安塞县小型农田水利建设方案探析

李爱蓉（安塞县水土保持监督站陕西安塞717400）

安塞县小型农田水利建设方案探析

李爱蓉
（安塞县水土保持监督站陕西安塞717400）

安塞地处黄土高原丘陵沟壑区，区内水资源紧缺。本文通过分析区域农业生产情况，对县域内小型农田水利设施存在的设施老化、配套不完善、不满足农业生产需求等问题进行了探讨，围绕苹果低压节水灌溉、蔬菜滴灌，提出了安塞县2016年度小型农田水利建设，确保项目顺利实施，夯实该县农业生产发展基础。

农田水利；节水灌溉；建设方案

1　概况

安塞县地处黄土高原丘陵沟壑区境内沟壑纵横、川道狭长、梁峁遍布，全县总土地面积2950km2，总耕地面积6.53万hm2，基本农田仅有2.94万hm2。全县共有人口29万，其中农业人口14.98万。安塞县现有小型水利工程137处，其中引水堰53处，工程完好率71%；小型泵站64处，工程完好率58%；水窖20处，共10690眼，工程完好率75%。全县共有设施灌溉面积0.28万hm2，有效灌溉面积0.196万hm2，仅占总耕地面积的3%。

安塞县粮食作物主要有玉米、谷子、糜子、荞麦、豆子等，经济作物以苹果、瓜菜为主。区内自然灾害种类多，出现频繁，尤以干旱最为严重。

2　小型农田水利设施存在问题

陕西省小型农田水利建设安塞县项目涉及真武洞镇、镰刀湾乡、建华镇、招安镇、沿河湾镇、高桥镇等6个乡镇的14个村。项目区全部为缓坡地梯田化改造后的果蔬地，地处梁峁台塬，水利化程度极低，现仅有灌溉水井5眼，且由于结构过于简单，3眼井已经报废，可用机井1眼、大口井1眼，且设施不健全、不完善。水源井标准太低，井深不足或涌沙造成井内水深过浅，单井出水量衰减严重，甚至出现干井；水源井机电设备超期服役、老化失修、甚至缺损。其它水源工程主要有小土井、集雨水窖等。这些工程水量无保障，供水能力低下，加之机电设备不配套，且配套机电设备老化失修，严重制约了农业生产发展。

大棚蔬菜种植区虽然有田间灌溉输配水工程，但主要为土渠，灌水方式为传统的地面灌溉，灌溉水利用效率低下，水资源浪费严重。苹果栽植区无灌溉设施，其主要靠降雨，干旱灾害时有发生，严重制约了安塞县水果产业的发展。

项目区人口居住分散，交通不便，经济发展相对落后。山区水源工程少，无调控能力，主要采用小高抽、机井、大口井、水窖等形式，以开采浅层地下水为主，工程缺乏科学规划和精心设计，运行效益差。

3　工程建设方案

安塞县2016年新增小型农田水利项目建设区主要布置在山地苹果已栽植或蔬菜大棚已建成并形成一定规模的14个自然村。项目以附近的浅层地下水或承压水为水源，发展高效节水灌溉面积6230亩。工程建设内容为：水源工程14处，新钻机井9眼、大口井10眼，安装潜水井泵20台（套），安装变压器19台（套），建设蓄水池20座，其中200m3蓄水池11座、100m3蓄水池9座。铺设DN90压力（＞2.5MPa）加压钢管27条，长15431m。埋设配水PE干支管676条，长68881m，滴灌带149890m。

3.1总体设计

根据项目区作物类型、平面位置和灌水方式等情况，其灌溉分为苹果低压管道灌区和大棚蔬菜滴灌区。苹果低压管道灌区位于安塔村，牛毛河台村，杨桐村、窑湾、新尧坪村、肖官驿村、毛庄科村、梁坪村，小桥沟村、水草沟村，峁草峁村、前刘庄村、九沟村，小南沟村，灌溉面积共6230亩；大棚蔬菜滴灌区只涉及安塞县建华镇1个乡镇，窑湾村，灌溉面积为130亩；由此，根据农田行政村属，分为14个二级分区。设计中，以水源井或蓄水池为14个独立系统进行设计。

3.2灌水方法选择

本着水源可靠、投资少、方便施工、效益显著的要求，进行水源工程、管网布置、设备选择等方面的比选，确定本次项目苹果栽植区采用低压管道节水灌溉工程，蔬菜种植区采用滴灌节水灌溉工程。项目区灌溉水源为开采地下水，一是在灌溉工程受益区附近根据地形和区域水文地质条件选点打机井，二是在项目区附近地下水较丰富河沟，或淤地坝打大口井（可带辐射孔）。总体布局分加压系统和配水系统，灌溉开始前，先从水源井中抽水，将蓄水池蓄满，灌溉时期井泵开机时间和设计流量应满足灌溉用水需要，水力流程为，水源井→压力钢管→蓄水池→干管→支管→出水栓（滴灌管）。

3.3单项工程设计

3.3.1新建大口井设计

根据安塞县的水文地质条件、地层构造、分布、浅层含水层的厚度及以往大口井统计数据。在杨桐村、窑湾村、新尧坪村、肖官驿村、毛庄科村、梁坪村、小桥沟村、水草沟村，共新建大口井11眼，井深为20m，井管内径3m，设计单井出水量为15m3/h～20m3/h。井壁管采用C25钢筋砼管，壁厚25cm，井壁管、滤水管内径均为3000mm。成井深度20m，孔径3.0m左右。井壁管长20m，为了防砂，在滤水管外用两层6目～80目尼龙罗网与两层去尾棕片缝合成垫子状缠围。并以细扎丝绑扎。井管外部用5mm石子回填以增强透水性。施工采用沉井法施工，透水井壁为无砂钢筋砼。为防止污物、泥沙进入井内，机井顶都设计井台，井台上部为预制钢筋井盖，井盖厚10cm，井盖直径为458cm，在井盖、井台上预埋16号钢筋作为锁鼻，锁上井盖；机井滤料级配需根据水文地质勘察结果确定。经计算，新打大口井单井出水量为22.05m3/h，设计取20m3/h。

3.3.2机井设计

安塞县项目区现有机井深度均在270m～310m左右，根据项目区灌溉要求，经计算，需新打机井9眼。机井深度、出水量依据周边地区现有机井参数确定，依据井径、井深初定泵型。不同类型的泵对井孔直径的大小都有一定的要求，水泵的最大外形尺寸要小于井径25mm～50mm，以防水泵振动将井破坏。

根据井的出水量，选定井泵的流量。每一眼井都有一个经济上最优的出水量，水泵的流量应等于或小于机井水位下降到井水深度一半时的出水量。当抽水量大于机井出水量时，会引起机井壁坍塌淤积，影响井的使用寿命；若抽水量过小，井的效益就得不到充分发挥。所以，最好的办法是对机井进行抽水试验，以水井可能提供最大的出水量为选定井泵流量的依据，水泵流量，以厂牌型号或说明书上标注的数字为准。

根据井水位下降深度和输水管路水头损失，确定井泵实际需要的扬程，即井泵的扬程，等于水位到出水池面的垂直距离（净扬程）加上损失扬程。损失扬程通常为净扬程的6%～9%，一般为18m～27m。水泵最下面的一级叶轮入水深度以1m～1.5m为宜。水泵管井下部分的总长度不应超过水泵说明书上规定的入井最大长度。

3.3.3以镰刀湾乡牛毛河台村为例作典型设计

根据安塞县的水文地质条件、地层构造、分布、浅层含水层的厚度及以往机井统计数据，新打机井深度300m，井孔孔径为600mm，采用回转钻机或冲击钻机成孔。采用回转钻孔或冲击钻机成孔。井壁管及滤水管均采用310mm、壁厚30mm的钢筋混凝土管，每根长4m，管间采用钢箍焊接。滤水管开孔率15%，外包60目丝网滤网。选用磨圆度较好的硅质砾石，根据不同地层；按规范要求粒径规格选用3mm～8mm混合料，填粒厚度不小于150mm，填粒高度要高于滤水管上端5m，低于滤水管下2m以下；井口周围用粘土球封闭，封井长度15m，并在井口周围浇筑井台对井口进行封闭。

经计算，镰刀湾乡罗居村单井出水量为43.00m3/h，设计取40.0m3/h。由于此项目区机井深度较深，投资较大，考虑其经济最优，单井控制面积较大，由此计算单井出水量较大。在苹果实施灌溉时，只需要将灌水连续天数延长即可，流量实际灌溉时流量应为20m3/h。

3.3.4蓄水池设计

为了利用项目区地形高差条件，蓄水池采用重力流输水模式，设计布置21座蓄水池。根据系统设计流量，调节时间按3h左右确定蓄水池有效容积。蓄水池为矩形浆砌石结构，池壁及池底采用1000mm厚M7.5浆砌石砌护，池底与壁采用20mm厚1：2防水砂浆抹面；池顶采用C15混凝土砌护，池顶周围采用不锈钢栏做防护。

3.4田间灌溉工程设计

对于苹果种植片区，田间管网按管道级别分为干管、分干管、支管3级管网。支管垂直等高线铺设，分干管垂直支管铺设，干管尽量沿田间道路道铺设，尽量不穿路、少跨沟，支管间距80m～120m。田间输水管道为PE管。田间灌水器为移动软管，移动软管长度小于50m，移动软管和支管连接采用出水栓连接。为减小系统管网流量，降低工程投资，本系统采用轮灌工作制度。现拟定每个出水栓的设计流量0.842m3/h，每天工作12h。项目区灌溉系统共设1条干管，10条支管，72个出水栓。干管实行续灌，支管实行轮灌。典型区分3个轮灌组，每个轮组控制面积约66.7亩，每次开启24个出水栓进行灌溉。

对于蔬菜种植区，田间管网按管道级别分为干管、分干管、支管和毛管4级管网。支管垂直等高线铺设，分干管垂直支管铺设。分干管尽量沿田间道路铺设，尽量不穿路、少跨沟，支管间距20m～40m。对于滴灌项目区，每座日光温室安装施肥过滤系统，采用筛网过滤设备。田间输水管道均为PE管。田间配水毛管采用单向布置，毛管铺设长度小于60m，毛管和支管连接采用锁扣旁通连接。输配水管网采用固定式管道系统，管道分为干管、分干管、支管和毛管4级管道。干管、分干管和支管为地埋固定管道，埋于地下，沿等高线布置；支管则垂直等高线布置且支管沿大棚北侧进入大棚内，支管间距在20m左右；毛管铺于地上，单向沿作物种植行向布置，间距为窄行0.6m，宽行0.9m，平均行距0.75m，滴头间距0.3m。

4　结语

通过安塞县2016年度小型农田水利项目建设，可实施高效节水灌溉面积6230亩，其中山地苹果低压管道输水（软管穴灌）灌溉面积6100亩，大棚蔬菜滴灌面积130亩。项目实施后，果树低压管灌灌溉水利用系数均达到0.85、大棚蔬菜滴灌灌溉水利用系数均达到0.90，将有效满足当地农业生产发展需求。陕西水利

（责任编辑：畅妮）

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