新疆岳普湖县节水改造工程实践

李军

（新疆喀什地区岳普湖县水管总站 新疆 喀什 844400）

1 县域概况

岳普湖县位于新疆维吾尔自治区西南部塔里木盆地西缘，地处盖孜河和叶尔羌河中下游的冲积平原上，地理位置介于东经76°25′～77°25′和北纬38°46′～39°22′之间，海拔1180m～1225m。岳普湖县东邻巴楚县，东南临莎车县，西南与西部与英吉沙县、疏勒县毗邻，北接伽师县，县境东西最长93km，南北最宽56km，总面积 4088.94km2(613.34万亩)，耕地面积30.02万亩，其中11.93万亩耕地位于叶尔羌河流域内。县域地形整体坡降较小，四周稍高，中部平坦。

本次节水改造项目区位于岳普湖县城以东35km的巴依阿瓦提乡，东与阿巴提镇、南与莎车为邻，西与铁力木乡、北与四十二团交界。乡境地势平坦，灌溉水源采用叶尔羌河水。项目的主要任务为建设完善的节水灌溉系统，实施滴灌5200亩。具体实施包括首部系统（2个）：共配置LTW200-400水泵6台，总装机容量为270kW，启动箱6套，离心+砂石+网式三级过滤器共6台，SFG400的施肥罐4台，型号为S11-315/10变压器2台，安全保护和控制设备等；管道工程：主要包括干管、分干管、支管等地埋管道以及地面管道的滴灌管。

2 供水工程现状及存在的问题

岳普湖县之前的供水主要是老卡纳渠，该渠洪水期通过苏库恰克水库西库外渠引水，枯水期通过苏库恰克水库引水，渠道总长度为30.3km。其中，22.3km为全防渗渠，剩余8km为土渠，设计引水流量为8m3/s，该渠灌溉巴依阿瓦提乡和阿洪鲁克乡8.62万亩农田。

本次节水改造项目区内现有渠道为巴依阿瓦提渠，该渠道通过叶根克力克闸引老卡纳渠的水，设计引水流量为3m3/s，总长度为4.5km。现状年项目区作物灌溉需水量折算到巴依阿瓦提支渠叶根克力克闸为286.59万m3，实际引水量折算到巴依阿瓦提支渠叶根克力克闸为273.67万m3，现状年缺水13.09万m3。项目区地表水径流主要集中在6月～8月的洪水期，约占年径流的70%，春季径流量还不到10%，远不能满足春灌的需水，项目区春季缺水达20多万m3。由于灌区供水不足，当地农村产业规模无法进一步扩大，特别是春季水量小，春旱缺水问题突出，农业用水保障率低，严重影响农作物产量提高和区域经济的长远发展。

另外，项目区原始的灌溉采用地面灌溉，灌溉水利用率低，灌溉水利用系数仅为0.60，灌溉方式落后，水资源浪费严重。而且田间量水设施没有配套，田间无专人监督，存在灌水定额偏大，水利投资缺乏，发展机制相应落后等多方面问题。

3 节水改造工程设计

3.1 工程总体方案

本次节水改造设计全部改为棉花膜下滴灌，分两个片区，每片区各2600亩，采用相同设计。滴灌工程需新建分水闸一座，沉淀池一座，连接渠道若干。

项目区地处老卡纳渠灌区，水源为巴依阿瓦提渠。渠道从老卡纳渠引水，设计引水流量为3m3/s，总长度为4.5km。渠水通过分水闸进入连接渠，经沉淀池后进入滴灌工程首部系统。新建分水闸1座，分水流量为0.3m3/s；分水闸后接连接渠，连接渠长度为30m。连接渠设计流量为0.22m3/s，加大流量为0.3m3/s，渠底宽0.5m，渠深 0.8m，全渠采用现浇砼板衬砌。

首部系统位于滴灌工程西侧，靠近巴依阿瓦提渠处。一个首部系统包括LTW200-400水泵3台、启动箱3台、离心+砂石+网式三级过滤器3台、SFG400的施肥罐一套、型号为S11-315/10变压器一台及安全保护和控制设备等。

地埋管道分为干管、分干管两级。干管垂直于作物种植方向，分干管平行于作物种植方向，分干管与支管垂直，采用支管轮灌方式。本次设计采用一年一用的单翼迷宫式滴灌带，滴灌带采用一膜两管六行的形式。

3.2 部分供水参数计算

3.2.1 设计供水强度

式中，Ea——设计耗水强度，Ea=kckr（ET0）=6.89mm/d，本次设计取7mm/d；

kc——作物系数，取值1.2；

kr——覆盖率影响系数，取值1。

经计算，设计耗水强度Ea=6.89mm/d，本次设计取7mm/d，设计供水强度Ia=5.34mm/d，参照当地数据取值为6mm/d。

3.2.2 灌水器选择

参照《滴灌工程设计图集》(国家节水灌溉工程技术研究中心，顾烈烽)中灌水器选型方法，对于本项目区土质宜选择流量较小的灌水器，参数见表1。

表1 一膜两管六行滴灌带参数表

3.2.3 设计管水定额

式中，m——设计灌水定额，mm；

γ——土壤容重，1.43g/cm3；

z——计划湿润土层深度，500mm；

p——设计土壤湿润比，65%；

θmax，θmin——适宜土壤含水率上下限，占干土重量的25%。上下限一般取田间持水量（重量比）的 65～90%，因此，θmax=22.5%，θmin=16.25%；

η——灌溉水利用系数，取0.90。

计算得本次棉花滴灌设计灌水定额确定为33mm，即22m3/亩。

3.2.4 设计灌水周期及滴灌日工作时间

式中，T——设计灌水周期；

Ea——作物设计耗水强度，mm/d。

经计算，T==4.24d。本次设计灌水周期取4天。

表2 滴灌带设计参数详细表

3.2.5 一次灌水延续时间

式中，t——一次灌水延续时间;

Se——滴头间距，m；

SL——滴灌带间距，m；

q——滴头流量，L/h。

经计算，t=4.01h，本次设计一次灌水延续时间取4h。

3.2.6 轮灌方式

本设计为21个灌溉小区，即一个支管所控制灌溉面积为一个灌溉小区。灌溉时灌溉小区开启一根支管，整个系统分为20个轮灌组，一个轮灌组灌溉时间为4小时，一天工作20小时，4天可以全部灌完。

3.3 滴灌带设计

3.3.1 滴灌带极限孔数

式中，qd——滴头的设计流量，qd=2.1L/h；

D——毛管直径，管内径16mm，即：d=16.0mm；

K——水头损失扩大系数，为毛管总水头损失与沿程水头损失的比值，K=1.1～1.2，本设计中K取大值为1.2；

Se——毛管上分流孔的间距，取值0.3m。

计算得Nm=314。

3.3.2 滴灌带极限铺设长度

式中，S——滴头间距，0.3m；

S0——滴灌带进口至第一个滴头的间距，0.15m；

一膜两管六行，Lm=94m。

本次设计分干管铺设沿着地边布置，支管长度为条田宽边长度，考虑支管长度较长，滴灌带为了满足骨干管网流量要求，滴灌带不宜太长，本次设计也考虑使用地产滴灌带，滴灌带实际铺设长度62m，小于极限长度。

4 结语

本次节水灌溉工程的实施可以提高供水保证率和水资源利用率，有效解决灌区内春旱缺水问题，节水、增产效果显著，具有较好的经济效益和社会效益，符合国家政策和有关规范规程的要求，对促进当地经济社会发展和边疆地区政治稳定具有重要的意义。通过本次滴灌改造工程的建设，还为岳普湖县节水灌溉技术的大面积推广应用起到示范实践作用，为县内大力推广高标准节水灌溉农业打下了坚实的基础。陕西水利