高标准农田项目中高效节水灌溉工程设计研究

2021-12-07聂瑛

农业科技与信息 2021年3期

聂瑛

（甘肃省张掖市甘兰水利水电建筑设计院，甘肃张掖734000）

我国是一个农业大国，现阶段高效节水灌溉是一种大力推行的节水模式，能有效提升水资源利用效率，减少农业生产成本。但是很多地区缺乏高新技术的支持，导致机械化程度低，阻碍了农业经济的发展。因此，需要加强高标准农田项目建设，将高效节水灌溉引入其中，进一步提升灌溉效率，确保水资源充分有效的利用，实现经济、人口和资源协调发展。

1 高效节水灌溉工程的优势

高效节水灌溉工程不仅能确保水资源持续利用，提升用水效率，还能满足人们对水和粮食的需求[1]。因此，要号召全国各地节约用水，通过高效节水灌溉工程共同保护生态环境。另外，在农业发展中需借助高效节水灌溉工程合理利用水资源，保证农作物的水分充足，实现节约水资源的目的。

2 高标准农田项目中高效节水灌溉工程设计的有效策略

2.1 合理选择设计形式

2.1.1 变频控制器加压灌溉该节水方法是根据变频泵房从水源处进行加压，属于直接输水到田间的灌溉方式。由于泵房扬程灌溉基地十分稳固，可进一步避免高位水池输水。同时，水泵扬程能够达到相关的规定和要求，实现能耗降低的目的。变频能更好优化泵房运行模式，保障供水的合理性，可达到良好的节水效果。

2.1.2 高位水池调节目前在高标准农田项目中，选择高位水池调节的用户很多[2]。使用高位水池调节是从水泵房一直抽引到基地，同时按照配水管网自流灌溉。因为灌溉工程包括输水与配水，所以在灌溉环节之中，无法确定用水户取水时间时容易导致灌溉需水量的不稳定，可能出现低谷期或者高峰期的2个时段，调节池循环流动能保障水质和用户需求量，为灌溉用户提供更多便利。

2.2 确立灌溉工程方案

高标准农田项目中高效节水灌溉工程以微灌、喷灌、管灌为主，但是不同灌溉方式具有其独特的优缺点，所以在高标准农田项目高效节水灌溉工程设计时，尽可能选择高标准农田节水技术，以最经济的类型和具有管理经验的节水工程类型让农户接受。一是低压管道灌溉节水节能效果好，投资成本低，可取得较高的效益。但地形适应能力差。二是喷灌的方式虽具有良好的节水效果，灌溉面积均匀，能节省劳动力，适用于多种地形、土质。但需大量资金，对各项设备要求高。三是微灌虽然节水、节能，可以更好地适应土壤和地形，但灌水器经常发生堵塞，如若不及时维修会影响系统安全、正常运行。因此，相对于喷灌，微灌能节约成本，但喷灌比微灌节能，总体来说微灌相比其他2种灌溉方式更加节约用水。

2.3 科学合理规划设计管网

在管网设计中需科学合理规划。首先，工作人员要确保管网起伏小、线路短，尽可能少使用土石方，禁止占用农田，最大限度减少成本。其次，工作人员要根据线路走向、位置沿着已有道路铺设，如若地面坡度陡则需借助平行登高进行干管、支管安装[3]。当布置输配水管时需进行埋管，防止管道人为性破坏，既能保护好管道，又能节约用地。

2.4 拟定管网系统的工作制度

拟定完善的管网系统工作制度可确保设备合理配置和高效利用。工作人员要根据管网布置方式结合实际灌溉面积，科学合理地为高标准农田项目制定轮流灌溉制度，即1d轮流灌溉2次，1次灌溉11 h，减少管道流量，降低水头损失，实现节省成本的目的。另外，在管道运行中经常出现给水栓和闸阀突然自动关闭的现象，导致管网系统内部压力发生改变，造成压强升降交替[4]。因此，工作人员要全面检查水锤，按照相关文件选择聚乙烯管材，严格执行轮流灌溉制度，避免系统内压问题导致的灌输不均匀。因此，要完善管网系统工作制度，有效增强管道运行效率。

2.5 准确设计泵房和高位水池

首先，泵房设计需工作人员严格按照相关规定，泵站设计流量不超过2 m3/s，功率不超过100 kW，泵站等别为V，主次建筑物级别均为5级。同时，工作人员要在泵站安装低压电力计箱表、灭火器、照明灯以及各种配套管件等设备，确保泵站建筑物防洪设计符合具体防洪标准及规定。其次，根据高标准农田项目高效节水灌溉工作，工作人员对输水和配水系统分开设计。因为大部分地区水源来水量分布不均匀，所以需要合理选择高位水池，全方位考量调蓄作用，做好实地勘测，确定高位水池位置，保证水池地基承载力符合规定标准，结合项目实际灌溉面积、灌溉容量确认水池容量，实现节约用水的目的。