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1現(xiàn)有灌溉供水水源
1.1地表水水源
根據(jù)項目區(qū)現(xiàn)場調(diào)查,地塊南側(cè)緊鄰東風干渠,地塊目前采用該渠水灌溉,地塊內(nèi)相應(yīng)有土渠和土溝。
1.2井水水源
項目區(qū)南側(cè)道路和渠道已有10眼機井,機井均為2010年新建,與項目區(qū)距離約為10m。
2灌區(qū)土地分類、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和作物組成
灌區(qū)土地包括熟地和生地2部分。熟地部分地塊面積為172.67hm2,中東部生地部分面積為26.87hm2,共計為199.54hm2。目前,生地正在進行土地整理,沒有修建條田,暫不進行設(shè)計。因此,本階段僅對地塊面積199.54hm2(凈灌溉面積156.93hm2)的熟地進行設(shè)計。
2.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)
199.54hm2其中第1大條田面積為35.51hm2,第2大條田面積為68.40hm2,第3大條田面積為53.02hm2。3大條田均為間種,果樹品種為西梅,間種的作物主要為棉花、小麥和甜瓜,每年輪換。
2.2作物組成
按照2012年計劃種植的作物進行設(shè)計,果樹的品種為西梅,間種作物第1、2大條田為棉花,第3大條田為小麥。
3灌區(qū)水利土壤改良
土壤為砂壤土。大部分面積的土壤輕度鹽堿,但仍有部分區(qū)域中度鹽堿。項目區(qū)南側(cè)緊鄰東風干渠,在東風干渠南側(cè),2007年建設(shè)淺水機井一批,間距在300m左右,根據(jù)觀測數(shù)據(jù),該批機井很好地發(fā)揮了豎井排灌的作用,故項目區(qū)南側(cè)鹽堿化程度較低,不需再進行洗鹽排堿。1、2號條田已自2009年起開始洗鹽排堿工作,目前改良效果較好,只需再進一步加強灌溉管理即可。此外,每年5-8月,利用分洪水漫灌壓堿。
4節(jié)水灌溉技術(shù)比選
4.1節(jié)水灌溉方式的選擇
各種灌溉方式都有它的優(yōu)缺點和適應(yīng)條件,根據(jù)項目區(qū)的種植作物來分析,適合間種果樹和小麥/棉花的節(jié)水灌溉技術(shù)主要有滴灌和低壓管灌。滴灌是一種局部灌溉方法,僅濕潤根區(qū)附近的土壤,而其他部分地表保持干燥,因而顯著減少了水蒸發(fā)損失,同時又減少了雜草生長的幾率,從而為作物根系活動層的土壤創(chuàng)造了良好的水、熱、氣、養(yǎng)分狀況。另外,肥料、藥劑還可通過灌溉水一起施到根系土壤中,提高肥、藥的利用率,為穩(wěn)定增產(chǎn)打下基礎(chǔ)。滴灌灌水均勻度高,一般可達80.0%~90.0%,不產(chǎn)生地表徑流和深層滲漏,因而對土壤的要求不高。滴灌只要用壓力管道將水輸送到作物根部附近即可灌溉,對地形條件的適應(yīng)性較強。低壓管道輸水是以管道代替明渠,采用較低的工作壓力將灌溉水輸送到田間的一種工程形式。其特點是輸水時壓力低,出水口流量較大,不易發(fā)生堵塞,具有輸水效率高、節(jié)能、節(jié)省渠道占地、省工、成本低等優(yōu)點,適合在井灌區(qū)推廣應(yīng)用,是一種便于群眾掌握和管理的灌溉技術(shù)。在第1階段的征求意見稿中對全滴灌方案和管灌配合滴灌2種方案進行了比選,項目區(qū)的農(nóng)民強烈建議用低壓管灌,田間采用溝灌,因此通過召開第三次農(nóng)民會議,參建各方?jīng)Q定灌溉方式采用低壓管灌。
4.2管道系統(tǒng)的工作制度
管道系統(tǒng)的工作制度有續(xù)灌方式、輪灌方式和隨機取水方式3種。
1)續(xù)灌方式:續(xù)灌的方式是上一級管道同時向下一級管道配水,在干管這一級進行續(xù)灌,干管連續(xù)工作,管道過水時間就等于灌水時間。續(xù)灌的特點是下一級管道的設(shè)計流量小、工作時間長。
2)輪灌方式:上一級管道按預先劃分好的輪灌組向下一級管道配水,而輪灌管道在灌水時期是輪流工作的,輪灌一般有集中輪灌和分組輪灌2種。輪灌組的劃分及灌水的先后次序直接影響到上一級的管道投資。輪灌方式適用于種植作物比較單一的情況。
3)隨機取水方式:隨機取水方式即每個取水口任何時候都可以取水,也可以不取水,以取水口作為一個用水計算單位,在此基礎(chǔ)上用概率論和理數(shù)統(tǒng)計方法來推算各級管道的設(shè)計流量。在運行方法上是使取水口以上的管網(wǎng)中任何時候都充滿水,各取水口按本用水單位的需要隨時打開閥門取水灌溉,因此也叫“按需分配”方式。但隨機取水方式的設(shè)計管徑較大,投資較高。管道系統(tǒng)的工作制度不同,則管網(wǎng)規(guī)模不同,從而直接影響工程投資,同時不同管道系統(tǒng)的工作制度又對灌溉的操作和管理提出不同的要求。通過對上述3種方式的比選,選擇布局合理、投資經(jīng)濟的方案,本工程采用續(xù)灌和分組輪灌相結(jié)合的方式。
5灌溉設(shè)計保證率和灌溉制度
5.1灌溉設(shè)計保證率
本項目區(qū)灌溉方式為低壓管道輸水灌溉,灌溉水源為井水,灌溉設(shè)計保證率取85.0%。灌溉系統(tǒng)田間采用溝灌,按照第2階段的預審意見,灌溉水利用系數(shù)為0.8。
5.2灌溉制度
根據(jù)灌區(qū)的水土資源情況、作物組成以及各種作物的生長特性,根據(jù)新疆地區(qū)西梅樹和棉花的種植特點,擬定田間毛灌溉定額及灌溉制度。
6灌區(qū)水量供需平衡分析
6.1地下水可供水量
項目區(qū)灌溉用水為井水。依據(jù)《伽師縣地下水資源開發(fā)利用報告》,伽師縣地下水總補給量為4.26億m3,地下水可開采量為1.28億m3,根據(jù)調(diào)查,項目區(qū)地下水儲量豐富,開采條件好。
6.2灌溉需水量
項目區(qū)包括3大條田,其中第1大條田面積為35.51hm2,第2大條田面積為68.40hm2,第1、2條田種植西梅和棉花,第3大條田面積為53.02hm2,種植西梅和小麥。項目區(qū)為間種的種植模式,在計算灌溉需水量時,按照不同作物分別計算水量。
1)西梅樹的灌溉需水量:地塊內(nèi)156.93hm2的面積全部種植西梅樹,灌溉定額為490m3/667m2,計算得西梅樹的灌溉需水量為115.35萬m3。
2)棉花的灌溉需水量:第1大條田和第2大條田內(nèi)種植棉花,種植面積的比例約為地塊面積的60.0%,為62.35hm2,灌溉定額為360m3/667m2,計算棉花的灌溉需水量為33.67萬m3。
3)小麥的灌溉需水量:小麥的種植面積的比例約為第3大條田地塊面積的60.0%,為31.81hm2,灌溉定額為400m3/667m2,計算棉花的灌溉需水量為19.09萬m3。項目區(qū)地塊內(nèi)灌溉需水量合計為168.11萬m3。
6.3水量平衡分析
項目區(qū)年需開采地下水總量為168.11萬m3,而區(qū)域的地下水可開采量為1.28億m3,遠遠大于作物的灌溉需水量。不會對地下水的平衡產(chǎn)生不良影響,因此項目區(qū)開采地下水是有保證的。
7結(jié)語
通過本項目的實施,能夠提高水、土資源利用率,通過發(fā)展節(jié)水技術(shù),促進相關(guān)先進技術(shù)的應(yīng)用,促進農(nóng)業(yè)質(zhì)量和效益的提高,推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和產(chǎn)業(yè)化進程,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增收,使農(nóng)民得到更多實惠,用顯著的經(jīng)濟效益引導廣大農(nóng)民群眾發(fā)展節(jié)水灌溉。
作者:孫麗麗 畢然 張陽 單位:淮安市水利勘測設(shè)計研究院有限公司北京分公司 北京市水利規(guī)劃設(shè)計研究院