小型农田水利高效节水灌溉项目建设与效益研究

刘玉明

（甘肃省武威市凉州区清源水利管理所，甘肃武威733021）

由于农业生产对水资源的需求量逐渐增加与淡水资源逐渐减少的矛盾不断加剧，因此要加快调整农业用水体系，提高水资源利用率。近些年，我国大力推广小型农田水利高效节水灌溉项目，并在实际应用中取得了良好的成效，减缓了水资源匮乏与农业产业发展之间的矛盾。

1 小型农田水利高效节水灌溉项目开展的重要性

1.1 保护生态环境和水资源

我国西北地区年均降水量不超过400 mm，由于深处内陆，常年干旱少雨、气候寒冷、土壤沙化，不适合大部分农作物生长。多年来，为了满足农业发展的用水需求，地下水过度开采导致地下水位下降，生态问题愈加严重。开展小型农田水利高效节水灌溉项目建设工作可以提高水资源的利用率，减少水资源的浪费，缓解地下水超采现象，有助于保护生态资源以及改善生态环境[1]。

1.2 降低灾害发生的概率

我国地大物博，气候条件复杂，农业一直都是靠天吃饭，如大旱、大风、暴雨、冰雹等自然现象都会影响到农业的稳定发展。遇到干旱时，当地水资源无法满足农作物的生长需求，建设小型农田水利高效节水灌溉项目可以最大程度提高水资源利用率，如利用微灌技术可以直接为作物根系提供水分，无需大面积浇灌，从而满足农业生产的用水需求。

2 小型农田水利高效节水灌溉项目建设方案

某灌区农业水资源需求量为2.2亿m3，工业、居民生活用水量大约在2 000万m3，开展节水灌溉0.27万hm2。该地区处于淮河下游平原区，地势平坦，区域过境流量较丰富，地表水量丰富，造成农业发展用水量大，水资源浪费问题严重。因此，该地政府决定开展小型农田水利高效节水灌溉项目建设工作，旨在提高水资源利用率，实现当地农业的可持续发展。

2.1 水渠设计

灌区灌溉系统运行一段时间后，配套的水渠系统也更加完善。为了保证水渠设计的合理性、安全性，在原有的水渠工程基础上进行改造设计，根据水利工程现场勘查结果制定最佳的规划路线。依照放线资料布设渠道管线，保证纵断面设计的合理性，在保证无冲刷情况下提高流速量，减少工程成本支出。根据实测、渠道纵坡，保证渠道纵坡和原渠道的一致性。渠道横断面衬砌中采用U字形预制混凝土板，圆弧半径50 cm、厚度4.5 cm，渠道深度82 cm[2]。

2.2 沉砂池设置

该农业灌区小型水利工程的主要水源为渠道水，在夏季降水量集中季节可能会产生水体浑浊的现象，水体中含有大量泥沙，为了保证水质，避免发生堵塞现象，决定设置沉砂池作为蓄水调节池，主要包括戏水池、分水闸等，沉砂池为钢筋混凝土结构，使用年限长、防渗性好。

2.3 节水灌溉设施布设

在泵房中设置首部枢纽，卧式离心泵、控制阀、压力表等共同组成水源首部。为了确保水利工程顺利开展，各级管路凸起部位均设置进气阀，确保顺利排除管路中的空气，避免出现负压情况，达到正常供水的目的。同时，为了保证管道安装、检修的便利性，在已有道路、林带中敷设干管、分管，管道承压标准为0.4 MPa，采用承插式胶粘剂粘接。在垂直分干管上安装PE软管，滴灌带间距控制在1 m左右。

2.4 田间灌溉

灌区的小型农田水利高效节水灌溉项目覆盖面积为0.27万hm2，总设30个滴灌系统，区域主要种植作物为番茄、青椒等。在滴灌带设计中，采用“一膜一管”“一灌两行”的布置方案。根据小型农田水利高效节水灌溉项目设计标准，该区域滴灌系统的有效用水率不低于90%，设置消耗水强度为6 mm/d，灌水器采用单翼迷宫式滴灌带，滴头间距30 cm，流量2 L/h，单个滴灌头的湿润直径为70 cm，灌溉周期4 d。

首部枢纽设计主要由过滤设备、泵房构成，水资源在沉淀完成后，由输水管传输到水库下部系统首部。设置专门的管理机房可以保证泵房设备安全、确保管理便利性、提高泵房美观性。根据具体流量选择过滤器，过滤器能力要比设计标准额定功率高20%，确保性能满足使用需求。

3 小型农田水利高效节水灌溉项目效益分析

3.1 经济效益

小型农田水利高效节水灌溉项目实施后，新增节水灌溉面积0.27万hm2，每年增产效益达到1 000万元左右，省工效益达到240万元，节地效益达到23万元，节水量320万m3，总效益多达1 200万元。通过初步计算分析，经济净现值为5 000万元左右，内部收益率达到19%，经济效益费用比值为1.70。

3.2 生态效益

通过建设小型农田水利高效节水灌溉项目，有效提升了控制面积作物的灌溉保证率，大幅度提高了作物产量，缓解了当地水资源供需矛盾，有效改善了灌排条件、土壤条件、耕作条件，地下水开采量减少，在降水量较为充分、地下水补给好的区域，将非充分灌溉区转变为充分灌溉区，全面提高了作物产量，保证了水资源的可持续利用。同时，农田小气候得到了有效调节，进一步提高了农业生产效率，为农业的可持续发展提供了先决条件。

3.3 社会效益

小型农田水利高效节水灌溉项目实施之后，给当地农业用水提供了保障，农业灌溉效率持续提升，水资源利用率和水分产生率得到了明显优化，不仅提升了农作物的质量、产量，而且优化了作物种植结构，实现了优产、高产、可持续发展的目标。同时，良好的农业体系结构带动了新技术、新品种的推广，推动了现代化农业的发展进程，加快了农业结构调整步伐，大量的农村劳动力被安置，提高了农民收入以及农产品的科技含量。农村信用社、涉农企业等机构的大批量进入，健全了农业社会化服务体系，进一步优化了农业生态环境。

4 结束语

综上所述，为了进一步推动农业发展，改善农业生产环境，要不断完善农业基础设施建设工作。通过实施小型农田水利高效节水灌溉项目，构建完善的水资源输送体系、灌溉体系，能全面提升农业生产的经济效益、社会效益、生态效益，健全农业服务结构，吸引更多涉农企业，有助于推动农业经济的可持续发展。