高标准农田项目中高效节水灌溉工程设计探究

李祥香

摘 要 我国是农业大国，高效节水灌溉作为现阶段我国积极推行的一种农业灌溉节水模式，可以有效提高水资源的利用效率，减少农业生产成本，有利于提高经济效益。在高标准农田项目中，需要强化高效节水灌溉工程设计，秉持着因地制宜的标准，科学合理地设计管灌、微灌、喷灌和滴灌等工程，从而有效提升节水灌溉水平。

关键词 高标准农田项目;高效节水灌溉工程;设计

现如今，我国农业发展中缺乏高新技术的应用，这就导致机械化程度较低，在极大程度上阻碍着农业经济的进步。同时，我国一些地区农业的发展仍然选择传统的大水漫灌工程，不仅降低了灌溉效率，还造成了水资源的浪费[1]。基于此，在农业发展中应积极建设高标准农田项目，将高效节水灌溉工程引入这一项目之中，从而实现水资源的节约，并显著提高灌溉效率。

1 高效节水灌溉工程的价值

21世纪，人类面临着水资源日益紧缺的严峻问题，严重影响了农业的发展。面对这一情况，我国开始积极推进高效节水灌溉工程，以此来达到经济、人口与资源、环境之间的协调发展。对水资源开发利用与生态用水之间存在的问题加以有效处理，可以有效促进我国农业和国民经济的长远发展。同时，只有实现水资源的可持续利用，提高用水效率，才能够满足社会大众对水和粮食的需求，促进我国社会经济的可持续发展，所以各个地区应积极响应节约用水的号召，积极发展节水灌溉，以此来节约大量的水资源，促使生态环境的恢复[2]。此外，在农业发展中，应积极发展节水和生态农业，借助高效节水灌溉工程来对水资源进行科学合理的配置，显著提升灌溉效率，确保农作物适时适量灌溉，进而达到节约水资源的目的，为农民带来更多的收入。

2 高标准农田项目的高效节水灌溉工程设计

2.1 提出高效节水灌溉工程设计方案

2.1.1 变频控制器加压灌溉方式

这一灌溉方式主要是借助变频泵房来对水源处进行加压，然后将水输送至田间。在这一过程中，可以避免从高位水池输水，具有比较可靠的泵房扬程灌溉基点，泵房扬程符合相关规范，可减少灌溉能耗;选择变频方式，可进一步优化泵房运行模式，确保供水的科学性，在极大程度上降低过剩扬程，大大提升节水效果[3]。

2.1.2 高位水池调节方式

这一灌溉方式主要是借助水泵房来将水源抽引至基地高地高位水池中，再借助配水管网自流灌溉来对基地进行控制。该灌溉方式包括两个部分，即输水和配水。在具体灌溉过程中，农民的取水和用水时间并不明确，所以灌溉需水量往往存在低谷和高峰时段;而调节池借助循环流动，可有效确保水质和需水量，从而为农民用水提供更多便利。调查发现，在高标准农田项目中，人们大多选择高位水池调节的供水方式。

2.2 明确高效节水灌溉工程设计方案

对于高标准农田项目的高效节水灌溉工程而言，所用的灌溉方式有管灌、喷灌、微灌，这3种灌溉方式存在一定的差异，各有各的优点。因此，在该工程的方案设计中，设计人员应尽量采用高标准农田节水技术，不仅采用最经济的类型，还要采用农民容易接受且具备丰富管理经验的类型。因此，对这3种灌溉方式的优缺点进行详细分析。1）低压管道灌溉方式的优点在于具有良好的节水节能效果、投资成本低、经济效益比较高;缺点在于缺乏良好的地形适应性，在坡度较大的区域内极易发生大面积水土流失情况。2）喷灌方式的优点在于具有良好的节水效果、灌溉比较均匀，可在极大程度上节省劳动力和土地，具有良好的土质、地形适应性;缺点在于所需投入资金数额较大，要求各项设备具备较高的耐压性。3）微灌方式的优点在于具有显著的节水节能效果和较强的土壤、地形适应性;缺点在于灌水器极易发生堵塞情况，若未得到有效维护，势必会导致系统损坏[4]。

通过分析这3种灌溉方式的优缺点，可以了解到，相较于喷灌，微灌可以减少资金投入。微灌滴灌管出水口要求水头有5～10 m、微喷管要求水头有10～15 m，而喷灌中压喷头要求水头有20～50 m，因此相较于喷灌，微灌具有更优的节能效果和灌溉效果。

2.3 合理规划设计管网

对于管网的规划设计，相关工作人员应做到3点：1）在极大程度上确保管网起伏小、线路短，不会使用较多的土石方工程量，较少占用农田，建设所用花费较少，避免发生较多的移民安置情况;2）对于线路的走向与位置，应在极大程度上沿着已有道路铺设，若地面坡度较陡，需保持平行等高来对干管、支管进行安装;3）对于输配水管的布置，应选择埋管方式，这样能够防止管道被人为破坏，并节约了用地。

2.4 合理设计管网系统工作制度

对于管网系统工作制度的设计，为能够更加高效地应用设备，相关工作人员必须依据管网的布置方式、灌溉面积、自身工作经验，在高标准农田项目中选择轮灌制度，即1天轮灌2次，1次灌溉11 h，这样能够减少管道流量，降低水头损失，最终节省成本。同时，在管道运行过程中，往往会发生给水栓、闸阀突然关闭的情况，这就在极大程度上改变了系统内部的压力，进而引发压强交替升降的情况。相关工作人员需要对水锤进行全面分析，尽量杜绝出现这一情况。当灌溉系统工作压力较低时，会选择聚乙烯管材，相关文件中明确提出，可以不进行水锤压力验算。然而在具体灌水过程中，必须要严格依据轮灌流程来开展灌水工作，防止系统内压力不均而导致的灌水不均匀，从而有效提升管道运行的可靠性[5]。此外，相关工作人员需要对支管和干管沿程水头损失进行精准计算。

2.5 合理设计泵房

对于泵房的设计，相关工作人员应严格按照相关规定来进行设计，确保泵站设计流量低于2 m3·s-1，装机功率低于100 kW，泵站等别是V等，主次要建筑物级别均是5级。同时，泵站应安装低压电力计箱表、灭火器、照明系统等辅助设备。

2.6 合理设计高位水池

对于高标准农田项目高效节水灌溉工程，相关工作人员必须分开设计输水系统和配水系统。大多数地区水源来水量往往没有均匀分布，因此需对高位水池进行恰当选择，对调蓄作用加以全方位考量，并做好实地勘测工作。在此基础上，要明确高位水池的位置，确保高位水池的地基承载力符合相关规定标准，还需结合项目的灌溉面积、引水流量、灌溉容量来明确水池的容量，从而达到节水节能的目的[6]。

3 结语

为向农民用水提供更多便利，提高其经济效益，达到节水节能的目的，相关部门必须积极开展高标准农田项目，并将高效节水灌溉工程引入到这一项目中，通过制定科学合理的高效节水灌溉工程设计方案，对管网、管网系统工作制度、泵房和高位水池等进行合理设计，从而显著提高灌溉效果和节能效果。

参考文献：

[1] 顾儒馨，廖仕梅，谢德体，等.基于农业综合开发的重庆市高标准农田建设模式研究[J].南方农业，2017，11（28）：23-31.

[2] 程立.探索高效節水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].农业开发与装备，2019（10）：169.

[3] 陈永强.中卫市农田水利节水灌溉工程中存在的问题及其对策探究[J].南方农业，2019，13（17）：172-173.

[4] 潘浩.分析高标准农田项目的高效节水灌溉工程设计[J].低碳世界，2019，9（12）：109-110.

[5] 王萍.建设海原县高标准农田及高效节水灌溉工程的必要性[J].甘肃农业，2014（24）：49-50.

[6] 张振华.农田水利工程中高效节水灌溉工程的发展策略[J].工程建设与设计，2020（4）：126-127.

（责任编辑：赵中正）