山东郓城县中小型农田水利灌溉工程设计及节水技术

屈凤臣

（山东省菏泽市郓城县水务局，山东 郓城 274700）

农业生产中对于水资源的需求量较大，提高农业水资源利用率、满足农作物生长需求是农业现代化发展的重要内容。中小型农田水利灌溉工程是关系农业农村发展的重要民生工程，做好工程规划设计、加强施工管理，可以使其节水灌溉功能高效发挥，提高农业生产效能。设计和应用中，需结合地区农业生产实际因地制宜。

一、郓城县农田水利灌溉工程建设现状

郓城县位于山东省西南部、黄河下游区域，隶属菏泽市管辖，地域面积1643 km2，下辖18 个镇、2 个乡、2 个街道、1 个省级经济开发区。

郓城县地貌由于受地下岩层构造和地上黄河等内外力作用的控制和影响，地势呈现出西南高、东北低的特点，境内没有山丘，属于黄河冲积平原区域，地貌类型主要以缓平坡地带、浅平洼地带、河槽地带、河滩高地4 种为主，海拔高度在38.5～47.5 m。气候类型为暖温带半湿润东亚季风大陆性气候，四季鲜明，雨热同季，年均气温13.5℃，年均降雨量695 mm，年均蒸发量1860 mm，年均日照时数2480 h，年均光照总辐射量122.74 cal/cm2。

境内河流分属于洙赵新河和梁济运河两大水系。郓城县水资源主要为地表水、地下水和引黄客水。全县多年平均地表水资源量1.02 亿立方米，地下水综合补给量2.60 亿立方米。郓城县客水资源较丰富，根据多年实际引黄资料统计分析，年平均引黄水量1.6 亿立方米，现有苏阁、杨集两个大型引黄灌区。截至2018 年，全县农业用地面积131099.54 hm2，其中耕地面积113507.89 hm2。

二、中小型农田水利灌溉工程的设计

1、确定工程方案

农业现代化发展中，郓城县结合本地区农业发展实际，大力兴建中小型农田水利灌溉工程，以满足各地区农业生产的用水需求。设计农田水利灌溉工程时，务必要重视节水技术的合理应用，坚持因地制宜原则[1]。设施人员需深入施工区域，全面调研地区水文、气候、土壤土质等方面的情况，掌握河流径流量大小和汛期，同时考虑本地区经济发展水平，最大程度提高水资源利用效率。鄄郓河施工时，按照上级有关部门要求，在充分保证质量和安全的前提下，人员、机械充足，确保工程按时完工，并做好北关沙河三孔闸拆除重建和刘南沟综合治理工作。

2、管网设计

农田水利节水灌溉工程中，管网设计是重要内容，也是后期各种节水技术高效应用的保障。首先，需确保管网布置的科学性和合理性，铺设区域尽可能选择地势相对较为平缓的地区，减少管网起伏，缩短输水线路距离。同时，不能过多占用农田，不可影响农田功能的正常发挥，确保建设成本最小。

其次，按照工程施工总方案综合考虑管道线路的具体走向、位置等因素，尽量铺设在已有道路中。如果区域坡度较大，可以利用平行登高安装干管和支管，确保管道埋设稳固性良好。

2015 年以来，积极发动群众参与，正确合理利用黄河水，发挥最大灌溉效益。十余座新建平原水库全部投入使用，实现水资源的高效利用，管网配套设施不断完善，日常的渠道清淤和治理积极落实到位，不会影响抗旱送水。

3、泵房和高位水池

一般中小型农田水利灌溉工程的泵房设计要将流量控制在2 m3/s 以内，功率大小在100 kW 以内，同时要在泵站中安装低压电力计箱表、照明灯等相关配套设施，分开设计输水系统和配水系统。考虑到水源来水量分布不均，还需合理设计高位水池，以确保其功能的高效发挥。结合工程所处区域的实际情况确定位置，容量需综合考虑灌溉容量、灌溉面积等，减少水资源浪费[2]。

已建成的城南水库工程属于中小型水利工程，设计蓄水位43.45 m，总库容916 万m3，年供水量2305 万m3，日供水规模6.3 万m3，有效满足了地区居民用水需求，也在一定程度上缓解了农田用水的紧张压力。

为解决郭屯镇部分村庄水利条件较差、机井利用率低的问题，在唐官屯村西，鄄郓河上建设简易泵站进水池1 个，购置安装潜污泵(15～22 kW)1 台套，低压线路100 m，铺设管道2460 m；在邵魏沟北头，赵王河古道建设70 泵站1 处。此外，还疏通郭屯镇干支沟渠24000 m。

4、管网系统工作制度

制定管网系统工作制度时，要将工程实际灌溉面积和管网布置的具体形式作为重点，形成合理的轮流灌溉制度，有效减少管道流量，降低水头损失，避免工程成本过多投入。此外，管网系统运行中内部压力会因为水栓或闸阀的自动关闭而改变，压强升降不稳，需及时检查水锤，应用聚乙烯管网材质，提高水利灌输的稳定性和均匀性。按照输水安全性和稳定性要求，郓城县水利部门定期安排专业人员对灌溉工程的重点设备进行检查，保证测水、量水设施性能良好，如维护检查鄄郓河刘庄节制闸、水堡节制闸等，确保输水正常。

三、中小型农田水利灌溉工程中的节水技术

1、低压管道技术

与传统的农田水渠灌溉形式对比，低压管道灌溉技术可以大大减少水源在输送中的浪费，避免过多蒸发和渗漏，有利于提高农业水资源利用率。将节水管道系统和天然水头连接，通过低压系统把水源引入农田，满足农作物生长所需[3]。在玉米灌溉中采用该技术可以节水至少13%，每公顷玉米可增产20%。郓城县在基层农村全面推进低压管道技术的应用，实现对农作物、果蔬等的高效率灌溉，大大提高了灌溉效率。同时，不断增加资金投入量，使低压管道技术的应用效果最大化。

2、喷灌节水技术

传统的农田漫灌形式不符合当前农业发展趋势，采用喷灌应用各种专业灌溉设备，将灌溉水直接喷洒在空中，形成较多细小水珠，模拟下雨的形式实现灌溉，在保证灌溉均匀性的基础上提高农业水资源利用效率。

但是，该技术使用的专业设备较多，成本投入较高，在部分经济欠发达的基层农村很难全面应用。水资源较缺乏地区，可以配合水利灌溉工程，适当增加资金投入，引入喷灌技术。在小麦田间采用喷灌技术，可以节约水资源40%左右，单位面积增产至少15%。郓城县积极利用喷灌节水灌溉技术，实现农作物灌溉的精准性和科学性，满足农作物不同生长阶段的用水需求，农作物种植产量逐年增加。2021 年实施重点水利工程61 项，改善灌溉面积475 万亩。

3、渠道防渗漏技术

中小型水利灌溉工程长期使用中存在的明显问题之一是渠道渗漏，水资源在长距离输送时由于渠道问题导致水资源浪费严重，原因主要是基层地区的渠道建设和后期维护不到位。当前渠道防渗漏技术可以采用新的施工技术和方法处理输水渠道的渠底和渠墙，提高防渗性。同时，及时清理渠道底部的淤泥，保证输水渠道输送空间充足，在水流较大时不会出现溢出问题。施工后定期对输水渠道进行管理和维护，输水距离较长时可以划分相应的责任区域，发现裂缝、淤泥等问题及时解决。郓城县按照上级要求，上下联动，积极发动基层群众，加强输水渠道的维护管理，开挖疏浚沟渠，埋设PVC 地下管道，衬砌混凝土防渗渠道，全力促进高标准农田建设进程。