节水灌溉技术在临邑县翟家镇的应用

周文帅

（临邑县水利局，山东 临邑251500）

山东省临邑县处于李家岸大型引黄灌区中上游，水源条件良好，骨干渠系节水改造与续建配套工程已经结束，为临邑县节水灌溉工程的建设提供了必要条件[1-2]。临邑县是农业大县，农业灌溉用水量占总用水量的绝大部分[3]。

临邑县输水工程主要依靠移动柴油机水泵和简易扬水站，在距离沟渠较远的地块，利用机井提水灌溉，现状供水能力不足。因此，有必要对临邑县小型农田水利工程进行配套改造，使之形成较为完善的灌排工程体系，以提高农业综合生产水平的增强抗御自然灾害能力。改造项目将利用新建的25座固定泵站替代原有的供水设施，提高灌区供水能力。通过2018—2019年的水利灌溉工程的建设，临邑县完成了大型灌区、重点中型灌区测水量水设施规划布局，同时完成节水改造面积1.47万hm2，初步形成了精准补贴和节水奖励制度，以及农业供水和水费计收机制。

1 节水灌溉设计

根据临邑县2018—2019年节水灌溉工程项目的规划和实施，项目区分为两个片区，分别是翟家镇片区和孟寺临邑镇片区，建设面积1 846.67 hm2。灌溉形式采用“小型泵站＋管道输水灌溉”方式，新建小型提水泵站14座，各泵站控制面积规模相近，结构设计相同，因此，选取其中典型片区——翟家镇片区2#泵站（ZJ-2）为例说明。

1.1 基本情况

临邑县翟家镇片区2#泵站（ZJ-2）提水管道输水灌溉工程位于北四分干以东，六支沟以南，耕地面积138.07 hm2，水源为北四分干引来水。项目实施前，群众多使用小白龙输水。为提高灌溉效率，通过提水泵站和输水管网的建设，可改变供水不足现状，以满足农业生产灌溉的需要。

1.2 灌溉方案

1.2.1 灌水方案

该区农作物主要为小麦、玉米。结合多年灌溉经验，4～5月是农作物（小麦、春播棉）灌溉需水的高峰期，平均日需水强度Ea=5.5 mm/d。而玉米生长期正逢雨季，适时灌水即可满足。

1）净灌水定额m。按下式计算净灌水定额：

式中：m为净灌水定额，mm；r为土壤容重，g/cm3；Z为湿润层深度，m；θmax、θmin分别为土壤含水率的上、下限值；β为田间持水率，取23%。

经计算：m=60.0 mm。

2）灌水周期T。按下式计算灌水周期：

式中：T为灌水周期，d；m为净灌水定额，mm；Ea为小麦最高日需水强度，取Ea=5.5 mm/d。

经计算：T=10.9 d，考虑到部分耕地有插花种植经济作物，适当缩短灌溉周期时间，取T=8 d。

3）机泵工作时间。根据该区群众工作时间，确定每天净工作时间为12 h。

1.2.2 泵站设计参数

1）泵站流量Q。泵站流量按下式计算：

式中：Q为管道系统的泵站流量，m3/h；η为水利用系数；t为每天的灌溉时间；A灌溉面积，m2；T为灌期的天数，d。

经计算：Q=1 090 m3/h，综合考虑，取Q设=1 100 m3/h作为设计流量。

2）管径d。管径按下式计算：

式中：Q为泵站设计流量，m3/h；d为管道内径，mm；v为管道中水的流速，取0.6～1.3 m/s。

3）管道沿程水头损失hf。管道沿程水头损失按下式计算：

式中：hf为水头损失，m；L为管道长度，m；Q为泵站设计流量，m3/h；d为管道内径，mm。

按泵站管网灌输工程布置图，并根据最不利轮灌组的运行状态来计算泵站设计流量、管径和水头损失。结合现场实际情况，取值如下：干管长取990 m，分干管长取552 m，支管长取184 m，配地面移动软管按照最长40 m计算，计算结果见表1。其中，干管设计流量为550 m3/h，分干管为240 m3/h，支管和软管均为3 030 m3/h，干管水头损失为3.30 m，软管最小，值为0.23 m，结果满足《管道输水灌溉工程技术规范GB/T 20203-2017》要求，结合该典型节水项目的顺利实施，说明此设计方案是合理的。

表1 控制管线设计流量及管径计算结果

2 管理模式

2.1 发挥基层水利服务体系的管理作用

一是建立健全镇街水利站。健全机构、落实编制、全县设立了12个水利站，全部为公益性事业单位。目前，镇街水利专职人员60名全部到位。二是认真选聘村级水利管理员。为解决小型水利工程村级管理断层问题，切实加强农村小型水利工程管理，做到泵站工程、灌溉工程等水利基础设施，有人管理、维护，明确工程所有人、管理人。在全县每个行政村都设立村级水管员，负责管理本村的小型水利工程。

2.2 推行农业用水补贴、节水奖励制度

一是农业用水补贴制度：在完善农业水价形成机制的基础上，建立与节水成效、调价幅度、财力状况相匹配的农业用水精准补贴机制。精准补贴对象主要为从事粮食作物种植的用水主体。在发挥水价促进节水杠杆作用的同时，确保总体不增加农户定额内用水的水费支出，保障农户合理用水权益，保护农民种粮积极性。二是节水奖励制度：主要依据节水量、规模、成效等因素综合确定。节水奖励对象为积极推广应用工程节水、管理节水、农艺节水、调整优化种植结构等实现农业节水的用水主体或供水组织。

2.3 成立工程管理组织

为使临邑县高效节水灌溉工程建成后充分发挥效益，参考以往小农水项目县工程管理经验，项目区拟建立“镇水管站+用水户协会+村委会（用水户分会）+水管员”四级管理服务体系，实行协会式管理模式，用水户协会自主管理、自我发展，真正落实管护责任，真正发挥有效作用，实现了小型农田水利工程“建一片、成一片、长期发挥效益一片”的管理目标。

3 结语

山东省临邑县翟家镇农村节水灌溉工程顺利实施，大大提升全县小型农田水利建设水平和管护水平，对当地农业的健康稳步发展具有重要意义，同时可提高农业抗御自然灾害能力。