对农田水利节水灌溉工程设计的探讨(农田水利节水灌溉工程论文)

引言

　　农田水利灌溉工程是关系到农业、农村、农民的工程。能否很好地解决农田灌溉节水问题是关乎到可持续发展战略有效进行和关于推动建设新型农村进程的重要因素。我们必须加快节水型农田水利灌溉工程的建设。

一、我国当前的水利灌溉现状

　　农村水利基础设施薄弱、总体投入不足、机制不活等问题日益突出，其现状难以适应建设社会主义新农村的要求同时，由于我国农民收入水平相对较低而节水灌溉的效益主要体现在改善生态环境等社会效益方面，要求农民投入太多的资金由于发展节水灌溉是不现实的。所以我国的节水灌溉工程还在处于发展阶段，仍需要相关部门加大力度进行投入。

二、节水灌溉渠系布置的设计原则

　　1、充分利用地形条件的原则

　　灌溉渠道应布置在高处，与其相对应的排水沟道布置在低处，力求自流灌溉、排水，建成灌排分开，各自独立的灌排两套系统。对局部高地或洼地，可分别采取小片提灌（排）等措施处理，不必为了照顾局部而影响全局。同时，在渠道线路布置上要考虑到经济因素，渠线布置尽可能直、顺、整齐，减少交叉建筑物，避免更多良田和民房被占。

　　2、安全为主的设计原则

　　渠道工程必须要安全可靠，在渠道布置时尽可能避免深挖方、高填方和难工险段。山丘区地形的渠道设计要尽量避免靠近沿河、溪布置，以防止被山洪冲毁。干渠沿线的地质条件要好，避开风化岩层和节理发育的破碎带以及透水性强的土质地带。沿渠应有合适的排洪、泄洪设施，如溢洪堰、泄水闸等。

　　3、综合利用的原则

　　山丘区的灌溉渠道应利用集中落差，结合水电、水力加山丘区的灌溉渠道应利用集中落差，结合水电、水力加工，开展多种经营，一水多用，充分利用水土资源。还应考虑采用库、塘、渠并用，蓄、引、提结合的长藤结瓜灌溉系统。平原地区要采用河水和井水灌溉相结合，地表水与地下水联合运用的灌溉系统。

三、农田水利节水灌溉工程设计

　　1、渠道防渗设计

　　目前我国大部分农田灌溉的主要输水方式为渠道输水。传统模式下的土渠输水大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。这些损失的水就占到输水份额中的半数以上。解决输水中的损失就能有效的达到农田节水的目的，而我国大部分地区的农田正是采用土渠输水，如何解决这部分水的损失就成为设计人员的当务之急。渠道防渗就成为设计人员的主要方法。其主要方法是对土质渠道进行改进采用砌石、混凝土防渗内衬塑料或pvc等材料等。通过渠道防渗技术后可节水达输水量的一半。渠道防渗同时还具有输水快、节省土地、易于维护管理等优点。

　　2、管道输水设计

　　管道输水是将水通过管道直接输送到田间进行灌溉的方式。这种方法可以明显减少水在明渠输送过程中渗漏和蒸发的损失。管道输水就要求设计人员对管道进行合理的布局、分配以及合理的取水方式。此外还要对管道进行护理检测防止发生泄漏。管道输水最重要的是防止输水管接点出泄漏松动等现象。常用于管道输水的管材主要有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。管道输水具有输水迅速、流量大、节水、省地、等优点。是大型水利农田且富水区值得推广应用的工程设计。

　　3、喷灌设计

　　喷灌是把具有一定压力的水通过管道输送到需要灌溉地段，通过喷头将水分散成细小的水滴，喷射出去。这种方法能够使水均匀地喷洒，对作物灌溉均匀。喷灌是一种机械化、半机械化的灌水方式，这就在技术投入上较土渠输水和管道输水大的多。喷灌设备由进水管、抽水机、输水管、配水管和喷头（或喷嘴）等部分组成，可以是固定的或移动的。在设计时首先要先确定喷头的型号，然后根据喷头的流量和个数确定管径，最后确定喷头的位置，根据喷头的喷射半径确定喷头的间距，喷头要成品字形排列，然后根据喷头和水源位置合理安排水管。喷灌节水效果明显能够改善田间气候和生态环境，利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。移动管道式喷灌通常将输水干管固定埋设在地下，田间支管和喷头可拆装搬移、周转使用，因而降低了投资。中心支轴式与平移式大型喷灌机，只能在预定范围内行走，行走区域内不能有高大障碍物，土地要求较平整。其机械化程度高。卷盘式喷灌机有喷枪式和析架式两种，后者具有雾化好、耗能低的优点。轻小型机组式喷灌，可以手抬或装在手推车或拖拉机上，具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点，通常用于较小地块的抗旱喷灌。

　　4、微喷设计

　　微喷是新发展起来的一种喷灌形式。它是通过低压管道将水送到作物植株附近并用专门的小喷头向作物根部土壤或作物枝叶喷洒细小水滴的一种灌水方法。它介于喷灌与滴灌之间，是利用折射、旋转、或辐射式微型喷头将水均匀地喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式。其基本设计方法是首先确定设计参数然后选择合适的灌水器确定毛管的布置方式进而拟定灌溉方式。微喷灌广泛应用于蔬菜、花卉、果园、药材种植场所，以及扦插育苗、饲养场所等区域的加湿降温。特别适合农业温室大棚内投入使用,它比一般喷灌更省水，更均匀的喷洒于作物上.它是通过PE塑料管道输水，通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。更可以扩充成自动控制系统.同时结合施用化肥，提高肥效。

　　5、滴灌设计

　　滴灌是将水通过塑料管道上直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉的方式。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，他能把水的利用率提高到百分之九十左右。滴灌和喷灌对比我们会发现它有更高的节水效果。此外它还可以结合施肥工作，提高肥效。滴灌经常应有到适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其缺点是滴头易结垢和堵塞，因此它对水源的要求比较高一般都要经过过滤处理的水才能被使用。目前，国产设备已基本过关，有条件的地区应积极发展滴灌。滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。固定式滴灌，其各级管道和滴头的位置在灌溉季节是固定的。其最大特点是操作简便、省工、省时，灌水效果好。半固定式滴灌，其干、支管固定，毛管则通过人工移动。移动式滴灌，其干、支、毛管均由人工移动，设备简单，较半固定式滴灌节省投资。结合我国劳动力多、资金缺乏的具体情况而研究开发的半固定式、移动式滴灌系统，大大降低了工程造价，为滴灌在大田作物和经济欠发达地区推广应用创造了条件。

　　6、水窖滴灌和地下灌溉

　　水窖滴灌是通过雨水集流或引用其它地表径流到水窖(或其它微型蓄水工程)内，再配上滴灌以解决干旱缺水地区的农田灌溉问题。它具有结构简单、造价低、家家户户都能采用的特点。对于旱贫困山区实现每人有半亩到一亩旱涝保收农田，解决温饱问题和发展庭院经济有重要作用，应在干旱和缺水山区大力推广。地下灌溉是地下作物根系活动层内埋入灌溉管，水通过灌溉管中的微孔渗入土壤用以提供给作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔，埋入地下植物根部附近进行灌溉，群众俗称“渗灌”。地下滴灌具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著等优点，果树、棉花、粮食作物等均可采用。其缺点是当管道间距较大时灌水不够均匀，在土壤渗透性很大或地面坡度较陡的地方不宜使用。优点，又具有地膜覆盖的优点，节水增产效果更好。

　　结束语

　　总之，我国是世界上最缺水的国家之一，水资源短缺已成为制约国民经济和社会发展的瓶颈，农业是用水大户，解决农业用水问题不仅直接关系到农业的发展，也会对其他行业用水产生影响，抓好农业节水，对缓解我国水资源供需矛盾，以及对整个经济社会的发展意义重大。