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节水灌溉工程优化设计要点分析论文

节水灌溉工程优化设计要点分析论文【摘要】在新时期的发展下，农业水利建设是一项十分关键性工作，传统农田灌溉方式已经随着时代的发展而逐步退化，取而代之的是节水灌溉。特别在我国某些较为干旱的省份地区，大力兴修节能灌溉工程就显得十分有必要。高效节能灌溉工程能够从根本上实现对水资源的有效利用，避免水资源的浪费，从而推进农民增产增收，全面实现农业的可持续发展。本文主要从高效节水灌溉工程优化设计要点进行深入的研究。【关键词】高效节水；灌溉工程；优化设计前言尽管我国地大物博，各类资源储量十分丰富，但由于我国人口基数非常大，人均资源占有量也就相对较少。尤其在水资源方面，不光存在着缺水问题，甚至部分省区存在着水资源分布不均的问题。因此在我国农业灌溉用水较多的地区建设高效的节水灌溉工程，可以促进水资源利用的最大化，更好推动我国农田产业的长远稳定发展，促使其朝向科技化、产业化及工业现代化方向发展。1工程案例我国某县位于广西西部，该地区位属热带季风性气候区，且季节性雨量充沛，但是却出现年度降雨分布不均的问题发生，该地区每年在8月末到次年的2月为枯水期。据传统农业种植的需求，尽管该县市的农作物用水在季节及用量上都是充足的，但是随着我国经济的不断发展，经农产业结构调整后，冬季用水作物不断的增加，该地区季节性缺水的现象却成为了困扰农民的最大问题。因此我国针对该地区现状建设了高效节水灌溉工程项目，其总投资达到1500万元，项目总面积在8000亩，并主要对柑橘实行了管道灌溉。为了有效降低工程实际造价，只能通过在灌溉工程设计上不断的优化系统流量、灌溉工程制度以及管材的选取上做好相应的设计调整，从而推动高效节水灌溉技术的不断应用。本文在以下篇幅中着重就高效节水灌溉工程优化设计要点进行如下分析，（图1为某县高效节水灌溉示范区图）。2新时期高效节水灌溉工程设计要点分析2.1田间管道工程设计在上述工程项目中，田间管道工程设计主要分为干管和支管两部分。在干管输水流量的设计上，参考已经设计好的实际灌溉面积、灌溉制度和调度管理方式等作为依据，并通过管道直径、管材公称压力级别以及水力计算结果来进行详细的确认。管道的布置要同水源和设定的灌溉区位置相一致，按照轮灌组的划分、管道流量来作为参考依据；支管在进行间距设计上，要控制在85~110m之间，水栓间距要留出50m左右。与此同时，在具体灌溉时要采用双向灌水的方式进行，管道按照直线来布置，以此来避免弯道因起伏现象而出现阻力。支管可分为一级支管和二级支管，且一级支管要同干管进行连接，二级支管根据实际分灌片不同来具体设定，通常会与一级支管正交连接[1]。2.2高效节水灌溉工作制度的优化创新在高效节水灌溉工程的设计中，为了减少投资成本和方便工程管理，通常要进行分组轮灌。在具体实行轮灌组的划分中，一定要确保在每次灌溉周期内完成作物的1~2次灌溉，同时还要尽量争取在一天时间内完成更多的分组灌溉。通常情况下，在灌溉定额的情况下，要尽量使灌溉组的实际灌溉面积接近或相等，只有这样才能确保所选择的管径更加的`合理，以此来达到节省投资的最佳效果。轮灌溉组所应用到的运算公式为N≤CT/t。公式中的N代表的是轮灌组数；C则为工作一天的运行时间，一般在12~21h即可，且运行时间不宜过长，尽可能不要超过21h；T在公式中所表示的是灌水周期，一般灌水周期的设定按照灌水期的最大浇灌量及灌水定额来相继确定的，一般设定为5~16d为好；t则代表着每一次灌水延续时长。通常情况下轮灌组的划分设计不要过于复杂，不然就会出现额外增至劳动成本，又增添了施工期内的运行成本，最终不利于节水灌溉工程效益的发挥。上述工程中，将高效节水灌溉工程共划分成6个轮灌片，54个轮灌组[2]。2.3管道灌溉工程中的流量优化在高效节水灌溉过程中，管道灌溉系统在实际的流量设计上通常会参照以下公式进行计算：Q0=eiαimiTAtδ。其中，根据所列出的公式进行参照，管道灌溉系统当中的主管、分干管及干管等具体流量设计，是按照各个灌溉片区最大轮灌组的流量来进行确定的。在上边流量的计算公式中，通常都要特别注意Ti和t的取值，因一般管道本身的灌溉系统是要实现田间输水灌溉，且要与水栓及出水口进行相应的配合。T在工时表中表示为工程系统的工作时间，其选值直接同出水口及出水后的灌溉有关。通常在方案的设计上，在出口位置处接上软管，并采取人工的方式来进行浇灌，其浇灌时间大约是7~11h。从现有的理论上来看，其方案设计具有一定的可行性，但是在具体操作中，如果进行大面积的浇灌，则根本无法做到每一个出口位置上都相应安插一名劳动人员，每天至少灌注7h。基于此，在具体优化设计上，结合出水口位置，将其与需要浇灌的田相结合，充分的实施自流灌溉，其做法是最为可取的。一般说来，自由灌溉时间要保证每天在19