基于农田水利工程特点的水资源分配设计分析

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　　摘 要：农田水利工程对于提高灌溉水利用率、缓解当地用水紧张问题有着直接作用。本文以安徽某灌区为例，得出当地平均农业用水利用率为0.388，之后通过计算得出全部实行滴灌工程后，该灌区灌溉水供需平衡，最后对该灌区农田水利滴灌系统进行了简要设计。
　　关键词：农田水利 水资源 利用率 优化布置
　　1.研究区概况
　　安徽某灌溉区区域内境内主要有颍河、泉河两大水系。该区域处于暖温带与北亚热带之间的过渡区，属于暖温带半湿润季风气候，年平均气温14.7℃。夏季7月日平均气温27.7℃，冬季1月日平均气温0.6℃，年温差27.1℃。近年来，随着开发的不断深入，该地区基础设施建设不断加强，尤其是农田水利工程被越来越重视。
　　2.农业用水利用效率分析
　　2.1“首尾测定法”计算农业用水利用率
　　2.2灌區农业用水效率结果分析
　　通过上述方法计算不同地区典型灌区农业用水效率，结果见表1。由数据可知：灌溉区年农业用水效率值在选定区域内最低，平均值仅为0.388。近年来，选定区域不同地区的农业用水效率差距在不断缩小，基本稳定在0.6以下，和发达国家的0.75水平相差较大，节水潜力较大。
　　3.基于农田水利工程特点的水资源控制和分配设计
　　3.1灌区需水量计算分析
　　（1）调整种植结构。根据灌区所处地理位置、气候、土壤等条件，对种植结构进行逐步合理调整，以满足对水资源需求，调整结果见表2。由表2可知：粮食作物、经济作物；林业面积保持不变。
　　（2）灌溉制度确定。现状年该灌区灌溉形式为“滴灌+漫灌”，灌溉设计保证率P=75%。预计在设计水平年该灌区全部采用滴灌形式，灌溉设计保证率P=90%。
　　作物需水量计算采用“彭曼-蒙特斯法”计算，作物日均蒸腾量按照5.7mm/d的最大值计算。
　　（3）需水量计算。结合项目灌区建设发展，在此全部以“滴灌形式”为计算标准，最终得出项目区全年总灌溉需水量为1450万m3，毛灌水定额为362m3/亩·a。
　　3.2灌区水资源供需平衡计算分析
　　研究灌区有5条干管从附近水库供水，负责灌溉面积为4万亩。在 P=90%保证率下，5条干管可分配水量约为1620万m3，比项目区全年总灌溉需水量1450万m3还多出170万m3，因此项目区灌溉用水不存在缺口。但由于还存在相当一部分漫灌地，所以灌溉水缺口约为305万m3。
　　4.农田水利工程优化布置
　　4.1农田水利管网布置方案确定
　　根据灌区实际情况对漫灌区进行滴灌改造和规模扩大，涉及面积为4.39万亩，设计采用输水管道为“有压管+无压管”结合输水，并在干管中部设置一处稳流池，其负责其自压区域灌溉，而南部自压区域由进水池负责。根据控制面积、造价，共有表3所示的3个管网布置方案。
　　相对而言：PCCP管安全性比玻璃钢管好，但造价高，因此最终选择方案三作为该灌区节水改造和扩大规模的施工方案。
　　4.2农田水利滴灌系统设计
　　（1）分干管布置。由于项目灌区地形落差大，为尽量减少输水能耗，将分干管设置在地势较高的南侧，向北侧单向供水。分干管间距设置为一个条田长度，范围在800-850m。
　　（2）加压滴灌设计。本项目分干管采用PVC-U管，永久铺设于地下，工作压力0.4MPa；支管、毛管为PE管，临时铺设于地面。为保证滴灌带灌溉面积，选用WDF16/3.2-100型滴灌带，灌水器流量拟定在2.8L/h左右。
　　5.结语
　　目前我国农村地区灌溉用水占到该地区总用水量的95%以上，且灌溉水利用率较之发达国家差距明显，因此建设农田水利工程是节水灌溉的首选。该灌区建设历史悠久，各级政府投资力度大，因此具备大规模推广高水平农田水利工程的条件。在规划时，必须要立足于区域实际情况，综合考虑工程经济效益和当地农民的积极性。
　　参考文献：
　　[1]马晓军.农田水利灌溉管理存在的问题及对策研究[J].农业与技术，2016，36（18）： 43-43.
　　[2]代毅.农田水利渠道的设计及施工分析[J].江西建材，2017（22）：135-135.
　　[3]安侠芳.一主多元农田水利基础设施供给体系分析[J].水能经济，2016（6）：119-119.
　　[4]陈邦尚，李伟.化解农田水利“最后一公里”难题的路径研究[J].中国农村水利水电，2018， No. 427（05）： 47-50+56.
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