【正文】 泉鎮(zhèn)建設(shè)節(jié)水灌溉示范農(nóng)場。本次規(guī)劃是利用某市百泉鎮(zhèn)當(dāng)?shù)刎S富的地下水及土地資源為保證，將某市節(jié)水灌溉示范基地項(xiàng)目建設(shè)成為“兩高一優(yōu)”高新技術(shù)節(jié)水農(nóng)業(yè)示范區(qū)，引導(dǎo)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。根據(jù)某市“九五”計(jì)劃安排，經(jīng)某市人民政府批準(zhǔn)，某市金地農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司在某市百泉鎮(zhèn)建設(shè)了節(jié)水灌溉示范農(nóng)場，建設(shè)規(guī)模為5000畝，以高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉為主，灌溉方式主要由噴、滴灌組成，計(jì)劃建設(shè)噴灌4000畝，滴灌1000畝，種植優(yōu)質(zhì)棉花。該區(qū)氣候干燥，降雨少，光熱資源豐富，適宜種植棉花、蕃茄、小麥、玉米等作物。節(jié)水灌溉項(xiàng)目布置在某市百泉鎮(zhèn)節(jié)水灌溉試驗(yàn)基地內(nèi)，總規(guī)劃面積為5000畝，利用機(jī)電井5眼，采用半固定式加壓噴灌、滴灌運(yùn)行方案，配套設(shè)施為建調(diào)節(jié)水池5座具體詳見總體布置圖。建設(shè)期為一年，即2002年，2003年為正常生產(chǎn)期。《某市節(jié)水灌溉試驗(yàn)基地噴灌工程可行性研究報(bào)告》《某市節(jié)水灌溉試驗(yàn)基地噴灌工程投資估算書》《某市節(jié)水灌溉試驗(yàn)基地噴灌工程項(xiàng)目區(qū)位置圖》《某市節(jié)水灌溉試驗(yàn)基地噴灌工程設(shè)計(jì)圖冊》2項(xiàng)目建設(shè)的必要性及有利條件農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，黨中央國務(wù)院始終把農(nóng)業(yè)作為重要任務(wù)來抓，從著力解決制約我國農(nóng)業(yè)長期發(fā)展的突出問題和全面提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力出發(fā)，加快以水利為重點(diǎn)的農(nóng)田基本建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。水是農(nóng)業(yè)的命脈，中央領(lǐng)導(dǎo)同志曾多次指出，從跨世紀(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略高度看，全黨必須進(jìn)一步提高對水利的認(rèn)識，把節(jié)水用水作為一項(xiàng)緊迫的、重要的任務(wù)抓緊抓好，總的要求是開源節(jié)流并舉，以節(jié)水為主，要廣泛采取節(jié)水措施，把推廣節(jié)水灌溉作為一項(xiàng)革命性的措施來抓，大輻度提高水的利用率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的集約式發(fā)展。特別是春旱矛盾突出，農(nóng)作物不能按作物需水量灌溉，直接影響農(nóng)作物的產(chǎn)量，導(dǎo)致調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)困難。為此，認(rèn)真研究節(jié)水灌溉管理是發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)的科學(xué)保證。位于艾比湖水東部的自治區(qū)級甘家湖梭梭林自然保護(hù)區(qū)是某市乃至天山北坡經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境的天然屏障，由于長年無地表水補(bǔ)給，地下水位正在逐年下降，林區(qū)的生存正面臨嚴(yán)重威脅，面積逐年在縮小。因此大力發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)有很大的節(jié)水潛力，將剩余的水合理調(diào)配到下游生態(tài)區(qū)，保護(hù)下游生態(tài)已是當(dāng)務(wù)之急。截止到目前，某市干、支、斗渠防滲率達(dá)95％。積極開展高新技術(shù)節(jié)水工程建設(shè)活動目前全灌區(qū)已建成半固定式噴灌工程2萬畝，但在運(yùn)行管理方面還存在諸如管理不善等較多的問題需要進(jìn)一步研究解決。某市節(jié)水灌溉試驗(yàn)基地建成以來，目前具有條田、林、渠、路配套的正規(guī)農(nóng)田灌溉試驗(yàn)基地，已有成功的經(jīng)驗(yàn)，并且也在灌區(qū)內(nèi)進(jìn)行了運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)的推廣，得到了農(nóng)民群眾的認(rèn)可。3項(xiàng)目區(qū)概況項(xiàng)目區(qū)地處北溫帶干旱地區(qū)，屬典型大陸性氣候，冬夏長，春秋短，四季分明，年內(nèi)溫差變輻大，光照充足，降雨稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，相對濕度小。距某市氣象站和四棵樹河吉勒德水文氣象站資料統(tǒng)計(jì)成果，具體情況見表31 32：主要?dú)庀笠乇? 表31 項(xiàng)目縣市多年平均降水量多年平均蒸發(fā)量多年平均氣溫7月平均氣溫1月平均氣溫年日照時(shí)數(shù)年輻射總量≥10℃積溫?zé)o霜期最大凍土深度(mm)(mm)℃)℃)℃)(h)千卡/cm2(℃)(d)(cm)某市186150風(fēng)力要素表表32項(xiàng)目項(xiàng) 目 區(qū)全年春季夏季秋季冬季平均風(fēng)速(m/s)主要風(fēng)向平均風(fēng)速(m/s)主要風(fēng)向平均風(fēng)速(m/s)主要風(fēng)向平均風(fēng)速(m/s)主要風(fēng)向平均風(fēng)速(m/s)主要風(fēng)向灌溉試驗(yàn)基地CWWC WCSCS、地貌某市灌溉試驗(yàn)基地位于四棵樹河沖積洪積扇平原上，地勢南高北低，地形坡度約為10‰，地形無較大起伏，海拔350—400m。項(xiàng)目區(qū)土壤主要分布：壤土、砂壤土，％左右，％，土壤砂性重，土層耕作比較疏松。 項(xiàng)目區(qū)灌溉水源為四棵樹河水、井水，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有已成井12座，按四棵樹河流域管理處按75％灌溉保證率分配給試驗(yàn)基地的計(jì)劃灌溉水量為400*104m3。(1)地表水四棵樹河是項(xiàng)目區(qū)的主要水源，四棵樹河發(fā)源于高山冰川，是冰雪，降雨混合，補(bǔ)給性河流，水量年際變化小，Cv=，但年內(nèi)變化較大，從以上統(tǒng)計(jì)表中可以看出6—％，而5月份特別缺水，時(shí)空分布不均。地下水貯藏豐富，、砂，粘性土的綜合土層，地下水類型為潛水。地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水，山前側(cè)滲，河道入滲，渠系入滲，田間入滲。經(jīng)過沿途人工開采后，以泉水溢出，潛水蒸發(fā)，側(cè)向流出方式排泄?，F(xiàn)有職工總數(shù)75人， 5000畝灌溉試驗(yàn)基地年純收入約50萬元。項(xiàng)目區(qū)交通便利，312國道和北疆鐵路就近經(jīng)而過，某煤礦公路由項(xiàng)目區(qū)中通過。用于工程運(yùn)行管理、維護(hù)和農(nóng)田作業(yè)的機(jī)械配套齊全。某市節(jié)水灌溉試驗(yàn)基地自1998年建成以來，農(nóng)田及水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資規(guī)模較大，其中，整理土地5000畝，配套防護(hù)林建設(shè)800畝，園林350畝，田間道路12km，已修建場外防滲支渠3km，場內(nèi)防滲斗渠4km、土渠4km，農(nóng)渠防滲2km、土渠6km，田間工程配套控制灌溉面積2400畝，除去生產(chǎn)等用地外，還有2600整理改良好的耕地待配套和近20000畝宜農(nóng)荒地待改良。(２)灌溉管理，灌溉技術(shù)水平低試驗(yàn)基地農(nóng)業(yè)灌溉仍以傳統(tǒng)地面溝畦灌溉方式為主，在完全配套嚴(yán)格管理前期下，水量跑、冒、漏還會在一定程度發(fā)生，作物產(chǎn)量無較大提高，對于整個(gè)流域來看，管理水平與試驗(yàn)基地相比還相差甚遠(yuǎn)，其水資源量浪費(fèi)可想而知，投資大效益不明顯，這種傳統(tǒng)灌溉方式必然被高標(biāo)準(zhǔn)灌溉來取代。群眾對這種半移動式噴灌技術(shù)已有一經(jīng)的認(rèn)識，建設(shè)的積極性也很高，節(jié)水增產(chǎn)開發(fā)潛力很大，目前，只是缺乏對廣大群眾的正確引導(dǎo)和技術(shù)服務(wù)。4農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方案2001年項(xiàng)目區(qū)內(nèi)種植業(yè)主要作物有小麥、棉花、甘草、園林等，其種植結(jié)構(gòu)、單產(chǎn)、灌溉現(xiàn)狀詳見表41. 42. 43.作物種植結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀表表41 單位：萬畝作物項(xiàng)目區(qū)正播作物復(fù)播園藝人工林灌溉草場總灌溉面積水稻小麥玉米棉花甘草瓜菜苜蓿其它玉米蔬菜果樹灌溉試驗(yàn)基地0灌溉現(xiàn)狀表表43 單位：萬畝 項(xiàng)目項(xiàng) 目 區(qū)總灌溉面積其中常規(guī)灌溉面積其中高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌面積其中地面灌地下灌噴灌微灌低壓管道灌灌溉試驗(yàn)基地為了合理配置水土資源，并且充分提高水的利用率，有效地改善生產(chǎn)環(huán)境，減少常規(guī)灌溉面積，改善農(nóng)作物的灌溉條件，提高作物的單產(chǎn)，也考慮到項(xiàng)目區(qū)本身經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、單產(chǎn)及產(chǎn)量規(guī)劃見表445。項(xiàng)目實(shí)施后，棉花21萬kg。１、合理布局種植作物，積極推行秸桿、地膜覆蓋等保墑保溫技術(shù)，提高地溫，培肥地力，改善土壤物理性狀，促進(jìn)作物增產(chǎn)，積極進(jìn)行經(jīng)濟(jì)灌溉定額分析和節(jié)水抗旱作物品種選育技術(shù)。３、針對項(xiàng)目區(qū)土壤具體的化學(xué)成份組成，采取相應(yīng)的水肥耦合技術(shù)，改良土壤。５、在優(yōu)化種植制度下，選用抗旱、節(jié)水、高產(chǎn)品種，提高水分利用效率，合理施用種子包衣技術(shù)，以及保水劑等，抑制作物生長發(fā)育中蒸騰，減輕干旱危害，促進(jìn)根系利用土壤的深層貯水。在分析現(xiàn)狀用水的基礎(chǔ)上，充分考慮項(xiàng)目實(shí)施后節(jié)水水平的提高，按各作物需水規(guī)律和作物的實(shí)際灌溉定額，計(jì)算出各類作物在不同灌溉條件下的需水量，依據(jù)項(xiàng)目區(qū)可供水源及能力進(jìn)行建設(shè)前后的水土平衡分析。； ，：如表53 ：表53 水利用系數(shù)表（%）項(xiàng)目建設(shè)前項(xiàng)目建設(shè)后渠系水利用系數(shù)田間水利用系數(shù)灌溉水利用系數(shù)輸水利用系數(shù)田間水利用系數(shù)管道水利用系數(shù)噴灌滴灌項(xiàng)目區(qū)灌溉水源為四棵樹河水，按四棵樹河流域管理處在七一干渠渠首處分配的計(jì)劃水量在灌溉保證率75％為400*104m3，在灌溉保證率85％為396*104m3，目前實(shí)際用水量為300*104m3，主要用于試驗(yàn)基地灌溉。104m3，104m3。6工程方案 一、布置原則(1)管道的布置應(yīng)盡量與作物耕作方向一致，便于田間裝卸支管，減少或避免損壞莊稼。(３)根據(jù)地形情況，盡量以最短的管道控制最大的面積，減少管道水頭損失，選擇合理的管徑，降低投資。本著以上方案原則選擇本次項(xiàng)建設(shè)工程形式為加壓半固定式噴灌（4000畝）和加壓膜下滴灌（1000畝），供水水源為地下水。一、 噴灌系統(tǒng)系統(tǒng)輸配水管道按二級布置，自加壓泵站起為輸水干管，東西各長200m，2條配水干管長800m垂直等高線布置，每條配水干管平行等高線布置4條支管。每個(gè)單井工作區(qū)分為4個(gè)配水單元，每條配水干管控制2個(gè)配水單元，每個(gè)配水單元面積為240畝，長寬均為400m。二、技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)（1）灌溉制度及水量平衡計(jì)算１)計(jì)劃灌水定額參照已建工程和水利局節(jié)水實(shí)驗(yàn)農(nóng)場資料確定，計(jì)劃濕潤層深度h=40cm，適宜土壤含水量上下限為田間持水量的7090％，土壤容重r=，田間持水量為25％（重量％），故取噴灑水利用系數(shù)η=，故設(shè)計(jì)灌水定額為：m=(ρ1ρ2)β =40()25/=36(mm)m0=2/3m=2/336=24(m3/畝)２)設(shè)計(jì)灌水周期參考有關(guān)資料，棉花耗水量最旺期日需水量為，則灌水周期為：T=mη/W =36/=（d）取灌水周期為5天（2）噴頭選型與組合 １）允許最大噴灌強(qiáng)度查表可得砂壤土的允許噴灌強(qiáng)度為ρ允=15mm/h，因噴灌區(qū)地面平均坡度小于5％，不用折減。按風(fēng)向夾角為45176。=[Kw(0176。)]/2=[*+*]/2=Cp=π/{π(π/90)arcos(a/2R)+(a/R)[1(a/2R)2]1/2}=[()arccos()+[1()2]1/2]= ρsmax=ρ/KwCp =15/()= ２）選擇噴頭 根據(jù)小麥和棉花作物的要求的霧化指標(biāo)應(yīng)介于30004000之間，因此查噴頭特性表，我們初選20PY230176。3）確定組合間距，選定等間距布置Ka=Kb=，現(xiàn)已知r=，則a=b==,按標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長取18m，支管長度為171m。（詳見總體布置圖）（２）計(jì)算噴頭在一個(gè)噴點(diǎn)上的工作時(shí)間t=abm0/(1000q)=181824/（1000）=，即確定噴頭在工作點(diǎn)上噴灑時(shí)間為2小時(shí)14分24秒。根據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，作業(yè)時(shí)間不宜少于10h選10h計(jì)算，則n=10/t=10/=取n=4，即支管每天可噴灑4個(gè)位置，由布置示意圖知，相應(yīng)地一條支管噴頭每天可噴40個(gè)工作點(diǎn)。因此單元區(qū)同時(shí)噴灑的噴頭數(shù)為80個(gè)，則每天共完成320個(gè)工作位置的噴灑。根據(jù)管道布置，設(shè)水源處為節(jié)點(diǎn)0，地埋管道按輸配水管道順序依次設(shè)節(jié)點(diǎn)A～K,地面支管按每小區(qū)起始工作位置設(shè)節(jié)點(diǎn)1～16，詳見布置圖。五、系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)（1） 地面支管設(shè)計(jì)選用薄壁鋁管，管徑為76mm，所有地面支管均由27節(jié)6m長鋁管組成，其中有10節(jié)鋁合金三通管，第一個(gè)三通管至給水栓的距離為9m。地面支管沿程水頭損失采用多口出流公式計(jì)算：hf=Hf′=Fhf其中：Hf′——多口出流管道沿程水頭損失，m；F——多口系數(shù)；hf——鋁合金管最大流量不變之沿程水頭損失，m。F1=1/（m+1）+1/（2N）+（m1）1/2/（6N2）其中：m——流量系數(shù)，采用薄壁鋁管時(shí)m=；查表可得，當(dāng)N=10，X=，F(xiàn)=。（2） 輸水干管