灌溉工程论文十篇

时间:2023-03-24 17:30:39

灌溉工程论文

灌溉工程论文篇1

一、传统灌溉工程类型在现今的传承

中国国土广袤,地形地貌多样,气候变化万千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望无际的平原;既有壮阔的高原,又有缓坦的盆地;既有西部内陆干旱半干旱区,又有东部季风湿润区。为适应各地水文、地理等自然条件的复杂性,古代人民创制了多种多样的灌溉工程类型,如引水渠道、陂塘堰坝、陂渠串联、圩垸、井泉、坎儿井、御咸蓄淡等工程类型,这些工程类型在现今皆得到了继承。可以说,我国当今的灌溉工程类型基本是古代创造而传承下来的。

引水渠道主要修建于北方平原地区。北方平原面积广大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建长距离的引用河水的灌渠工程。渠首处如河中水位过低不能满足自流入渠流量要求,则建拦河坝抬高水位引水;如河中水位和流量能满足灌区要求,则采用无坝引水型式。有坝引水最早的有战国初在今山西太原晋水上筑坝建的智伯渠,及在今河北临漳建的漳水十二渠。无坝引水有公元前256—251年间在今四川灌县建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我国很早就引多沙河流进行淤灌和放淤,做到同时利用水、沙资源,既灌溉作物,又改良盐碱地。漳水十二渠和公元前246年兴建的关中郑国渠皆引浑水灌溉,把大片盐碱地改良成了沃田。建国以后,有坝引水和无坝引水灌渠发展很快,如陕西省,截至2000年底,全省有效灌溉面积达144.93万公顷(主要为渠灌),新疆省干、支、斗、农四级渠道长30多万公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙资源方面,建国以后成就很大,还打破了自明清以后不敢引用黄河下游水的“”,进行引黄淤灌和放淤。目前,黄河下游已建成各类引黄灌区100多处,灌溉面积达到3000万亩,每年引用黄河水量100多亿立方米,利用黄河水沙放淤改土300多万亩,发展水稻田120多万亩,使盐碱沙荒地变成了良田[2]。

陂塘堰坝主要建于南方山丘区。南方丘陵山区,雨量充沛,但水流容易流失,干旱是农业生产要解决的主要问题。为此,古代劳动人民因地制宜,创造了多种类型的陂塘堰坝蓄水工程,起到滞洪蓄水的目的。有在溪流上筑坝拦蓄水流的灌溉工程,称之为“堰”、“坝”、“陂”、“堨”等;有在平地凿池,或在谷口及高地水所汇归处筑堤,就地潴蓄雨水的,称之为“塘”或“荡”。又平原地带筑坝拦蓄水的工程现称为平原水库,利用天然山丘间的沟谷洼地蓄水的工程现称为山谷水库。大型陂塘工程以公元前600年左右楚国在淮南修建的芍陂为最早,两汉时汉中、南阳、汝南地区陂塘工程很是发达,著名的山谷水库有马仁陂,平原水库有六门陂、鸿隙陂等。东汉时进一步向南方发展,浙江绍兴的鉴湖、余杭的南湖工程规模都很大。之后三国孙吴在江苏句容兴修赤山湖,西晋建丹阳练湖和新丰塘等。当时能因地制宜规划布置陂塘,巧妙地利用地形兴建平原水库或山谷水库,布设堤坝、水门和溢流设施,形成完整的蓄水工程体系。还创造了陂渠串联工程类型,以对水资源更充分地加以调节利用,增加灌溉面积,提高灌溉保证率。建国后南方山丘地区大量兴建陂塘堰坝工程。如1952年仅四川内江地区就累计新修和整修堰塘5万多口。因平塘占地多,工程量大,总蓄水量不多,为此当地积极想法改进技术。1953年9月西南水利局组织基点工作组前往长寿县,经查勘,在葛兰场不远名叫“锁口丘”的地方,修建了当地第一口“山湾塘”。该地形肚子大,出口小,上面有较大集雨面积,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土坝,长40米,高3米,形成堰塘。此土方与蓄水的比例为1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利厅将长寿县修筑山湾塘的经验向全省介绍。到1954年底,全省共建成各级“示范塘”1293口。1955年,“示范塘”迅速发展到17796口。到1985年,全省已有山湾塘61.11万口,可蓄水261769万立方米,有效灌溉面积715.48万亩[3]。

陂渠串联工程古代多建于淮河、汉水流域,工程布置多样[4]。这种工程类型建国后称之为长藤结瓜式灌溉系统。工程主要在南方丘陵山区修建,规模从小型发展到大型,从小网联成大网,从开发小河流到利用大河流,从一个河系发展到与几个河系相连。如安徽淠史杭灌区,自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及长江水系的杭埠河的上游建成佛子岭、响洪甸、磨子潭、梅山、龙河口5座大型水库,这些水库成为多首制渠首,又沿岗峦起伏的分水岭修建总干渠2条,干渠13条,以及分干渠和支渠358条,沟通了数条大河,灌区内修建中型水库23座,小型水库1100多座,连同塘坝21万多口,以控制灌区内的地面径流,灌区内流域之间水资源通过库塘和渠道可得到调配,使安徽的六安、霍丘、寿县、舒城、合肥等11县市和河南的固始、商城等县的广阔丘陵和平原900多万亩农田受益[5]。

圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖区、下游三角洲及滨海地区。这些地区地势平衍,河湖密布,土地肥沃,水土资源丰裕,但易被水淹,沮洳下湿,极大地影响农业生产的进行。唐宋后,大力开河筑圩,排水御洪,兴建独具一格的水网圩田工程,把卑湿的“涂泥”之地,建成富饶的鱼米之乡。如太湖平原唐后期至五代时已建成规整的塘浦圩田水利系统。鄱阳湖区唐代已兴修较大规模的防洪堤防工程,至清光绪六年(1880),鄱阳湖滨南昌、新建、星子、九江、都昌、波阳、余干、进贤八县共有圩堤591所。建国以来,太湖平原继续加强浚河筑圩工作,完善水网圩田系统。鄱阳湖区新建和整修了圩堤501座,堤线长2500公里,保障农田500万亩,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖区原有易涝面积330万亩,经治理,使200多万亩农田达到五年一遇以上的抗涝标准;还初步形成了一个大中小,蓄引提相结合的水利灌溉系统,使湖区农田的有效灌溉率达到80%以上[6]。

凿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地区很是重要。我国新石器时期已开始浚泉凿井,春秋战国时在园圃中凿井灌溉已较普遍,之后不断发展,到明清时期华北平原已形成大范围的井灌区,水井型式多样。20世纪50年代,广大农村用于灌溉的水井大部分仍为土井,如华北平原建国初期有各种土井200多万眼。20世纪60年代以后,灌溉土井渐被机井所代替。进入80年代以来,个体户承包和联户经营责任制的发展,使得各种土井又发展起来。据1982年调查,仅天津、河北沧州、衡水等地区就有各种土井几十万眼。如沧州青县,1982年有真空井6100眼,人工手压井2000眼,各种大口土砖井5000眼;南皮县有手压真空井4500眼,机带真空井4054眼,砖井358眼[7]。土井主要开发浅层潜水,潜水埋藏浅,雨水易渗入补给。而机井开采的是深层地下水,靠自然补给时间长。目前华北地区的京、津、河北省、河南省北部、山西省中东部已形成联成一片的大范围的地下水漏斗区,这是过量开采深层地下水,补给不易产生的重大问题。而开采浅层潜水一般不会引起地下水漏斗区。又浅井开采潜水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返盐,改良盐碱地的效果显著。开采潜水井浅,技术较为简易,所费资金不多,农户可自行管理应用,经济上支出节省,适于小农经营。

此外,古代新疆吐鲁番、哈密等地开凿独特的引取地下潜水的坎儿井,东南沿海防御海潮袭击的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程类型在现今也都得到了继承和发展。二、传统灌渠工程技术的继承和发展

我国古代灌溉工程技术是我国人民在实践中自行创造的,适应了各地的自然地理条件,因地制宜,类型多样,内容非常丰富,不少工程技术在现今得到了继承和发展。

传统灌渠工程技术的继承和发展主要体现在以下一些方面:如建国后都江堰灌区认真总结了兴建无坝引水灌渠的传统技术和传统施工技术经验,使这些技术更加发扬光大。水利部和水利水电科学研究院曾组织人员对溢流过水土坝的传统技术进行研究和推广,取得实质性的突破。又渠道防渗技术各地多利用当地材料发展传统技术。传统淤灌和放淤技术在继承的基础上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于战国后期,是闻名于世的渠首为无坝引水的工程,在长期的岁修管理中,积累了丰富的引水、防洪和排沙技术经验[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利学界公认的两大技术难题,都江堰却破解了这些难题,创造了世界水利史上的奇迹。其技术经验在多方面得到了继承。一是灌区各分水口广泛利用鱼嘴分水分沙,布置旁侧溢流堰(飞沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的锦水河分水工程,在蒲阳河石坝子引水处,先在河中心修筑鱼嘴,将蒲阳河分成左支清白江,右支锦水河,汛期蒲阳河洪水流量为800—1200米3/秒,锦水河可分洪300—400米3/秒,而锦水河分干渠只能进50米3/秒,多余的水量则由设在鱼嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局与都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用弯道环流原理,把进水口设在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首这种布置方式在灌区得到广泛的应用。如1962年所建蟇水河引水工程,引水比很小,采用无坝引水方式,修筑了弧形导水堤,形成较稳定的凹岸,在凹岸顶点稍下游处建进水闸,推移质沿主河槽左侧凸岸排往下游,进水口一直没有被淤。四川省当今修建的无坝引水灌渠是很多的,其工程技术深受都江堰无坝引水工程技术的影响。如果河道的水位和水量不能满足灌区引水要求,则需要建闸坝抬高水位或形成水库取水。传统技术所筑的坝一般为土石坝、堆石坝和砌石坝。1949年建国后,在水利水电事业建设中,坝工建设有很大发展,到1990年已经修建82900多座水坝,在这些大坝中,土石坝占绝大多数。已建的2680多座30米以上的高、中坝(坝的用途包括引水、蓄水、发电等),土石坝约占80%,砌石坝约占14%,混凝土坝约占5%[9]。采用土石坝可以利用当地材料,节省工程量,这是我国最早修建,并得到广泛应用的坝型,目前在中低坝中仍大量采用土石坝,说明传统坝工得到较多的继承和发展,特别是对过水土坝的研究和应用,成绩较大,体现出传统坝工技术持久的生命力。

在今湖北省荆门市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的赵家闸灰土护面过水土坝[10]。该坝由当地乡民修建,建成100多年来,经历无数次洪水过流,1935年坝顶过流水深达3.9米,竟未被冲毁,大坝至今依然完好,能使两岸3000亩农田受益。赵家闸坝高8米,坝顶长47米,基础为板状砂岩,坝身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑层。这种由夯实粘土外包灰土保护层作为河道滚水坝的独特建筑方式,国外从未见有报导。除赵家闸外,百余年前兴修的过水土坝还有湖北荆门黄鲍闸,此闸建于1859年,坝高5米,1935年大水堰顶水深达3.9米,未冲毁,至今仍安全运行。此外,山西平遥梅槐头、黎基坝等也是过水土坝,这些坝都较低,只有5—10米高。

受古老过水土坝的启示,1958年,清华大学应届毕业生组成过水土坝设计组,对过水土坝进行不透水面板的试验,肯定了这种坝型的优点,还提出修建时要注意的技术要求。1975年8月,河南发生暴雨,使50年代治淮工程建成的两座水库——板桥和石漫滩土坝漫顶。于是土坝过水问题被再度提起。水利水电科学研究院对许多省市进行土坝过水的调查,发现1958年后不少地方按清华大学的办法修建的过水土坝,经多年洪水考验,运用良好。从1975年起,吉林、安徽还修建了沥青材料护面的过水土坝。1980年10月,水利部委托吉林省召开土坝过水经验交流会,将各地经验进行交流。1983年水利水电科学院在室内试验的基础上,先后在山西省岚县上明水库和内蒙古东胜市武家沟建成两处灰土水泥土过水土坝,经历数年风化冻融和几次较大洪水的考验,工程完好无损,节省工程造价1/3以上。可见,我们祖先创造的灰土溢流坝具有很大的现实意义。据了解,国内已建成的各类坝中,90%以上是土坝,而其中66%没有泄洪建筑物。因此,让土坝的一部分过水,或在已建成土坝上加修溢洪道,也是很现实的课题。故而传统的过水土坝工程技术仍有发扬之必要。

传统施工技术以宁夏引黄灌区的草土工程(俗称“埽坝”、“卷埽”)和都江堰的杩槎、竹笼、干砌卵石等工程最具特色。宁夏引黄灌区,在1960年青铜峡枢纽建成以前,均为无坝引水,灌区普遍使用草土筑坝。如春季岁修,用草土封堵渠口,再进行修浚;用草土修筑渠河护岸,及桥、涵、闸、斗和护坡;修筑临时性的拦水坝等工程。元代宁夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌区千百年来,草土工程一直应用于各种渠道工程。它具有就地取材,造价低,技术简便,施工快,稳定和防渗漏性好,抗震性强,对基础清理要求不高,及拆除容易等优点。建国以来,宁夏引黄灌区的草土工程,在各地大型水利水电围堰工程上相继使用。如1956年修筑甘肃省兰州市供水厂,其进水口黄河围堰工程首次使用草土工。之后,刘家峡、盐锅峡、青铜峡、三盛公、陕西省石泉石门电厂汉江进水口围堰、浙江省黄坛口电站护坦围堰,1979年援非洲建马里电站护坦围堰等,都取得了成功,且费用省,进度快。之后,人们对这一传统技术经验系统地进行了总结[12]。

都江堰灌区历年维修管理都采用传统的杩槎[13]、竹笼[14]、干砌卵石、桩工[15]、羊圈[16]等施工技术。它们的优点主要能就地取材,技术简易,施工方便,投资节省。一般应用于截流分水、筑堰护岸、抢险堵口、整治河道、维修渠道、保护桥闸堤堰等工程[17]。目前都江堰灌区岁修截流工程仍用传统的截流方法,用的是杩槎、竹笼、卵石和黄泥。岁修时内江架设杩槎后,截流合龙只需40多分钟。这种截流方法人们认为是一种生态型的截流技术,无机械的噪杂声,体现了人与自然的和谐相处,而且经济、合理、安全。

渠道加以防渗措施可减少渠水的渗漏损失,提高渠道有效利用系数,这在水资源缺乏的北方尤其重要。传统渠道防渗技术措施主要有夯土、砌石、砌砖、铺灰土、铺草皮等,这些防渗措施就地取材,施工简便,经济实用(比混凝土、塑料薄膜、沥青材料衬砌省费用),防渗效果也显著[18],各地多有应用,并不断改进技术。

灌渠还采用地下输水管道,这种设施具有节水和省地的优点。早在3000多年前的殷商时代,城市中已铺设地下陶水管道,这在安阳殷墟、郑州洛达庙商代遗址中皆有发现。元代《王祯农书·农器图谱集之十三》所载阴沟,即行水暗渠也,是一种用砖砌的暗渠。山西省一些城镇几百年前的陶管下水道一直使用至今。20世纪60年代,山西翼城县利民灌区试验用陶管修建灌溉输水工程,但未能成功运行。1974年山西临汾市屯里井灌区试验陶管灌溉输水,获得成功,多年运行状况良好,使用年限可达40年。在进行经济效益分析后,认为这种工程还是比较经济的[19]。又河南省偃师县东寺庄1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉网[20]。之后,传统地下输水管道技术不断发展。现在将低压管道输水灌溉,简称为“管灌”,这一技术已成为目前我国北方地区一种很好的节水灌溉措施。80年代末,水利部将“管灌”作为北方农田全面节水的基础设施来抓。据统计,目前我国“管灌”面积有4500万亩,其中河北、山东、河南、北京、天津等省市的“管灌”技术发展很好,仅山东、河北、河南三省的“管灌”面积就达266.67多万亩[21]。这项技术具有省水、省地、省工、节能、省投资等优点,值得进一步发展推广。此外,江苏无锡县人多地少,为了节省土地,20世纪60年代以后发展“三暗”工程11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗沟、渗水暗管三者的简称,这些暗渠沟皆用灰土筑成,采用的是传统施工技术。1965年冬无锡埝乔公社刘巷大队建成第一条灰土暗渠,至1978年春全县已建成暗渠2588公里,灌溉面积50余万亩,占农田总数的62%。从1973年开始又进行暗沟、暗管的建设,与暗渠配套使用,形成灌、降、排、调、控综合运用的立体水利系统,为建设吨粮田创造了条件。“三暗”工程与明渠、明沟、明墒相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水畅,降水效果好,减少渗漏,农机操作方便安全,减少岁修,取材易,造价低,节省水旱田开明沟用工多等许多优点。“三暗”工程在农田水利建设中的运用,实是在传统技术基础上的创新,这为高速发展农业,实现农业现代化迈出了新的一步。

又石质倒虹管道可视为特殊的地下输水管道。清代嘉庆十四年(1809),四川合江县锁口乡刘士朝主持修建了一条引水过河灌溉的渠堰,渠道过河处设置了石质倒虹管,全长266米,水头26米,进出口高差仅0.407米。管道用坚石预先凿成63.5×40×40厘米的承插式管节,内径13.5厘米,用糯米粥拌石灰作为管与管间胶结材料,并用这种材料抹平管内壁,以减少摩擦阻力。石质倒虹管能承受较大强度的水压力,这一倒虹管至今保存完好。解放后此种石质倒虹管在合江县得到了推广应用[22]。

我国北方含沙量高的河流多,我国人民早在2000多年前已进行引洪灌溉和淤地活动,发明了淤灌和放淤技术,以利用河流中的水沙资源。在长期的历史实践中,积累了丰富的技术经验,尤其在宋代熙宁年间,政府曾组织空前规模的大放淤活动,取得选择适时放淤水情,做好淤田工程,预筹退水出路,正确处理放淤与防洪,放淤与航运等许多技术经验。这些技术在现代进一步得到继承和发展。如陕西省传统引洛灌区,现已突破了引水含沙量不得超过15%(重量比,相当于166公斤/立米)的规定,引进含沙量高达60%(965公斤/立米)的浑水进行淤灌,基本解决了灌区汛期水量供需之间的矛盾,并改良了大片盐碱地。当今引洪漫地(放淤)已作为水土保持和农田基建的一项内容被得到重视。如关中赵老峪流域是古老的放淤区,下游富平县境内有引洪漫地34000多亩,是将上游铜川市境内来的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫过的地,每亩亩产400斤,有的甚至超过千斤,多年来,发生大暴雨,下游都不发洪水,原来的河床,现在变成了农耕地。河北省张家口地区通桥河引洪灌区,面积11万亩,上游河道流域面积3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年来河道上游洪水基本上全部不出灌区,保护了下游的农田和村镇。万全县在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,总引洪能力达863米3/秒,一般年引洪水总量为2000万立方米以上,初步达到大水不出县的水平。由于一般洪水已不流入洋河,从而减轻了下游河道和水库的泥沙淤积[23]。可见引洪漫地能起到良好的水土保持作用,这也可认为是传统技术在今天的发扬。三、传统塘堰和开发地下水工程技术的继承和发展

历史上山丘区的拦蓄水工程统称为塘堰、塘坝,有“堰”和“塘”之分,又有山塘(山湾塘)和平塘之分。建国后大力修筑山湾塘,一些南方省区山湾塘已达数十万座。有些地区对老式塘坝加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西县对丘陵区冲洼里的拦冲塘,将原有塘底挖平,挖出的土垫高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把拦河坝加长增高,成四面筑埂式;在较大冲洼里,根据地形,或在“水深”处建塘,加高塘埂,“水浅”处不建塘,仍为田,或上下冲两面筑埂成塘;或建成层递式,高处蓄水灌高地,低处蓄水灌低地,头层塘的放水渠兼作第二层塘的引洪沟,第二层塘的放水渠,兼作第三层塘的引洪沟,做到有层递的引蓄,有层递的灌溉。通过改造,蓄水深增加,老式塘坝蓄水面积与其灌区耕地面积比为1:4.6,改造后为1:9,满足了浅丘区农田灌溉的需要[24]。

我国北方地区,在地面挖掘或在洼地筑埂形成的拦蓄径流的工程叫涝池、坑塘等。建国后,北方地区群众继承以往的传统做法,继续修筑涝池,涝池数量发展很快。如陕西省黄河流域内在1956年有涝池1240座,1985年达8940座,30年增加6.21倍,总容量2588万立方米。北方陕、甘、晋、内蒙、青、宁、豫七省(区)1985年黄河流域共有涝池19.8万座,总容量8343万立方米[25]。华北平原沧州地区通过开挖坑塘,拦蓄降雨径流,滞沥、除涝、灌溉,取得了治理旱、涝、碱的经验[26]。原来在20世纪50年代末,华北平原大搞地上蓄水灌溉,不重视排水,造成了土地的次生盐碱化。进入60年代,只排不蓄,大量水资源白白流失。70年代,大力发展井灌开发利用地下水,但由于深机井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出现了大面积的漏斗区。浅井区多年只采不补,地下水位也普遍下降,使许多浅井报废,而转向打深机井。地表水由于连年的干旱和上游节节拦截,河道全年断流。通过多年的实践,人们逐渐认识到,要利用传统的坑塘设施,拦蓄降雨径流,散蓄散排,解决抗旱灌溉水,雨时将涝水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返盐临界水深以下,并与沟渠连通,就不会引起盐碱化。坑塘深度不宜少于3—4米,一般应深5—7米,面积15—30亩,最大不超过40亩。这样就解决了长期存在的“旱、涝对立”,“排灌矛盾”,使沥水转化为灌溉水源,还能利用坑塘采补地下水。历史上黄淮平原因为年际、年内的降雨量分布极不均衡,出现水少时强调修筑陂塘蓄水灌溉,水多时强调开挖河沟以排除洪涝和防止土壤返盐。旱涝碱问题,排灌矛盾得不到妥善解决。而沧州地区在近30年来,通过改进传统的坑塘技术,积极开挖和改进坑塘,将坑塘与井、渠联合调控,较好地解决了旱、涝、碱问题,这一方法亦成为治水改土的一条重要途径。

我国古代在开发利用地表水的同时,也很重视开发利用地下水,主要通过挖泉凿井加以利用。建国以后,传统的打井方法和提水机具继续使用,并加以改良,尤其是开凿筒管井的技术进展较大。筒管井的雏形在清代已经出现,清代郭云升《救荒简易书》卷三已载有增加新、旧井出水量的方法:旱年将两根已打通各节的长竹竿插入井底数丈,则“井水泉”。此方法简便,又能增加出水量。现代称由上部直径较大的筒井和下部的管井联合而成的井为筒管井。在筒井的井底加凿管井,可增加出水量;又筒井开挖过深施工不易或不经济,筒管井则比同样深的筒井更经济些。1956年河南省创制了一种凿井方法,称为“56”打井法。其井结构上部为8块扇形砖砌筑,形成直径为0.5米的小砖筒井,下部为木管管井。这种井取用几层含水层,出水量大增。之后,筒管井又发展为水柜,即将筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加凿几个管井。单个井又发展为井群,各井互相通联,统一集中管理。

开凿传统土井的好处是很多的。土井主要开发浅层潜水,埋藏浅,雨水当年即能补给,一般不会产生地下水漏斗区。开采潜水后降低了地下水位,能防止土壤返盐,达到改良盐碱土的目的。目前采取井、渠结合,或井与渠、坑塘结合,河道节制闸、深渠与浅井结合等方式。如在枯水季节利用浅井,提取地下水灌溉农田,降低地下水位,腾空“地下水库”库容;汛期丰水季节,通过渠道引水灌溉和蓄水侧渗,补给“地下水库”水量。人们已认识到解决华北平原土壤盐碱化的主要途径是井渠结合的方法,该地区的灌溉抗旱,也形成以井灌为主,井渠结合的方式。

关于提取井水的工具,群众也运用传统汲水工具的工作原理,演化和革新出一些简易的汲具。如拉水井,其原理与古代渴乌利用筒内形成真空,产生压强差汲水相同。其制作简易灵巧:用一根长约八、九米的八号铁丝,一端接一小小的活塞,塞入一直径约30毫米的塑料管内,管的下端塞一木制进水活门,上端将露在管外的铁丝弯成钩形,然后将塑料管装入打入地下的外井管里,一个拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部费用仅50元(1993年价)左右[27]。由于打井简便,取水方便,不花水钱,所以拉水井在一些地区推广开来,几乎达到每户一井,甚至一户数井的程序,有些菜园、瓜地也建造了这种井。

四、传统圩田水利和海塘工程技术的继承和发展唐后期至五代吴越时期,太湖平原已形成纵横塘浦交加圩圩相接的水网圩田系统,皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建设更加兴盛,并发展至长江中游两湖平原、鄱阳湖平原和珠江三角洲等地区,更加讲究圩田修筑方法,提出“筑堤、浚河、置闸”是筑圩的三项基本技术要素,“缺一不可”[28]。又出现了分区分级控制和联圩并圩等圩区治理技术。这些卓越的技术经验在当今得到进一步的继承和发扬。

太湖下游苏州地区地势低洼,历史上修筑了大量的圩田。建国后,苏州地区在继承前人技术经验的基础上,总结出圩区治理的“四分开,两控制”原则,即内外分开、高低分开、排灌分开、水旱分开,控制沟港水位、控制地下水位,以全面解决洪、涝、旱、渍各方面的问题。许多圩子和圩区治理时皆遵循这一技术原则。如苏州地区昆山县同心圩由低洼低产圩田改变成高产稳产农田,重要的就是正确实行了“四分开,两控制”的水利技术原则。同心圩圩形长方,南北长3.5公里,东西平均宽1.8公里,总面积6.3平方公里(9380亩),其中耕地面积6300亩。该圩是1958年由许多零散小圩联并而成,联并前的各个小圩圩岸单薄,河网零乱,田块碎小,土壤板结,抗洪涝能力低。联圩时,加高培厚圩堤,同时开挖了一条长3.5公里的中心河。之后又整治圩内水系,发展机电排灌,田间深埋排水暗管,按“四分开,两控制”原则进行整治[29],提高了抗洪排涝能力,特别是地下排水技术,突破了传统圩田水利技术,具有很大的创造性。这项技术70年代被江苏省水利厅加以推广。到90年代,低洼圩区治理从联圩并圩,利用老河网,已发展到以治理涝渍为主,实行高筑圩,双配套(闸站),四分开(内外分开、高低分开、灌排分开、水旱分开),三控制(控制内河水位、控制地下水位、控制土壤适宜含水量)。一些条件好的圩区,发展田间“三暗”工程,进行暗灌、暗排、暗降,为农业的高产创造了基本条件。于是“四分开,三控制”也成为其他圩区治理的基本技术原则。我国东南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵袭,保护农田和城镇的安全,江浙海塘是修筑的重点地段。东汉时已在钱唐县建防海大塘,三国时孙吴在金山筑咸潮塘,唐代时已在江浙沿海建成系统海塘工程,五代至明清频繁地兴修海塘,不断改进海塘结构。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘结构从土塘逐步发展到竹笼木桩塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、鱼鳞石塘等,每一类海塘结构又有多种型式,以适应不同的潮势和土质,同时还修筑了护塘、护滩和挑溜工程。

目前江浙海塘,仍有土塘、各种柴塘和石塘,有些是清代一直沿用到现在,清代修建的条块石塘和鱼鳞石塘,“到目前浙西海塘尚有约80公里,仍屹立海滨”[30]。建国后继承了“鱼鳞石塘”这种型式,在材料等方面加以改进,建成“新鱼鳞石塘”。如1955年在海宁县建筑的“新鱼鳞石塘”,塘身上部采用水泥沙浆砌条石,下部采用水泥沙浆混凝土块,塘顶盖面石和塘底盖桩石均为混凝土块,基桩采用钢筋混凝土桩,这样的海塘工程更能抵御汹涌的海潮冲激。在海盐、海宁、平湖、绍兴等地也修筑了一些不同型式的“新鱼鳞石塘”[31]。可见结构坚固、耐久的“鱼鳞石塘”,今后仍是一种可继续采用的较好的海塘结构型式。此外,还可借鉴传统的海塘工程设计技术思想,如根据不同的海岸地质和动力条件,因地制宜采用各种不同的海塘工程结构,使海塘工程更加牢固耐久。

总之,我国在数千年修建灌溉工程的实践中,创造了众多的水利工程类型和卓越的灌溉工程技术经验,体现了我国劳动人民杰出的智慧。这些传统的工程和技术是适合我国各地的自然、地理条件的,体现了因地制宜的原则,所以具有很强的继承性。从工程类型来看,大致北方多兴修引渠灌溉工程;南方的山丘区以蓄水塘坝为主,低洼平原以水网圩田为主,沿海则修筑海塘、堰闸等拒咸蓄淡工程;江淮地区位于南北过渡地带,多修建陂渠串联工程。北方还发展井灌,新疆修筑坎儿井等。这些多样的灌溉工程类型经历了数千年的实践检验,具有强盛持久的生命力。又传统灌溉工程多利用当地具有的土、石、木等建筑材料,这些材料经济适用,施工技术群众易于掌握,现今各地在修建灌溉工程时仍较多采用。不少传统灌溉工程技术内涵丰富,具有合理性和科学性,在现今仍能吸收利用,有的甚至能解决技术难题。自古以来工程技术随着社会的发展不断进步,同一个技术在以往的基础上逐步提高,应用范围扩大,还常出现创新技术。我们要总结工程技术发展的规迹,尤其要重视探讨传统工程技术思想,如灌溉工程规划思想、设计思想、水利家的治水思想,水利著作中的水利理论认识,及人们对技术发展内部规律的认识等,这些思想往往能给我们以重要的启迪和借鉴作用。例如都江堰的系统工程规划设计思想,北方多沙河水土资源利用的设计思想,区域治水规划思想等都是前人给我们留下的珍贵遗产,需要继续发扬光大。此外,传统工程技术具有简便、经济、实用等诸多优点,我们应吸取其精华,用现代技术改造其不足的方面。如新疆坎儿井,具有能自流灌溉,不用提水工具;水质优良,水流稳定;冬季不封冻,可供全年灌溉和饮用;施工设备简单,农户易于操作;水行地下,能减少蒸发和避免风沙的侵袭等优点。但其开挖和维修工程量大,工作环境艰苦,费时费人力,目前掌握此技术的人员已经很少了。所以要改进坎儿井的挖掘技术,采用机械挖进提升设备,改善劳动条件,加强对坎儿井的管理和维护,使之发挥更大的作用。建国初期,吐鲁番地区的吐、鄯、托三县几乎全靠坎儿井及泉水灌溉,后来修建了防渗渠道、小型水库和机井等水利工程。目前吐鲁番地区利用地表水3.88亿立米,利用地下水9.94亿立米,总的用水量增了几亿立米,但坎儿井水和泉水的水量都显著减少了,代替它们的是每年用机井提取利用地下水四至五亿立米,原来不花钱的泉水和坎儿井水,现在变成了要支付电费和油费的机井水。故有人主张要大搞坎儿井的维修和改建工程,并把它作为今后该地区水利建设的主攻方向[32]。所以我们要认真地总结传统灌溉工程技术,使之与现代技术相结合,从而在水利建设中发挥更大的作用。

灌溉工程论文篇2

1.1地表水水源

根据项目区现场调查,地块南侧紧邻东风干渠,地块目前采用该渠水灌溉,地块内相应有土渠和土沟。

1.2井水水源

项目区南侧道路和渠道已有10眼机井,机井均为2010年新建,与项目区距离约为10m。

2灌区土地分类、农业生产结构和作物组成

灌区土地包括熟地和生地2部分。熟地部分地块面积为172.67hm2,中东部生地部分面积为26.87hm2,共计为199.54hm2。目前,生地正在进行土地整理,没有修建条田,暂不进行设计。因此,本阶段仅对地块面积199.54hm2(净灌溉面积156.93hm2)的熟地进行设计。

2.1农业生产结构

199.54hm2其中第1大条田面积为35.51hm2,第2大条田面积为68.40hm2,第3大条田面积为53.02hm2。3大条田均为间种,果树品种为西梅,间种的作物主要为棉花、小麦和甜瓜,每年轮换。

2.2作物组成

按照2012年计划种植的作物进行设计,果树的品种为西梅,间种作物第1、2大条田为棉花,第3大条田为小麦。

3灌区水利土壤改良

土壤为砂壤土。大部分面积的土壤轻度盐碱,但仍有部分区域中度盐碱。项目区南侧紧邻东风干渠,在东风干渠南侧,2007年建设浅水机井一批,间距在300m左右,根据观测数据,该批机井很好地发挥了竖井排灌的作用,故项目区南侧盐碱化程度较低,不需再进行洗盐排碱。1、2号条田已自2009年起开始洗盐排碱工作,目前改良效果较好,只需再进一步加强灌溉管理即可。此外,每年5-8月,利用分洪水漫灌压碱。

4节水灌溉技术比选

4.1节水灌溉方式的选择

各种灌溉方式都有它的优缺点和适应条件,根据项目区的种植作物来分析,适合间种果树和小麦/棉花的节水灌溉技术主要有滴灌和低压管灌。滴灌是一种局部灌溉方法,仅湿润根区附近的土壤,而其他部分地表保持干燥,因而显著减少了水蒸发损失,同时又减少了杂草生长的几率,从而为作物根系活动层的土壤创造了良好的水、热、气、养分状况。另外,肥料、药剂还可通过灌溉水一起施到根系土壤中,提高肥、药的利用率,为稳定增产打下基础。滴灌灌水均匀度高,一般可达80.0%~90.0%,不产生地表径流和深层渗漏,因而对土壤的要求不高。滴灌只要用压力管道将水输送到作物根部附近即可灌溉,对地形条件的适应性较强。低压管道输水是以管道代替明渠,采用较低的工作压力将灌溉水输送到田间的一种工程形式。其特点是输水时压力低,出水口流量较大,不易发生堵塞,具有输水效率高、节能、节省渠道占地、省工、成本低等优点,适合在井灌区推广应用,是一种便于群众掌握和管理的灌溉技术。在第1阶段的征求意见稿中对全滴灌方案和管灌配合滴灌2种方案进行了比选,项目区的农民强烈建议用低压管灌,田间采用沟灌,因此通过召开第三次农民会议,参建各方决定灌溉方式采用低压管灌。

4.2管道系统的工作制度

管道系统的工作制度有续灌方式、轮灌方式和随机取水方式3种。

1)续灌方式:续灌的方式是上一级管道同时向下一级管道配水,在干管这一级进行续灌,干管连续工作,管道过水时间就等于灌水时间。续灌的特点是下一级管道的设计流量小、工作时间长。

2)轮灌方式:上一级管道按预先划分好的轮灌组向下一级管道配水,而轮灌管道在灌水时期是轮流工作的,轮灌一般有集中轮灌和分组轮灌2种。轮灌组的划分及灌水的先后次序直接影响到上一级的管道投资。轮灌方式适用于种植作物比较单一的情况。

3)随机取水方式:随机取水方式即每个取水口任何时候都可以取水,也可以不取水,以取水口作为一个用水计算单位,在此基础上用概率论和理数统计方法来推算各级管道的设计流量。在运行方法上是使取水口以上的管网中任何时候都充满水,各取水口按本用水单位的需要随时打开阀门取水灌溉,因此也叫“按需分配”方式。但随机取水方式的设计管径较大,投资较高。管道系统的工作制度不同,则管网规模不同,从而直接影响工程投资,同时不同管道系统的工作制度又对灌溉的操作和管理提出不同的要求。通过对上述3种方式的比选,选择布局合理、投资经济的方案,本工程采用续灌和分组轮灌相结合的方式。

5灌溉设计保证率和灌溉制度

5.1灌溉设计保证率

本项目区灌溉方式为低压管道输水灌溉,灌溉水源为井水,灌溉设计保证率取85.0%。灌溉系统田间采用沟灌,按照第2阶段的预审意见,灌溉水利用系数为0.8。

5.2灌溉制度

根据灌区的水土资源情况、作物组成以及各种作物的生长特性,根据新疆地区西梅树和棉花的种植特点,拟定田间毛灌溉定额及灌溉制度。

6灌区水量供需平衡分析

6.1地下水可供水量

项目区灌溉用水为井水。依据《伽师县地下水资源开发利用报告》,伽师县地下水总补给量为4.26亿m3,地下水可开采量为1.28亿m3,根据调查,项目区地下水储量丰富,开采条件好。

6.2灌溉需水量

项目区包括3大条田,其中第1大条田面积为35.51hm2,第2大条田面积为68.40hm2,第1、2条田种植西梅和棉花,第3大条田面积为53.02hm2,种植西梅和小麦。项目区为间种的种植模式,在计算灌溉需水量时,按照不同作物分别计算水量。

1)西梅树的灌溉需水量:地块内156.93hm2的面积全部种植西梅树,灌溉定额为490m3/667m2,计算得西梅树的灌溉需水量为115.35万m3。

2)棉花的灌溉需水量:第1大条田和第2大条田内种植棉花,种植面积的比例约为地块面积的60.0%,为62.35hm2,灌溉定额为360m3/667m2,计算棉花的灌溉需水量为33.67万m3。

3)小麦的灌溉需水量:小麦的种植面积的比例约为第3大条田地块面积的60.0%,为31.81hm2,灌溉定额为400m3/667m2,计算棉花的灌溉需水量为19.09万m3。项目区地块内灌溉需水量合计为168.11万m3。

6.3水量平衡分析

项目区年需开采地下水总量为168.11万m3,而区域的地下水可开采量为1.28亿m3,远远大于作物的灌溉需水量。不会对地下水的平衡产生不良影响,因此项目区开采地下水是有保证的。

7结语

灌溉工程论文篇3

1.1低压管灌技术

采用低压管道输水,有效的避免了水资源在输送过程中因和外界接触而产生的损失,能有效的增加水资源的利用率,减少必要的损失。相比于同等的水量下,使用此种灌溉方式能对更大土地面积进行灌溉,增产增收;节电,由于提高了水资源的利用率,对于井灌区,大大的减少了抽水量,约可减少20%-30%的用电量;以低压管道代替了渠道,可减少2%-3%的渠道占地,为农业发展提供更多的用地,增加农产量;在输水速度上,缩短了轮灌周期,能更加有效地增加农民的收成;与滴灌相比较而言,一次性投资较低,在一定程度上节约了农业成本的投放。

1.2喷灌技术

喷灌技术是喷洒灌溉技术的简称,该技术是目前农田节水灌溉的主要技术。它通过水泵、动力机等动力设备将水加压,并通过具有定高度的喷灌设备利用自然落差将水灌溉到其所覆盖的区域地段喷头将水喷洒到空中,使水在空中分散成细小的水滴落到所灌溉的地面上,其不仅能够实现节约水资源,还能够使灌溉变的更加均匀,从而使农作物都能够得到灌溉。根据喷灌设备的灵活性程度可以将喷灌技术分为固定式、半固定式和移动式三个类型,其类型不同应用的范围也不尽相同:固定式喷灌设备除喷头以外,其余部分都不能动,该设备适用于农田范围较小的地区;半固定式喷灌设备除喷头可以移动以外,喷头支管也可以移动,相对于固定式喷灌设备而言,其机动性相对较好,适用于灌溉范围较大的农田区域;移动式喷灌设备所有部分均能够移动,三者之中其机动性最好,更适用于山区或灌溉环境相对恶劣的农田地区。

1.3滴灌技术

滴灌技术作为农田水利灌溉的主要技术,针对根系土壤活动范围对其进行灌溉。主要是通过压力管道将水资源输送至田间支管及毛管内,然后对其进行缓慢式灌溉,这种灌溉技术相对比较均匀且能够保证土壤所需的最佳含水量。一定意义上而言,灌溉技术不同于传统的灌溉技术,它不仅能有效的将水资源灌入其植物中,更能提高水资源的利用率。这种灌溉技术具有以下等优势:滴灌技术与普通灌溉技术相比较而言,可以节省55%的用水量,可以有效的将水资源充分利用并达到植物所需的正常用水量。在进行滴灌时可以利用管道系统对其植物进行施肥,从而一定程度上还大大减少了肥料浪费现象,提高了施肥的效用。对于耕地面积较小的灌溉作业而言,这种灌溉技术可以有效的增加作业播种面积,使其作物达到大幅度增产。从一定程度上来讲,滴灌技术适用于各种农作物的灌溉且不受地质环境的影响,且能有效的降低劳动强度,节约劳动成本。这样农业人员就可以利用充足的时间去从事其他的农业劳动,改变原有单一的劳动模式,为其增收创造条件。农民增收一定程度上也会促进农业的发展变革,更有利于农业生产模式的转变,且提高耕地用地效率。

1.4渠道防渗技术

渠道灌溉作为农田灌溉的主要输水形式之一,在实际灌溉中其存在很多问题,这种灌溉技术极易发生渗漏渗水等情况,大约一半甚至更多的水资源难以充分利用,也是影响农田灌溉最常见的一种灌溉方式。所以,在日后灌溉过程中,必须加强渠道的防渗漏技术,提高水资源的整体利用效率。

2加快发展农田水利工程节水灌溉的具体措施以及未来发展趋势

2.1加快发展农田水利工程节水灌溉的具体措施

农田水利工程从某种角度而言,既是一项技术工程又是一项惠及民生的社会工程。所以,大力发展农田水利灌溉节水工程符合其实际发展的需要,对于节水而言,要全面考虑其农业节水问题将问题上升到一定高度及范围,并不是一定意义上的节水措施,要从根本上意识到农田水利工程建设节水灌溉的重要性。

2.1.1进行合理的规划

农田水利灌区地下水及地表水的平衡对整个农田水利建设的发展有着极其重要的影响。所以在进行农田水利施工开采时,必须充分考虑该区域地下水及地表水的含量。合理设计施工开采方案,这样不仅可以有效的利用水资源,更能减少不必要的浪费。

2.1.2对农业节水进行资金补助,加大对农业节水的投资力度

现阶段而言,我国农田水利基础设施建设的主要资金来源于农民集体出资,这在一定程度上就影响了农田水利建设的长久发展。对此,国家必须出台相关扶持政策,确保农田水利建设的可持续发展。与此同时,相关管理部门也要注重农田水利节水的重要意义,引进先进的节水灌溉技术,进一步促进去农田水利建设的发展。

2.2农田水利工程节水灌溉技术未来发展趋势

2.2.1生物技术的发展

生物技术的出现一定程度上促进了农田水利工程的建设发展,它以高效、优质的节水技术对植物自身构造进行研究分析,从而利用植物自身水分对其灌溉,节约了成本,提高了高产的效率。

2.2.2信息智能化灌溉技术

信息智能化技术,顾名思义就是利用计算机技术对农作物进行严格的控制,针对所在环境(空气质量、温度变化以及日照强度等)都要进行掌握,严格分析农作物所需水分及灌溉所需时间,利用信息技术将灌溉需求信息进行传输,然后利用计算机计算出灌溉的时间及灌溉量,这样不仅能够保证农作物的生长,更在很大程度上提高了劳动效率,达到了节水目的。

3结束语

灌溉工程论文篇4

关键词:灌溉排水工程学;教学改革;实践教学

作者简介:孙三民(1977-),男,甘肃陇西人,塔里木大学水利与建筑工程学院,副教授。(新疆 阿拉尔 843300)

基金项目:本文系塔里木大学本科教学质量与教学改革工程项目“农业水利工程特色专业建设项目”(项目编号:TDZGZY09022)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0090-02

“灌溉排水工程学”是农业水土工程专业主修课程之一,是研究农田水分状况、地区水情变化规律、调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学,[1]农业水利工程专业的一门核心专业课,可以从事农田水利工程规划设计与施工等工作。

在塔里木大学(以下简称“我校”)该课程一般安排在第六学期即大学三年级的下学期,64学时共4学分,教学环节由理论讲授、实验教学和课程设计等3部分组成。其中讲课58个学时,通过讲授使学生对该课程有一个系统的认识和了解,掌握基本概念原理和灌溉与排水系统的规划设计方法;实验8个学时,学生通过自己动手操作仪器设备对该课程涉及到的一些规律进行验证,从而加深理解和认识;课程设计2周是课程学习后的一个综合性实践教学环节,对加强课程理论的理解和应用具有重要意义。

水利与建筑工程学院(以下简称“我院”)以往教学中形成了一套完善的教学体系,在教学中采取较好的教学方法和手段。但随着时代和水利事业的发展,其教学体系还需进一步更新与完善。本论文旨在培养农田水利专业合格的人才,对我校“灌溉排水工程学”课程从理论教学层面、基础实践教学层面和创新实践教学层面三个方面进行了改革。

一、理论教学方面

1.加强理论教学改革

随着我国农田水利事业的快速发展对灌溉排水原理的认识不断深化节水灌溉技术与工程措施有了新的发展节水灌溉设备不断更新相应的工程管理方法也不断改进,面对新形势、新技术。“灌溉排水工程学”的教学内容需要不断调整调整教学内容,培养社会需求的优秀专业人才。

首先,在讲授“灌溉排水工程学”课程时应突出了其内在的系统性与科学性,如强调灌溉与排水并重,尤其强调在新疆次生盐渍化地区排水沟的重要性,排水不只是简单降低地下水位,还有淋洗盐分,防止次生盐渍化的问题;强调农田水利设施建设和后期工程管理并重,介绍管理的重要性,及当前国内外新的管理模式与方法,充分认识不同管理模式的适用条件及优缺点。

其次,“灌溉排水工程学”课程内容涉及土壤、植物、工程、数学、力学、环境及经济等多个学科。[2]其中,在讲授作物需水量和节水灌溉技术时涉及农业中植物、土壤等内容,由于农业水利工程专业学生为工科专业,很少了解农学专业知识,不能很好地理解灌水时间和灌水量与作物生理生态之间的关系,以为灌水就是浇地,不知道灌水的目的是为了满足作物正常生长所需,很少考虑作物不同生育期、不同种类等因素对灌水时间和灌水量的要求不同,而造成对灌水时间、灌水次数的确定不清晰;另外,由于缺乏土壤对作物生长影响的相关知识,因而对不同灌溉方式影响到土地板结、土壤通气性、生长环境温湿度等因素,进而影响到作物生长、产量不能理解,因此,应加强学生在此方面的学习。

最后,结合实际,适当地增加渠道防渗新型材料管材管件灌水器等新设备和施工技术的介绍。如微润管,一种新型的地下灌水装置,在温室中有较好的应用。这样不但提高学生听课的兴趣,而且使学生在今后的工作生产中优先选用质量可靠性能稳定的新产品设备和施工方法,提高农田水利工程质量。

2.选择合理的教材

教材是老师教学的主要参考工具,是学生学习的范本。目前我校使用的教材是内蒙古农业大学史海滨等合编的《灌溉排水工程学》(高等学校精品规划教材)教材,[3]内容覆盖面广。但为了进一步完善学生知识,并在以后的工作实践中尽快进入角色,应结合本地区的特点,增加一些教学内容。如在节水灌溉技术方面,新疆大部地处干旱荒漠区,耕地面积大,日照充分,人口相对较少,单位面积水资源短缺,使得当地的节水灌溉技术相对发达,且有一定的地域特性。因此,在讲授节水灌溉技术时应着重介绍本地区技术成熟、大面积推广的灌溉技术,如棉花膜下滴灌、林果业的地表滴灌等灌溉技术,让学生了解新疆现有的节水灌溉技术;同时介绍适合干旱地区正在研究的一些新的灌溉技术,如间接地下滴灌、深层坑渗灌、根部加压注水灌溉等前沿灌溉技术,有利于拓展学生知识面。在盐分治理方面,由于大面积土壤次生盐渍化问题,采用秋季浇水压盐等灌溉制度也应加入教学内容。另外,还应针对新疆灌溉中出现的问题,如近些年大面积采用滴灌灌溉作物并治理盐碱,而减少了排水沟的使用,没有起到改良盐碱的目的,给学生从机理上解释原因,进一步加深了解排水沟治理盐碱的作用。

3.运用多样化的教学手段,丰富教学形式

多媒体技术集音像、图形、文本等诸多媒体的优点于一身,并能灵活、动态、有机地将各种媒体综合连接起来,因此在课程教学中采用多媒体技术能形象地展示作物灌溉制度设计示意图、各种灌溉技术工作原理、渠系设计等教学内容,避免了传统教学中现场作图费时费力、难以精确、缺少实物演示、原理抽象不易懂等缺点,增加了单位教学时间内传达的信息量并使教师将精力与时间更多地集中在知识难点、重点与分析方法的讲解上。

二、基础实践教学方面

1.强化实习环节,提高感性认识

教学实习环节作为教学活动的重要组成部分,其目的是为了培养学生理论联系实践的能力,我校水利与建筑工程学院现共有校内外实习基地4个,其中校内实习基地1个,校外实习基地3个。校内实习基地设置有农业水土工程实验演示室、日光温室、自动气象站、田间灌溉系统、水工建筑物演示试验区等。同时,学院与新疆克孜尔水库管理局、新疆兵团农一师水土保持监测分站、新疆青松塔里木建筑安装工程有限公司3个单位签订了教学实习协议,为学生创造良好的认识实习的机会和条件。每年在上专业课之前,通常由带队教师或现场的管理技术人员到实习基地给学生们介绍各种灌排工程,如水库、水利枢纽的组成部分和运行管理,田间灌溉系统的组成和工作原理等,使学生们对灌溉排水系统有一个初步印象。

2.重视课程设计,加强技能培养

课程设计是“灌溉排水工程学”课程的另一重要的教学环节,通过课程设计,使学生对该课程有全面深入的再认识,并初步具备利用理论知识解决简单实际问题的能力,为本专业的毕业设计打下坚实基础。目前,国内“灌溉排水工程学”课程设计主要模式为:教师依照《灌溉排水工程学习题集与课程设计指导书》中给学生定1~2个课程设计题目,学生按照课程设计指导书进行设计,在2周时间内完成相应的规划图和设计书,教师根据学生设计成果和平时表现,综合评定给出评价结果。但由于课程设计题目单一陈旧、设计内容老化、不能与现实工作需求紧密联系等弊端,致使部分学生做课程设计的积极性不高,也不能达到课程设计的目的。近年来水利与建筑工程学院(以下简称“我院”)教师在“灌溉排水工程学”课程设计方面做了以下一些尝试。

第一,课程设计题目具有实用性和针对性。由于我院教师经常带学生到当地进行渠系规划、低改田等服务社会等活动,掌握有周边团场、乡村等地的地形图和水文等基本资料,因而可以让学生结合实际需求做课程设计。如我院教师带领农水专业的学生对224团进行了地形图测绘、渠系规划等工作,当本届和下几届学生做“灌溉排水工程学”课程设计的时候,让他们以224团的基本资料为依据,划分几个灌区分别做渠系规划、土地规划。由于是学生自己参与测绘的,对地形、水源等情况熟悉,结合实际工程要求,再对其进行设计时就有相当的兴趣和成就感,会积极利用理论知识完成设计,从而达到课程设计的目的。

第二,优化设计手段和加强规范的使用。由于农水专业学生毕业后有相当数量的学生到设计院从事设计的工作,而设计院对设计手段和规范的使用有严格的要求,因此,在要求学生掌握课程设计中原理部分的基础上,结合设计院所用的先进设计手段和规范要求,适当引导学生积极掌握先进的设计手段,如规划网络图、框图[4]的使用;同时养成严格使用相关规范的意识,如设计规范《灌溉与排水工程设计规范GB50288-99》需要教师引导学生熟练掌握和应用,使学生学习更有针对性。

三、创新实践教学方面

针对不同学生不同的特长,作为教师要善于观察了解和引导,通过创新实践教学,如参加各种大学生科技竞赛、科技创新等活动施展他们的特长,开阔他们的眼界。近年来学校进一步加大对大学生各类竞赛工作的重视程度和支持力度,并组织学生参加“全国大学生力学竞赛(周培源力学竞赛)”、“全国大学生数学建模竞赛”等各类竞赛,在师生的共同努力下,取得一系列突破性成果。如第八届全国周培源大学生力学竞赛,获国家三等奖4名,优秀奖17名;2011年全国大学生数学建模竞赛获国家二等奖4项;第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛获国家二等奖1项,三等奖2项;2012年全国大学生数学建模竞赛,荣获国家一等奖1项(新疆唯一),国家二等奖4项。此外,近几年,随着学院教师国家、兵团各类科研项目的增多,使我院学生有机会参与教师的科研项目。教师利用这样的机会,引导学生将课堂理论知识与科研实践有机联系在一起,不但使课堂教学得到补充和延伸,还能够激发大学生科技创新的意识,提高他们科技创新的能力,提升综合素质。

四、结语

“灌溉排水工程学”是农田水利工程专业一门重要的核心专业课,对于该课程的掌握程度,对于学生在以后从事农田水利工程规划设计与施工等工作有着十分重要的意义。本文结合我国高等教育改革的形势,从理论教学、基础实践教学和创新实践教学三个方面提出了具体的改革意见,旨在增强学生学习兴趣,提高学习效率,更深层次获取理论实践知识,培养出合格的农田水利专业人才。

参考文献:

[1]王盂雪,于立红.“农田水利学课程”教学改革与探讨[J].安徽农业科学,2011,39(34):21558-21559.

[2]汪志农.灌溉排水工程学[M].北京:中国农业出版社,1999.

灌溉工程论文篇5

关键词:灌区;灌溉水利用系数;节水

中图分类号:S274.4 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-06-0288-1

0 前言

以黄泥滩灌区为典型灌区,该灌区位于新疆富蕴县境内的乌伦古河中游。规划面积2.41万亩,其中灌溉面积1.89万亩(其中耕地面积为1.64万亩,农田防护林及林地占地0.25万亩)。渠系、道路及居民点占地0.52万亩。灌溉方式为常规地面灌。灌区由三条支渠控制,各级灌溉渠道总长度为147.6km。灌区内条田长度600m左右,宽度110m,条田面积100亩左右。渠道设计断面为梯形,混凝土预制板衬砌。

1 推求灌溉水利用系数

影响灌区用水量最重要的指标是灌溉水利用系数,其它指标根据不同作物生长期耗水强度有所不同。但是对于灌区总用水量影响不大。在此重点分析灌溉水利用系数。

依照《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99),灌溉水利用系数计算公式为:

不同灌区的土质特性不同,其透水性也不相同。根据黄泥滩灌区地质调查结论,判定渠床土质为强透水性沙壤土。因此,土壤透水性系数取3.4;土壤透水性指数取0.5。

从节水效果来说,灌区内农渠衬砌对节水效果并不明显,因而农渠一般不衬砌;从经济方面来说,只对斗渠及以上渠道进行衬砌,既起到良好的节水效果,又可以节约资金。对于衬砌渠道,其水量损失有别于未衬砌渠道,单位长度水量损失修正公式为:

根据以上公式计算及灌溉流量数据计算得各级渠道水利用系数并推算灌溉水利用系数见下表。

表1 黄泥滩灌区灌溉水利用系数表

通过以上计算结果可见,每条支渠所控制的渠系水利用系数均在0.88左右,整个灌区灌溉水利用系数均在0.8左右。若照此计算结果设计,整个灌区毛灌溉定额在415-467m3/亩之间(其中青贮玉米毛灌溉定额415m3/亩,苜蓿毛灌溉定额467m3/亩)。

而实际上,根据当地水管部门多年运行管理经验和实测资料总结,当地渠系水利用系数仅0.45,灌溉水利用系仅0.38,毛灌定额在800-1000m3/亩之间。

由此可见,现状灌溉条件下需水量与理论设计结果相差很大。

2 原因分析

以上推算毛灌定额结果与实际相差极大,可能出现问题的地方有以下几方面:

2.1 衬砌渠道单位长度水量损失修正系数计算公式的应用条件

规范所规定的混凝土护面渗水损失修正系数取值范围0.05-0.15之间,是指施工质量良好,并且运行维护良好的渠道(对于其它护面型式也是如此)。而现状灌区内渠道施工时,预制板铺筑和勾缝达不到设计要求,导致渠道运行时板间缝大量漏水。其次,由于渠道填筑方压实未达到设计标准,渠道衬砌后渠身不均匀沉降。致使衬砌好的预制板及板及缝大量开裂,因而导致渗水加剧。正常情况下,衬砌后渠道水量损失只有未衬砌渠道的十分之一左右,而由于上述种种情况的出现导致水量损失远不止十分之一。

2.2 田间水利用系数反映出来的灌区运行管理方面的问题

规范所规定的旱作灌区田间水利用系数设计值不应低于0.90,是在运行管理科学配套的基础上提出来的。而现状灌区大多不是连片统一管理。各乡镇虽然都配备有水管人员,但是并没有对他们进行科学的系统的灌区运行管理培训。节制闸与分水闸配合不好就极容易出现渠道水量过大,漫过渠堤,进而冲垮渠道。此种现象并不少见。由此造成的水量损失十分巨大。

3 解决方法

灌区节水建设包括实现水资源统一管理所必需的法规、政策建设,灌区外水源工程及输水工程建设,灌区内部输配水工程配套建设,田间节水型灌溉技术推广,以及促进节水灌溉的水价政策和管理体制、运行机制建设等。建议完善以下方面:

(1)在逐步建立健全节水政策体系与法律、法规体系的基础上,深化农业节水建管体制改革,理顺工程管理及灌溉管理体制,逐步实施供水到户,加强供水管理。(2)建立合理的水价体系,充分体现水的商品属性,建立推动节水建设发展的双重驱动机制,充分发挥价格的杠杆作用,用经济手段来促进节水。(3)近期以常规节水措施为主,加强输水环节的渠道防渗工程建设,田间节水则应因地制宜,在适宜地区,积极推广各种先进的田间高效节水技术。

4 结论

提高灌溉水利用系数对于节约用水意义重大,提高灌区建设期间施工质量,加强灌区运行期工程维护与田间管理是实现节约用水的根本方法。

参考文献

[1] 水利部农田灌溉研究所等.灌溉与排水工程设计规范[M].中国计划出版社,1999.

[2] 史海滨等.灌溉排水工程学[M].中国水利水电出版社,

灌溉工程论文篇6

论文关键词:节水灌溉,管理体制,措施

1引言

榆林地处干旱半干旱,多年平均降水量398mm,多年平均水资源量32.01亿m,人均水资源量910m,属水资源短缺地区,水资源不能满足建设适合人类生存和发展的良好生态环境用水的需求。灌溉用水是用水大户,其用水量占全市总用水量的70%以上。发展节水灌溉是解决榆林水资源供需矛盾的重要途径,榆林市在这方面已取得了可喜的成就,但随着用水、生活用水和生态用水的增加以及农业持续发展对灌溉要求的提高,相应地对农业节水灌溉也提出了更高的要求。另外,随着管理体制改革的进一步深化,发展农业节水灌溉面临着新形势。

2节水灌溉取得的成就

2.1节水灌溉面积

榆林市近年来节水灌溉发展速度较快,十一五期间,全市新增节水灌溉面积17万亩,至2007年底,全市各种形式的节水灌溉面积已发展62.81万亩,其中:喷灌面积1.37万亩,微灌面积0.44万亩,低压管道输水灌溉面积7.25万亩,防渗渠道控制灌溉面积25.3万亩,其他工程节水灌溉面积24.84万亩。近几年来围绕大中型灌区节水改造项目、农业综合开发水利骨干项目等,建成了30多个不同规模的以节水灌溉技术为支撑的农业示范园,这些示范园初步形成了从输水到灌水、从工程到管理、从微观到宏观的立体化、多样化、系统化农业节水格局。

2.2节水灌溉技术

已由过去的单项节水技术研究发展到综合节水技术体系研究,把工程节水技术、管理节水技术、农艺节水措施作为农业节水体系的组成部分开展了综合试验研究。根据全市各地经济条件的不同,提出了黄土丘陵区、井灌区、等不同类型的节水模式。涌现出米脂孟岔、靖边东坑等一批节水高效产业典型。

2.3节水灌溉设备

建成了节水设备开发中试基地,研制或引进了管灌、喷灌的系列配套管件,温室大棚微灌成套设备,低压喷水管喷灌成套设备,新型混凝土构件成型机等。同时积极引进和消化吸收高新技术,引进推广使用了美国雨鸟、英特耐克、以色列艾森贝克、法国、澳大利亚、奥地利以及北京绿源等国内外知名公司或厂家的几十种节水灌溉设备,建成了一批具有国内领先水平的高标准节水示范工程。

3面临的形势与存在问题

3.1面临的形势

榆林市水资源严重不足,工农业生产、生活和生态“三生”争水现象较为突出。工业用水和生活用水在全市总用水量中所占比例虽然不高(约占25%),但其对用水保证率要求高,越是干旱年份或干旱季节,工业用水和生活用水挤占农业灌溉用水的现象越突出,而且随着经济发展和社会进步,工业用水、生活用水和生态用水将大幅度增加。过去以向农业灌溉供水为主的水库,不同程度地转为向城市或工业供水,因而可供农业灌溉的用水量越来越少。

目前的状况是一方面水资源明显不足,另一方面,全市农业灌溉中仍存在着严重的浪费水现象,水的利用效率不高。据统计分析,全市灌溉水利用系数目前平均仅为0.45。在现行农产品价格体制下,农业供水收益远远低于工业供水和生活供水,随着用水“多元化”的加剧,农业用水的缺水局面有更加严峻的趋势。

随着国家对农村税费改革的进一步深化,农民劳动积累工和义务工被逐步取消,村内所需劳务实行一事一议,节水灌溉工程资金面临地方筹集和匹配困难难度增大,且不能向农户指令性摊派的新形势,发展节水灌溉如仍沿用过去的工作方式、工作习惯则难有成效。

3.2存在的突出问题

一是节水灌溉新技术、新设备推广力度小,喷、滴灌等高效节水灌溉技术目前也仅局限用于经济作物,只是作为示范工程,有待于在更大范围和更大规模推广。二是全市灌区和节水灌溉工程都程度不同的存在着产权关系不明、管理职责不清、政事企不分、监督激励机制缺乏、管理粗放、调度不灵活等问题。三是受经济利益,水资源相对充足地区的农民对搞节水灌溉积极性不高。四是资金投入不够。已建灌溉工程维护资金不足、老化失修,灌溉面积及灌溉效益逐年衰减和降低;新建节水灌溉工程建设资金短缺,特别是配套资金往往不到位,达不到应有的发展规模。五是有些地方在推广先进节水技术过程中不能够因地制宜规划,可行性论证不够,存在针对性差的问题,致使有些节水工程不能正常发挥效益。六是节水灌溉工程设备质量参差不齐,设备不配套,标准化、系列化程度差,维修服务跟不上。

4加快节水灌溉的措施

4.1改革现行管理体制和运行机制

采取的措施:对灌溉工程采取承包、租赁、拍卖及股份合作等形式;加大灌区用水者协会、供水协会、农民合作社等各种群众组织参与灌溉工程管理经验的推广和规范力度。

根据榆林的实际情况,供水单位可采取以下三种组织形式:一是按照《公司法》组建有限责任公司和股份公司;二是非公司法人性质的非赢利企业;三是事业单位实施企业化管理。广泛吸收用水户产参与灌区经营管理,明晰产权,合理确定灌区专管机构与用水者协会的责、权、利,改革运营机制,以充分调动与激发用水产参与管理的积极性。

4.2全面推行农业节水奖惩机制

对灌溉超定额用水要加价收费,对节水灌溉工程要根据其节水效果并结合当地发展水平给予补偿,要使农民对节水灌溉的投资获得不低于平均投资利润,利用经济杠杆推动节水灌溉发展。

4.3多渠道融资,加大投资力度

改革灌溉工程建设和维护的投资体制,积极探索在市场经济条件下,农村水利资金高效利用、滚动使用的合理方式,开辟股份制、股份合作制、合资、独资等各种资金渠道,实行“多元化”融资,改变过去灌溉工程建设和维护过分依赖政府的局面。

4.4进一步搞好节水灌溉规划

要根据各县区经济、水资源、土壤、作物种植等具体条件,选择适当的节水灌溉技术,因地制宜地制定发展规划,切忌盲目引进、盲目搞不适合当地推广的“样板工程”。要根据加入WTO后国际市场的需要,结合农业产业结构调整,大力发展设施农业。

灌溉工程论文篇7

关键字:项目;节水灌溉;承办单位;成就;科研成果

中图分类号:TU991文献标识码: A

引言

由于河西冷凉区水资源供需矛盾严重,在该地区实施《河西冷凉地区高新节水灌溉技术与信息化控制系统建设及应用》项目将会在农业灌溉中提高水的利用率,缓解用水矛盾,促进当地农业的发展和社会的进步和谐,具有很大的意义。但是此项目实施也有很明显的优势。这些优势主要从项目承办单位的科研实力,我国现有的技术水平和当地取得的科研成果三方面表现出来。

一、项目承担单位具有较强的科研实力

该项目由民乐县洪水河管理处主持,甘肃农业大学工学院、河西学院数学与统计学院和洪水河管理处下属职能科室参与完成。

洪水河管理处下设三科一室一所二站,现有职工253人,专业技术人员108人,其中:高级工程师4人,工程师22人,助理工程师37人,技术员45人。2010年洪水河管理处与甘肃农业大学联合挂牌成立节水科研与教学基地,2013年成立洪水河灌区社会实践服务基地、青年就业创业见习基地,为项目实施提供了可靠的技术支撑。从20世纪80年代起,洪水河管理处针对灌区干旱缺水的实际,一直致力于节水灌溉研究应用,先后完成了35项节水灌溉试验课题研究。取得了民乐县、甘肃省乃至国内外的各项技术大奖。并且在部级或省部级核心期刊上也发表多篇应用性论文。

甘肃农业大学工学院,现有农业水利工程、农业电气化及其自动化、电气工程及其自动化等8个本科专业。现有教职工90人,其中教授20人、正高级工程师1人、副教授18人、博士生导师5人学院在校外建立了多个校外实践教学与研究基地。并且学院近年来先后承担了国家“863计划”项目专题、国家自然基金多项,主持和参与了多项国家公益性行业科研专项、科技支撑计划等科研项目,并多次获得省部级科研成果奖。同时在国内外期刊上发表了多篇论文。学院立足甘肃、面向干旱半干旱地区,突出农业院校工科专业特色和农业工程学科优势,实现规模、质量、结构、效益协调发展,建成了在全国同类院校及西部地区有重要影响的教学研究型学院。

洪水河管理处工程科,先后完成洪水河大型灌区续建配套与节水改造项目,日元贷款风沙治理项目、农业综合开发项目、节水增效示范项目等多项水利工程的设计、施工建设任务。均被评为省、市、县优良工程。共配置专业技术人员67名,其中高级工程师2名,工程师12名,助理工程师21名,技术员32名。完成科研项目自压式半固定喷管灌技术在洪水河灌区的应用,获民乐县科技进步一等奖;低压管道输水技术在自流灌区的推广应用,获民乐县科技进步三等奖。

洪水河管理处信息调度中心,已建设完成了较为完善的配套设备。共配置专业技术人员5名,其中工程师2名,助理工程师2名,技术员1名。完成科研项目洪水河灌区信息化管理系统应用与研究,获民乐县科技进步一等奖。

民乐县益民灌溉试验站配置专业技术人员8名,其中工程师2名,助理工程师2名,技术员3名,研究生1名。先后作为项目主要承担单位完成了多项节水灌溉试验课题研究,获得了地厅级科技进步奖3项,县处级科技进步奖8项,在部级或省部级核心期刊发表相关研究应用论文多篇。

二、我国国内节水灌溉事业取得了很大成就

1发展社会化

节水灌溉把水利、农机、农业、农艺等农业要素结合起来,成为他们的载体。节水灌溉使农村经济得到快速发展。同时对于灌溉农业,全社会有了越来越统一的认识,社会舆论也越来越好。大家都意识到了发展节水灌溉的重要性,从心底愿意携起手来发展节水灌溉农业。在政府层面,形成了新的有利局面,各部门包括财政、农机、水利、发展改革、农业、科技实现了合作。在社会层面,一些社会群体包括农业合作组织、受益农户、涉农企业、种植大户在高收益的驱使下,发展节水灌溉投资修建节水灌溉设施的有着空前高涨的积极性。发展节水灌溉被政府大力推动,巨大的环境效益和生态效益也会被节水灌溉激发出来,一些社会会组织越来越关注其发展。在技术发展层面,一些新技术新设备被企业自主研发出来,譬如微润灌溉、痕量灌溉,对政府的依赖性减少,企业的自主性增加。

2技术集成化

随着不断的对节水灌溉技术进行研发、实验和推广,随着不断调整的农业种植结构、不断转变的耕作技术、不断革新的管理手段,节水灌溉从原有的单一的灌溉技术模式开始经历向农业综合集成技术模式转变。膜下滴灌技术,在西北、东北地区近几年被大力推广,这项技术效率很高,是农机、农药、农膜、滴灌、种子、化肥、农艺的集成技术。在南方水稻产区开始推广控制灌溉技术,这项技术包括“浅、薄、湿、晒”的特点,也集成了农艺、种子、灌溉、化肥等技术。水肥一体化、覆膜保墒等技术被农业部门推广。使节水灌溉技术相应的得到进一步整合。

3建设的规模约来越大

由于政府对节水灌溉进行大力推动,越来越多的土地流转起来,农业生产经营方式也开始转变,一些新特点如规模化、区域化开始在节水灌溉建设方面出现。譬如400万亩在新疆一年内发展起来、在甘肃河西走廊地区700多万亩在五年内发展、3800万亩在东北四省区在四年内发展起来等,这些在节水灌溉领域的新发展表明,节水灌溉事业越来越规模化区域化。其他地区也针对区域优势作物为对象,开始对节水灌溉技术进行大规模推广。

4应用大田化

随着越来越成熟的喷微灌技术、不断扩大的生产企业规模、生产成本不断降低的节水灌溉设备,喷微灌技术也从小范围应用到大范围转变。原来应用的主要是在高效经济作物领域如蔬菜、花卉、果树等,现在开始大范围应用到大田范围,譬如马铃薯、棉花、玉米等。小麦喷灌在黄淮海平原井灌区的发展规模越来越大,水稻膜下滴灌技术试验也在新疆、宁夏等地区开展起来。

5服务更加专业化

不断扩大的节水灌溉发展规模,也使得越来越专业化的节水灌溉的服务出现。专业化特点在设计工程、施工、后期服务等各个阶段呈现出来。也出现了规模越来越大的设计工程、施工与维修养护的专业化队伍。

三、民乐县在节水灌溉领域取得了丰硕的科研成果

当地人民积极在当地发明应用节水灌溉的新技术,以及进行了一系列的科学实验都取得了很大成果。如低压管道输水技术在自流灌区的推广应用、自压式半固定喷管灌技术在洪水河灌区的应用、温室葡萄滴灌输水系统及灌溉制度实验研究、张掖市节水型社会建设板蓝根灌溉制度试验研究、中药材及优质牧草灌溉制度试验研究、马铃薯免耕覆盖栽培与调亏灌溉技术试验研究、加工型马铃薯节水灌溉制度试验研究、作物灌溉需水预测预报研究、水资源优化配置及农业种植结构调整问题探索与研究、洪水河灌区信息化管理系统应用与研究、全膜覆土穴播条件下春小麦灌溉制度试验研究等技术与研究实验分别获得了民乐县及甘肃省的各项技术大奖。。

结束语

我国的南北水资源分布不均,民乐县降水少,干旱严重,水资源匮乏。在该地区实施《河西冷凉灌区高新节水灌溉技术与信息化控制系统建设及应用》的项目很有必要。由于此项目承办的单位拥有较强的科研实力、我国的节水灌溉事业发展迅速及该县在节水灌溉领域取得了丰硕的成果,这些条件成为项目实施的优势。该项目在这些优势条件帮助下必将顺利展开并圆满完成任务。

参考文献:

[1] 陈文华. 浅论现代水利水电工程施工 [J]. 教育探究, 2008(3): 73-75.

[2] 胡以麟. 节水灌溉的历史发展进程[M]. 北京: 北京大学出版社, 2006.

[3] 潘峰. 近代水利事业的成就[J]. 语言文字应用, 2011(3): 40-50.

[4] 沈国娣. 灌溉技术发展之我见[J]. 科技周刊, 2009(5): 15-16.

灌溉工程论文篇8

陈立(1990—) 男,汉族,郑州大学水利与环境学院,水利水电工程专业

摘要:坚决贯彻中央关于“三农”政策,农业是安天下的产业,“三农”问题始终是关系到改革开放成败的根本问题。而农业的命运落实在农田水利灌溉系统工程上,更是稳固农业发展的“基础的基础”,这个“基础”关系到“三农”政策落实成败的大事,本文论述了农田水利灌溉系统工程势在必行。

关键词:农田灌溉系统;势在必行

民间谚云:“人是铁,饭是钢,一天不吃饭饿得慌。”农业是生命之本,离开农业人就没有饭吃,就要饿肚子,难于生存,更谈不上社会稳定和经济发展,一切无从谈起了,这是人人都知道的普遍真理。

1.农田水利灌溉系统工程的基本概况。随着气候变暖、水资源缺乏、自然灾害的频繁发生、人口骤增,人们吃饭成了问题,农业更加步履维艰和举足轻重,使占全国人口80%以上的农民致富奔小康迫在眉睫。农业的发展是靠水利把水资源灌溉庄稼。目前的农田水利灌溉系统工程已经不能适应农田灌溉的需求,阻碍了农业的发展和出路,已经到了不改不行的地步。

1.1农田水利灌溉系统工程严重老化。农田水利灌溉系统工程一般始建于“”和“农业学大寨”(20世纪50年代至60年代)的鼎盛时期,由于勘测粗放——凭人按地形走向定位、规划狭窄——随心所欲、设计仓促——只顾眼前局部利益、经费不足——靠人海战术、配套不全一穷凑合、施工简陋——因地制宜、质量极差—根本无科技含量的“土法上马”工程,土沟土渠,渗漏十分严重,渠系利用系数极低,沟渠淤满泥沙和杂草丛生,每年要花费大量的人力、物力、财力,彻底挖沟清淤和除杂草疏通渠道,后期又缺乏维修和管理,经过几十年的运行,不少农田水利灌溉系统工程已超过规定的使用期,普遍老化损坏。大型灌区骨干建筑物的完好率不足35%,效益下降。中小型灌区以及农田水利灌溉现状更是令人担忧,导致输水效率低,渗漏损失大,本来水资源严重缺乏,更是雪上加霜。

1.2重视农田水利灌溉系统工程不足。国家投建的大型农田水利灌溉系统枢纽工程基本上停留在过去的水平上,已经不能适应日益开荒造田和发展现代化农业水利灌溉系统工程的需求,农民常有争水、抢水、偷水等违法乱纪的事件发生。县、乡、村三级的农田水利灌溉系统工程经费不足。有的根本无经费,基本上维持现状。主干渠、支、斗、龙、毛渠年久失修,已是百孔千疮,顺其自然,过一年算一年。想节省经费,又不想掏腰包,美其名曰:“谁兴修水利,谁受益。”到头来,谁也没有必修水利,谁也没有受益,还是一个乱摊子。

1.3农田水利灌溉系统工程令人堪忧。农田水利灌溉系统有关部门领导很少下基层,

即使为了“使命”来了,也是走马观花、蝽蜒点水、敷衍塞责、草草了事,对存在的问题睁一只眼、闭一只眼,对农民反映的灌溉问题只是解释经势不足呀、自行解决呀,美名引导说:“谁兴修水利,谁受益。”给农民吃了一颗定心丸,算是推卸了责任,作了交待,问题丝毫没有得到解决。

有关领导干部不进使命:参观——写心得体会:检查——指示发号施令;考察——报告文章漂亮;调研——论文呱呱叫,胡编乱凑了一通,交了答卷,什么事也没有发生。

有关部门领导开会时头头是道,表示关怀和重视,会后全忘到了后脑勺,究其原因:①上级划拨经费不足;②经费被挪用,没有专款专用;③经费被腐化掉了;④往下转嫁:谁兴修水利,谁受益;⑤严重的作风,拖而不办,其结果,一事无成,年复一年。农田水利灌溉系统工程失修和老化,失去作用。

2.办好农田水利灌溉系统工程势在必行。以“三农”为本,农业的根本出路是农田水利灌溉系统工程,没有良好的灌溉系统工程,遇到今年干早、明年涝灾、后年饥荒,农民怎么增产丰收增效益,人民吃饭和穿衣得不到保障,自然会影响社会稳定和发展生产。

2.1依靠“三农”政策办实事。当今,农村的青壮年大部分外出打工,挣钱养家糊口。大多数老弱病残和妇女儿童留守在家里,种那几亩几分地,地少人多,粮食价廉,收入甚微。各自为政的小农经济,能指望农民搞什么“谁必修水利,谁受益”?现实么?只好抱着现有的农田水利灌溉系统工程年复一年凑合着过就行了。要兴办农田水利灌溉系统工程建设,关键在于有关部门的领导,简单地说:①重视;②力行;⑤办事;④落到实处,只有通过这“四道工序”,农田水利灌溉系统工程建设才有希望,才能得到发展。

2.2立即着手从头做起。我国是以农业为主的经济大国,耕地面积大,地形复杂,缺乏水资源,土质各异。水土流失严重,农业现代化滞后,生产价值低廉,农田水利灌溉系统工程战线长和网状密,耗资大,尽管改革开放加大了农田水利灌溉系统工程建设力度,仍然远远满足不了农业发展的需要,况且农田水利灌溉系统工程建设不是一朝一夕和一蹴而就就能办好的事情,是一个长期投入、年年兴建、不断完善的宏大的工程,需要从头抓起、立即规划、马上动手、常抓不懈,才能改变农田水利灌溉系统工程落后和瘫痪的状态。

2.3兴办农田水利灌溉系统工程建设势在必行。当今,科技兴农,致富奔小康的新形势下,农田水利灌溉系统工程仍停留20世纪50年代至60年代中徘徊,极大地阻碍了农业经济和周民经济的健康发展。在无农不稳、无工不富的改革时期,这真是逼上梁山,兴办农田水利灌溉系统工程建设势在必行,到了必须加大力度非办不可的地步。这就需要有关部门领导高度重视。以农为本,拿出办法,加大力度,长远规划,科学设计,采取措施,精心施工,保质保量,重点放在防渗——采用砼板或石头或戈壁铺砌防渗渠;跌水——落差适当,加大流量:闸门——多设,放水自如。总之,力行又好又快把灌溉系统工程建设搞上去。

3.依法管理农田水利灌溉系统工程。经过几十年兴修农田水利灌溉系统工程建设,尽管质量欠缺,但还是基本上满足了农业生产的需要。只可惜,只兴建,无管理,使本来百孔

千疮的渠道,因争、抢水、偷水和乱拔水口子,遭到人为的严重的破坏,所以要把强化管理和依法管理提到议事日程上,确保农田水利灌溉系统工程的运转。

3.1有法可依,执法必严。贯彻《水法》、《水保法》、《防洪法》、《水利产业政策》等法律法规,做好学法用法、遵纪守法的教育,做到有章可循,依法办事,违法必究,达到既建设,又管理的良好氛围,使农田水利灌溉系统得到很好的保护和正常的运行。

3.2改进粗放的灌溉模式。农民灌溉在操作上大多数是采取大水漫灌的形式,方法粗放,普遍对节水意识淡薄,极大地浪费了水资源,所以必须对粗放的管理模式和灌溉的方法进行改进。要推进农田水利灌溉系统工程现代化,促进传统农业向现代化农业转变,因此农田水利灌溉系统工程建设要向现代化迈进,真正做到管好水、用好水、节约用水。

灌溉工程论文篇9

关键词:节水灌溉;存在问题;发展方向

近年来,随着人口增加,经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐,农业干旱缺水与水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。目前,我国农业用水比重已从1980年的88%下降到目前的70%左右,今后还会继续下降,农业干旱缺水的局面不可逆转。我国农业灌溉用水量大,灌溉效率底下和用水浪费的问题普遍存在。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时量的“精细灌溉”,真有重要的现实意义和深远的历史意义。

1.节水灌溉存在的问题

节水灌溉还存在以下问题:

①设备欠完善。主要表现在缺乏系列化,标准化,配套化差,产品的水利功能及耐用寿命同国外先进技术相比从在较大差距。②综合性不够。节水工程技术单打一的较多,缺乏与农业技术的综合。⑨对现有工程的利用重视不够。许多荒原只修建了干渠主干工程,田间工程不配套土地不平衡,工程老化失修,效益摔减。④管理跟不上。法制不健全,缺乏鼓励农业综合,高效利用水的控制利用和调控手段。

2.节水灌溉发展趋势和方向

2.1因地制宜,继续普及与推广先进的喷,微灌技术:目前,我国节水灌溉工程中,喷,微灌技术所占的比重还比较低,与发达国家相比较还有大的差距。目前,国内外喷,微灌技术正朝着低压,节能,多目标利用,产品标准化和系列化及运行管理自动化方向发展,任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件,经济条件,普及与推广喷,微灌技术必须坚持因地制宜的原则。在有条件的地区,应大力发展地下滴灌技术,就是在灌溉过程中,水通过地理毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤,再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。由于在灌溉过程中几乎没有水分蒸发损失,而且对土壤结构的破坏经,因此在各项节水灌溉技术中,该项技术的节水增产效果最为明显,而且使于农田作业和管理,特别适合于在我国西北地区干旱,高温,风大的自然条件下推广应用。

2.2实现灌溉渠系管道化:我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术,今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化,并加快相应大口径塑料管材的开发生产。

2.3发展现代精细地面灌溉技术:土地平整是改进地面灌溉的基础和关键,由于我国地面灌溉量大,面广,急需推广应用激光控制平地技术,水平畦田灌溉技术,田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措方缸,逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。

激光控制平地技术是目前世界上最新近的土地平整技术,在发达国家已被广泛应用。这是一项“傻瓜式”的高新技术,具有自动化程度高,作业效率高,操作简单等特点,便于大规模推广应用。机关控制平地设备由激光发射装置,激光接收装置,控制器,平地铲运设备等四部分构成。激光发射装备被水平安装在矗立于田间的三角支架上,它产生的激光光束被高速旋转的棱镜反射,在田间上方产生一个激光平面,该平面作为平地作业的基准面。家光接收装置则垂直安装在平地铲运设备桅杆上。平地作业时,铲运机具刀口的初始位置一旦被确定,无论天面地形如何起伏,受激光发射和接受系统的控制,控制器始终通过液压升降系统将铲运刀口与平地作业的基准面保持在某一恒定值,能够实现高精度的土地平整。结果表明,该项技术能够大幅度改善农田的平整状况,土地平整精度达到了标准偏差值小于2~3cm;通过科学的田间设计与管理,田间灌水效率达到了70%~80%。水利部组织召开现场会,农业部和科技部先后发文,对该项技术给予了充分肯定,并在东北,新疆,山东等地开始推广应用。水平畦田灌水技术是建立在激光控制平地技术基础上的一种地面灌溉技术,自20世纪80年代起首先在美国应用,随后在许多国家推广。该技术适用于多种粮食作物灌溉,经过合理的系统设计和田间管理,水平畦田灌溉可以取得与压力灌溉系统相媲美德灌溉效果。

2.4研究和推广非充分灌溉技术:非充分灌溉理论源于传统的充分灌溉理论,但不是简单的延伸,它将与生物技术,信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合,创建新的灌溉理论及技术体系,它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等生产巨大的冲击和影响。我国北方一些地区已经实行了减少灌溉次数等非充分灌溉方式,一些科研单位和灌溉试验站也开始了一些非充分灌溉的实验研究。

灌溉工程论文篇10

关键词:水利工程;农业生产灌溉;防洪;排水管理;排水系统 文献标识码:A

中图分类号:TV511 文章编号:1009-2374(2015)15-0125-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.065

在社会建设中,水利工程不仅承担着排涝、发电等一系列的工作任务,同时水利工程还承担着农业生产灌溉以及防洪的任务,所以说水利工程的建筑质量与国家的经济发展有着紧密的联系,同时与人们的日常生活与工作以及人们的生命财产安全有着紧密的联系。21世纪以后,我国的水利工程建设取得了一定的进步与成就,但是目前我国的水利工程建设仍然存在一定的问题,所以为了进一步地改善我国水利工程建设局面,促进我国经济的发展,深入地研究和分析我国水利工程建设中存在的问题,并提出具有针对性的、有效性的措施很有

必要。

1 水利工程灌溉与排水管理的重要性

随着我国经济建设的快速发展以及人民对水利工程的需要,水利工程灌溉与排水工程的实施对我国经济发展起着不可磨灭的重要性。我国的水利工程以及排水事业的发展在建国之初就已经取得了重大的发展和可观的成绩,对发展畜牧业、农业的生产以及对改良土壤、防御旱涝灾害都起到了非常重大的作用。由于我国的资源并不丰富,大部分地区都处于水资源紧缺的一个状态,再加建国之初水利工程系统的老化以及配套设施方面不够成熟,导致整个水利系统的效率较低,防灾防洪的能力也大大下降。随着21世纪的到来,社会经济的日益发展以及农业上取得的巨大进步和高效的改革,整个水利工程管理也就变得更加复杂化和多样化,在我国的水利工程建设中,随着人民对水利工程的需要以及经济的大力发展,因此在水利工程建设当中我们应该提高工程的质量以及不断提高有关水利建设的技术水平。因为水利工程在我国经济建设当中起着极其重要的作用,所以我们必须要加强对我国水利工程灌溉技术的研究力度,以此来达到保证水利工程灌溉的质量,这样才能为我国农业、林业、牧业提供更好的质量保证。

2 水利工程灌溉与排水的施工特点

因为自然环境的影响,水利工程灌溉的施工质量和施工过程都受到很大的影响,具体为以下四点:

2.1 水利工程灌溉与排水受自然环境的影响,工作条件比较复杂

因为受到自然条件以及地理环境等复杂因素的影响,增加了水利工程的实施难度,影响了水利工程的施工质量。水利工程灌溉所处的施工地点、地质都非常复杂,再加上水利工程灌溉的基础更加复杂,从而导致水利工程在整个施工中变得更加复杂。因此,我们需要在施工的过程当中进行大量的实验工作和勘探,从而进行合理的设计。另外,水利工程和其他建筑作用不一样,水利工程一般承担着防洪、泄水、排水以及灌溉等作用,所以对水利工程质量的要求也就非常严格。针对水利工程灌溉环境的复杂性和多样性,我们需要采取科学合理的施工技术,从而达到保证水利工程灌溉施工

质量。

2.2 水利工程灌溉与排水受气候和环境的影响,施工难度比较大

水利工程灌溉的施工环境一般在水资源丰富的地方,施工过程中需要排水,特别是对于一些较大的江河上的水利工程,就需要在施工之前进行截流,并且将原来的河水进行导流,而且截流的工作只能在枯水季节进行施工。同时,水利工程的施工过程中还受到季节的影响,特别容易出现意料之外的问题,以致延误工期或导致施工失败。

2.3 水利工程灌溉与排水同其他水利工程,存在异同

水利工程灌溉具有建筑物多、工程项目多、渠道弯且长、施工道路缺陷、机械作业少、人力施工多、点上工程量少、施工复杂等特点,所以水利工程灌溉是不同于其他水利工程的施工。

2.4 水利工程灌溉的地下管网的工程施工技术

水利工程灌溉的地下管网设计以及施工都要按照灌溉工程设计的要求严格进行,按照要求,规范地进行实地放线,放线完毕过后再开始挖管道。水利工程灌溉一般是根据所处施工地区的气候特点来确定管道埋放深度。在施工过程中,需要注意保证管道底部水平防止出现跑水的现象以及清理好管路中的石头以及杂物。对于管路施工过程以及设计过程中的管件的转弯角以及三角转弯角或者同径三通这种拐角的施工过程中,应该注意其所用设备管道的质量。水利工程灌溉一般采用粘接的方式进行安装,在管道材料上一般选用PVC的管道,安装方法按照先干管再支管的顺序进行安装。安装时候不仅擦布去污,而且要对进行粘接的接头进行打毛处理,打毛的长度一般为5~10cm,打毛完毕后采用PVC胶对其打毛面积粘接。在粘接过程中先使用毛刷对其粘接的管道头进行均匀的涂抹,然后敲几下,待相接的管道头去2~3cm,就用锤子敲击几下,直到插到深度合适的位置。另外,还要对里面的止水圈进行检查,在止水圈上均匀地涂抹上肥皂水,以免减少安装中的困难。水利工程灌溉管道的安装要注意防止漏水的情况,不仅要注意管道之间粘接的稳妥,还要注意阀门与阀门之间要安装好胶垫和拧紧螺栓的问题。

3 水利工程灌溉与排水管理

我国的水利工程灌溉地区分处、区、段来分别管理,不同的管理部门管理不同的任务区域。这些年来,很多水利工程部门的领导也带领部门实行了企业化的管理方法。在水利工程灌溉的管理过程中,也有严格的规章制度、管理人员的责任制及管理方法。有了严格的制度、每一项的管理工作、每一台仪器,工程设施、设备以及每一片灌溉的区域都严格按照规章制度办事,每一区域都有专门的负责人员进行负责,这样更好地保证了水工程的灌溉系统和排水系统的管理工作更加有序、顺利地进行开展下去。建立工程应用信息系统和现代化技术应用的主要目的是为了实现系统的管理现代化。当然在水利工程灌溉这一项目上也运用了自动遥控、监测的控制技术,进一步实现了更加便于管理水利工程的灌溉排水系统,不仅给灌溉区带来了很大的经济效益,也能更好地保证灌溉管理的质量。这种方法是以计算机为主要手段,以数据库为主要核心和现代化软件技术工程技术以及信息技术的综合系统。以科学用水为目的,进行科学的管理,从而创造出灌溉与排水系统的最大

效益。

4 结语

在我国经济建设的快速发展建设的同时,水利工程的灌溉与排水系统起着艰巨而重要的作用,不仅为农业的发展提供灌溉技术、决定着国民生计的农业,而且还能发电防洪,同时还影响着我们人民日常所需用水的要求,所以水利工程灌溉技术对我国经济发展有着极其重要的影响和作用。

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