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首页 > 学术论文库 > 农科论文 农田灌区续建配套节水改造工程供需水分析论文

农田灌区续建配套节水改造工程供需水分析论文

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2025-02-07 13:50:02    来源:    作者:liziwei

摘要:我国水资源短缺,特别是在灌溉用水方面,伴随着工农用水量的增大,而雨量较少,因此水资源渐趋紧张。此外,农田灌溉利用水资源量每年都在不断地减少,形势十分严峻。因此进行农田节水高效灌溉技术开发刻不容缓。本文探讨了我国农田灌区节水改造工程,以伯公坳水库灌区为例,分析了其节水改造工程的需求和重要性。该灌区改造工程将优化灌溉系统,提高灌溉效率,确保粮食稳定供应,促进农业和农村经济可持续发展。为提高水资源利用率,需增设拦蓄设施、改良土壤、优化灌溉制度并加强水资源管理。同时,建立完善的水资源监测评估系统,提高监测设施技术

  摘要:我国水资源短缺,特别是在灌溉用水方面,伴随着工农用水量的增大,而雨量较少,因此水资源渐趋紧张。此外,农田灌溉利用水资源量每年都在不断地减少,形势十分严峻。因此进行农田节水高效灌溉技术开发刻不容缓。本文探讨了我国农田灌区节水改造工程,以伯公坳水库灌区为例,分析了其节水改造工程的需求和重要性。该灌区改造工程将优化灌溉系统,提高灌溉效率,确保粮食稳定供应,促进农业和农村经济可持续发展。为提高水资源利用率,需增设拦蓄设施、改良土壤、优化灌溉制度并加强水资源管理。同时,建立完善的水资源监测评估系统,提高监测设施技术水平并规范管理制度,以推动水资源精细化管理。伯公坳水库灌区通过这些措施,提高了水资源综合效益,为农业生产和社会经济发展奠定了坚实基础。

  关键词:农田灌区;节水改造;供需水

  目前,我国灌区实行统地面沟灌、畦灌、自流漫灌等方式,给该地区农区带来了平整地面工程任务很重,必须加强农田水利建设任务,且一旦实现了不当灌溉造成用水浪费,不利于可持续发展的农田节水高效灌溉作业。而且目前多灌区工程配套建设标准太低,陈旧化过于严重,工程建设时间不同且存在,受当时工程技术、施工材料条件所限制,已经形成了渠系建筑物渠道等渠系遗留遗址,清理不上;或者仍然存在渠沟渠系建筑物渠道系等渠系遗址,将严重影响渠系效益。有鉴于此,搞好农田灌区续建配套节水改造工程十分必要,对水资源紧缺问题进行有效解决,能够更科学、合理、安全、经济地利用农田用水资源,提高农业生产经营效益,减少灌区协会单位现有工作负担,促进农区改造后现代农业稳步发展,及时保障好恒定基本生态,人与自然资源利用过度的发展;各项努力取得农业持续稳步发展,更好促进粮食国对外粮食实现赢得生产。

  1工程概况

  伯公坳水库灌区坐落于惠州市惠城区芦洲镇境内。惠城区自1988年建制以来,一直作为惠州市的政府驻地及核心区域,在惠州乃至整个东江流域的政治、经济、文化及交通方面占据举足轻重的地位,享有“粤东重镇”“岭南名郡”之盛誉。全区总面积达1471平方公里,下辖桥东、桥西、江南、江北、河南岸、龙丰、小金口、水口等八个街道办事处以及汝湖、三栋、马安、横沥、芦洲等五个镇,总人口数量达到80万。

  芦洲镇坐落于惠城区最北端,紧邻东江中游河畔,地理位置优越。其东与紫金县接壤,北邻博罗县观音阁镇,西与博罗县泰美镇相连,南部则与惠城区横沥镇相接。该镇总面积辽阔,达160平方公里,下辖19个村委会和2个居委会,常住人口约2.8万人。芦洲镇位于城市边缘地带,交通网络发达,水陆交通便捷。距离京九泰美火车站仅8公里,广汕公路29公里,惠河高速公路5公里,205国道6公里,陆路可直达惠州、广州、深圳、东莞、河源等地。同时,水路运输也十分便利,上可通达河源,下可连接惠州等地。值得一提的是,伯公坳水库位于芦洲镇境内,其邻近大城市的区位优势显著。这一独特的地理位置为发展农业观光生态旅游、休闲度假等产业提供了巨大的潜在市场和广阔的发展空间。

  伯公坳水库灌区的灌溉面积广泛,为多个村庄提供了重要的农业用水。然而,由于多年未进行全面改造,灌溉系统的许多部分存在带病运行的情况,导致水资源浪费严重,甚至尾部渠道已经基本断流。这不仅影响了灌区的灌溉效率,也制约了农业生产的可持续发展。考虑到水资源的重要性和农业的基础地位,对伯公坳水库灌区进行改造升级显得尤为重要。改造工程可以优化灌溉系统,减少水资源浪费,提高灌溉效率,从而确保粮食等农产品的稳定供给,促进农业和农村经济的可持续发展。改造工程还有助于提升农田水利建设水平,增强农业抵御自然灾害的能力,提高农业综合生产能力。这对于保障社会主义新农村建设的顺利进行,以及实现水资源的可持续利用都具有重要意义。因此,实施城区伯公坳水库灌区改造工程是必要的和紧迫的。为了确保改造工程的顺利进行,需要制定详细的改造方案,明确改造目标和任务,加强项目管理和监督,确保改造效果达到预期目标。同时,还需要加强宣传和教育,提高农民对水资源保护和农田水利建设的认识,形成全社会共同参与的良好氛围。

  伯公坳水库灌区的改造工程对于提升农业生产能力、保障水资源可持续利用以及推动社会主义新农村建设都具有重要意义。我们应该积极支持和推动这一工程的实施,为农业和农村的可持续发展贡献力量。

  2伯公坳水库灌区改造需水量设计

  2.1伯公坳水库灌区改造工程主要任务

  总干渠、东干渠、西干渠、渥仔浘支渠、黄屋支渠、青塘支渠和渠系建筑物整治工程建设内容详细化安排。此次整治涉及渠道长度合计16305m,其中总干渠长130m、东干渠长5583m、西干渠长6491m、渥仔浘支渠长1117m、黄屋支渠长1615m、青塘支渠长1369m;出江排水为确保引江灌区排水通畅,计划整治排水沟780m。渠西渠系全部拆除新建、拆除重建建筑物、新建建筑物共28座,其中渡槽2座、分水涵4座、农桥24座,分水闸1座,新建分水闸4座、节制闸3座、跌水设施2处;同时对必须对整治建设新建管理设施设备进行配套建设。整治后将提高渠系运行效益,合理调配水资源,为田间作物灌溉和生态环境建设提供有力保障。

  2.2农业灌溉用水量

  伯公坳灌区的规划灌溉面积达到1.50万亩。依据《灌区改造技术标准》(GB/T50599-2020)的明确规定,该灌区的工程规模被界定为中型,其工程等别则被确定为三等。根据《广东省中型灌区续建配套与节水改造工程初步设计报告编制指南》的指示,引水枢纽工程、灌排渠沟以及灌排建筑物的级别和相应的防洪标准,需依据引水枢纽工程的引水流量、灌排渠沟的灌溉或排水流量,以及灌排建筑物的过水流量等参数,严格按照《灌溉与排水工程设计标准》(GB50288-2018)进行确定。在本灌区中,引水枢纽工程的引水流量为1.55m3/s,未达到2m3/s的标准;同时,灌排渠沟及灌排建筑物的过水流量也均低于5m3/s的阈值。因此,根据相关规定,本工程的引水枢纽工程建筑物的防洪标准设定为10年一遇,渠道及渠系的主要建筑物级别定为5级,其他及临时工程的级别亦均按5级标准执行。

  伯公坳水库灌区设计灌溉面积1.50万亩,现状年灌溉水利用系数为0.41,P=50%的现状需水量见表1。预计到2025年伯公坳水库灌区灌溉面积为6.67万公顷,到2025年P=50%的需水量见表2。

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  2.3其他需水量

  目前惠州市工业用水及涵养宅基地配套用水定额值分别为120m3/10^4元,0.05m3/(人·d);大牲畜用水定额值为0.05m3/(头·d);小牲畜用水定额值为0.025m3/(头·d)。预测2025年惠州市工业用水及居民生活用水定额值分别为70m3/10^4元,0.07m3/(人·d);大牲畜用水定额值为0.05m3/(头·d);小牲畜用水定额值为0.025m3/(头·d)。2025年惠州市工业用水、人口用水、牲畜用水量较2019年分别增长8%、6%和4%。惠州伯公坳水库灌区现行库容年需水量约42123万m3/a,至2025年预计最大年需水量约为32931万m3/a。

  3灌区续建配套节水改造工程实施建议

  3.1灌区规划及实施效果

  伯公坳水库灌区改造工程涵盖了引黄灌区的续建工作、灌排两用沟渠的疏浚作业以及其他配套设施设备的全面建设。此项目计划挖掘49条沟渠,总长度达258.36千亩。针对河流沿岸下渗严重区域及易塌陷的沟渠地段,工程将采取专业的衬砌施工技术,确保衬砌沟渠总长度达到24.82千亩。同时,对于损坏的闸门和控制闸,将进行必要的更换工作;对泵站中老旧或损坏的泵设备进行更新换代;对建设标准不符合节水项目工程标准的沟桥涵洞进行拆除并重新建设;主泄口、支渠及乡镇渠道的改造及续建工作将按照不低于95%的准确率严格执行。此外,为提升灌区的监测能力,将新增电缆式自动流量测量系统、时差流量检测系统以及便携式智能流量计等先进设备,并构建完善的灌区流量监测系统。为加强水资源的统一管理与调度,单县水务局将设立专门的水资源调度中心。该中心将负责监测和调度灌区内引伯公坳水库流量及地下水供水设施设备的流量,旨在确保灌区的供需水保持动态平衡。经过改造,伯公坳水库灌区的灌溉水利用系数预计将提升至0.61,相较于改造前的0.41有了显著的提升。节水改造的实施将有效提高灌区输水系统的水资源利用率,确保供水量有富余,为灌区的可持续发展奠定坚实基础。

  3.2灌区续建配套节水改造工程实施建议

  3.2.1解决灌区水资源不足或分布不均的问题

  伯公坳水库灌区是为了适度发展伯公坳水库农业的一片重要区域,在长期灌区农田作物灌溉用水不均的情况下采取了引水地灌区向伯公坳水库灌区农田供水的措施,同时对地下水进行了开发利用。合理的调度方案不仅消除了农田灌溉用水的紧张,而且提高了农业生产效益,具有较强的可持续性。作为灌区周边的重要水源,伯公坳水库水源丰富,具有良好的发展前景,可以为周边区域农业生产提供有力的保障。伯公坳水库灌区充分发挥其水利资源优势,引水地灌伯公坳引了伯公坳水库灌区作业,解决了以往地灌区农业生产不均等因灌溉水源不均等而导致的生产损失。地下水是农田灌溉的珍贵补给,也是伯公坳灌区中的一座地质宝库。利用伯公坳地下水和开采使该灌区拥有稳定的供给基础,也使开采利用伯公坳地下水和稳定供应为伯公坳灌溉生产提供了效益。

  3.2.2提高水资源利用率

  地表径流拦蓄率过小,说明大部分降雨径流利用效率低。必须根据实际情况对灌区适度新增拦蓄措施,扩大拦蓄容积、面积,在灌区内新建拦河坝、溢洪道等,拦蓄雨水,对原有的拦蓄措施进行改造,并采取有效措施提高拦蓄措施的拦蓄效率和稳定性。土壤下渗率大了,则表示灌区土壤中的水分得不到充分的保持,可以通过改善土壤环境使土壤持水力水平不断提高来减少下渗,如适当增施土壤有机质、改良土壤结构等;再者与灌区水文水质数据相结合,合理制定灌溉计划,减少水分运用过程中的下渗量,但是长时间以来农田水利粗放管理、设施得不到合理利用和管理也是造成水资源利用率低的原因。从建立水资源利用管理制度体系,必须建立健全灌区水资源管理制度体系、运用各种手段、对灌区水资源进行监控、调度、控制。建立起严密有效的工作机制。如成立好灌区管护中心,对灌区水资源实行调度统一调入调出管理,但是符合灌区排水排灌情况下,装设地膜、雨化灌溉喷灌设施等设施成本高于带宽水资源状态。本文认为考虑伯公坳库灌区在地表径流有效利用率、下渗率和农田水利设备运行管理中等多方位因素进行水资源配置优化。相信,实施上述工作,将进一步提高灌溉用水利用率,为当地农业生产和社会经济的快速发展提供有力的水资源支撑。

  3.2.3建立并完善灌区水资源监测评估系统

  伯公坳水库灌区测水水量设施相较于以前有所增加,在数量上相较于之前有增添,在技术上有很大的飞跃,对原有的数据采集和测量增加了计时、计量、计罚,更换了更加高新的传感器及其监测技术对灌区进行水量、水质、流速测量,为职员快速准确地提供信息化的数据量化,具有自我报警职能,能及时对设备运行的异常情况进行发掘并及时对灌区提供“望闻问切”的服务。此外,伯公坳水库灌区还创建了以数据采集、数据处理、数据分析、结果展示等为一体的灌区用水量、水质等齐头式监测,并就此为伯公坳水库灌区创建了水资源监测评估管理系统,对灌区平常工作中出现的问题、错误等进行标准化对用草规范化的行动、程序、明责、明条;规范工作流程、操作规程,完善标准化操作手续。并对灌区全体工作人员的培训进行完善,并提高管理人员的专业技术能力,达到水资源细化管理的目的。

  4结论

  伯公坳水库灌区通过实施续建配套节水改造工程,提高了水资源综合效益,为农业生产和社会经济发展奠定了坚实基础。伯公坳水库灌区通过新增测水量水设施、建立完善的水资源监测评估系统及管理制度等措施,推动了水资源的精细化管理。这种管理方式不仅提高了水资源的综合效益,还为当地农业生产的可持续发展奠定了坚实基础。未来,伯公坳水库灌区将继续加强水资源管理工作,积极探索更加科学、高效的管理方式,为地方经济发展和社会进步做出更大贡献。

    参考文献:

  [1]仇光玉.探析水利灌区节水配套改造工程的施工管理策略[J].新农民,2024,(14):49-51.

  [2]尚志强.灯塔灌区节水改造工程绩效综合评估[J].黑龙江水利科技,2024,52(04):149-152.

  [3]张胜.景电灌区高效节水及调蓄水池改造工程可行性研究[J].水上安全,2024,(06):76-78.

  [4]彭方.农田灌区续建配套节水改造工程供需水分析[J].河北农机,2023,(10):79-81.

  [5]石现春.菏泽市闫潭灌区续建配套节水改造工程供需水分析[J].黑龙江水利科技,2020,48(07):27-29.

  [6]滕瑜君.灌区续建配套与节水改造工程施工措施探讨[J].黑龙江粮食,2023,(08):51-53.