高效节水灌溉工程的优化设计要点探究

周春波李迪

周春波李迪

（昆明龙慧工程设计咨询有限公司云南昆明650000）

摘要：农业产业是我国的基础产业，对于促进社会经济稳步发展有着重要的意义。而基于目前我国节约用水的基本国策，以及农田灌溉的特点和要求。高效节水灌溉工程逐渐成为人们比较喜爱的一种灌溉方式，但由于其成本造价比较高，而且对操作技术有一定的要求。为了能够保证这项工程可以有效的推广，为农田灌水工作提供帮助，本文就针对高效节水灌溉工程的设计要点以及优化方式进行了简要的研究。

关键词：高效节水灌溉；项目工程；优化设计要点

一、高效节水灌溉工程的基本内容

1、高效节水灌溉

高效节水灌溉是目前农业生产活动中一种比较常见的灌溉方式，除了地表浸灌以及土渠输水这两项工作之外，一切农田输水和灌水的工作都属于高效节水灌溉工程。这种工作方式主要是依靠机械设备来完成，可以有效减少农民的工作量，提高农业生产工作的科技水平。目前，比较常见的高效节水灌溉方式，主要有三种，其一是大面积喷洒灌溉方式，这种主要适用于密集种植的农田作物，统一进行洒水工作。但这项工作要求对风力大小有一定的要求，而且这种方式的水分蒸发比较快。其二是微灌，这种方式对土地情况的要求比较低，而且适用性比较强，更加省水，但是对水质有一定的要求。最后是滴灌法，这是基于前两种方式的优缺点进行优化升级，研究出的一种最新的高效节水灌溉方式。

高效节水灌溉方式对农民的灌溉技术有着比较高的要求，而且需要对农田实行系统化、科学化的管理工作，且目前这项工程的成本投入比较高，因此在实际的运用过程中还有一些困难。

2、重要性分析

基于我国水资源分布不均匀，大部分地区的生活用水都处于短缺状况以及工业废水等问题导致的水资源污染严重的现象，是我国在生产经营活动中需要解决的主要问题。因此，我国推行了节约用水的基本国策。而农业种植过程中对高效节水灌溉工程的运用，就是适应我国基本国策的重要方式。符合我国可持续发展的基本要求，能够减少水资源的浪费，有效提升水资源的利用率。同时，科学的灌溉方式更加有助于促进农作物的健康生长，从而达到增加产量、提升质量的目的。为农业经济发展以及我国的整体经济发展都有着积极的促进作用，这就要求农民在进行农业种植过程中，应当积极研究和落实高效节水工程的设计工作。

二、高效节水灌溉工程的设计要点

1、选取合适的水源

要想有效实施高效节水灌溉工程，首先就需要结合农田的地理位置进行分析，优先选取最近的河流作为灌溉的水源。同时，还需要对水质进行检查，保证河流水源干净无污染。并且还要保证河流中的水源充足能够满足农田灌溉的需求。只有满足这些情况，才能保证高效节水灌溉工作的顺利开展。如果水质和水量达不到要求，则需要考虑远距离引水，或者放弃使用这种方式，这还需要从经济成本角度全面分析引水工作的可行性。此外，水源的引流路线如何规划还需要设置合理的施工方案，主要应当以不影响周围人们交通以及路线最近为基本设计原则。

2、管道供水工作

高效节水灌溉工程涉及到使用管道进行供水的问题，通常情况下，管道工程设计工作需要分为两个部分，分别是干管和支管。干管是高效节水灌溉工程的主要送水管道，因此在进行优化设计工作时，必须要先对干管的设计方案进行研究。包括对管道铺设路径、施工方案的设计，管道长短、直径以及薄厚等相关数据内容。同时要结合所需要灌溉的农田的面积进行合理设计，而且还需要兼顾灌溉工程的管理工作，为管道铺设工作提供制度保障。

而对于支管来说，支管主要的作用是进行分流，这也是高效节水灌溉工程当中不融忽视的问题。通常情况下，在安设支管的工作当中，支管与支管之间的距离需要设计在大于80m，小于100m的区间之内。给水栓的间距则需要保持在50m左右，此外，对于供水的方式也要进行适当的设计，为了保证工作效率，一般来说，会选择使用两个方向同时灌溉的方式。而支管设计有一个重要的注意事项，那就是在布设时，要尽量避免管道弯曲。

3、其他辅助工作

除了需要选择合适的水源和设计供水管道路线问题之外，还有一些其他的辅助工作需要进行设计和研究。这里主要包括有输水阀门的控制装置，以及保证高效节水灌溉工作安全运行的安全阀门，和镇墩等一系列内容。镇墩主要是为了防止供水管道在安装或者后续运输水源时发生位移问题，而在管道周围建筑起来的一种防护结构。通常情况下是以混凝土材料制成，结合农田附近的实际土质情况，也可以适当添加钢筋来稳定镇墩结构。此外，还有管轴线转角角度问题需要特别注意，如果管内压力水头超过6m时，角度应该设置在15°以上。而如果管内压力水头是在3m左右，则相应的转角角度应该在30°左右。

三、优化高效节水灌溉工程的具体方法

1、优化灌溉技术与管理制度

首先在高效节水灌溉工程当中，要想保证工程的有效性，就必须要保证技术人员具备专业的知识技能，并应当结合当地农田的特点学会合理创新和优化技术。这就需要相关政府部门出台政策，开展培训课程，并给予政策上的福利作为支持。同时，高效节水灌溉工程具体优化设计工作需要从管理制度方面入手。制定适合的管理条例，保证管道的铺设、洒水灌溉等工作内容都能有序进行。并且还应当制定科学的洒水计划，结合当地的天气变化和温度变化情况进行分析，通常情况下，在每种作物的每次灌水周期内需要至少进行一次灌溉工作。为了给管理工作提供便利，目前在实际的灌溉工作当中，农民会使用分组轮灌的方式。在这方面需要结合农作物具体需要灌溉的面积以及不同农作物对灌水量的不同需求，来合理规划相应的轮灌组进行灌溉工作，从而全面保证高效节水灌溉工程的稳步运行。

2、调节水流流量

水流流量问题是影响高效节水灌溉工程灌溉工作效率的关键所在，在进行灌溉工作时，必须保证水流流量符合农作物的实际需求，并且要全面考虑成本因素以及灌溉时长的问题，从而最大限度达到节水的目的。怎样调节和控制水流流量的大小需要运用相关的计算公式来确定，同时，实际的灌溉工作中，还需要出水口与给水栓进行配合。目前，人们选用最多的方式是将手动灌溉与设备自动灌溉相结合的方式来进行，从而有效提升农田灌溉工作的经济效益。比如，结合实际情况，在一些方便进行手动灌溉的农田，将管道的出水口位置安装一个可拆卸的软管，然后直接控制软管进行喷水工作。

3、管道选材问题

在具体实施高效节水灌溉工程的优化设计工作时，应当针对于供水管道的材质问题进行综合分析，合理选择性价比高，既能满足灌溉工程使用需求，又能降低工程初期的建造成本费用的材质。首先，需要对土壤环境进行勘测，分析土壤中的成分。比如，土壤含水量大，就要选择防水性能好，耐潮湿的管材。而如果涉及到管道表面需要裸露在空气中，那就需要选择耐氧化能力高的管材。合理选择管道材质，可以有效延长管道的使用寿命，保证供水工作能够有序进行。

结论：在高效节水灌溉工程当中，相关设计人员需要先结合当地的地形特点以及农田的基本特征，合理选定供水源头，并设计引水线路的施工方案。同时还需要进行管道铺设以及其他辅助工作，保证工程施工工作的稳步运行。并且为了保证高效节水灌溉工程的有效性，还应当对灌溉技术和管理制度进行优化。此外，从节水和节省成本的角度，需要对水流流量以及管道材质进行合理控制和选择。

参考文献：

[1]周翠清.浅谈高效节水灌溉工程设计优化及要点[J].大科技,2014(2):138-139;

[2]王进国.高效节水灌溉工程的优化设计要点探析[J].工程建设与设计,2017(21):153-155;

[3]刘小东.高效节水灌溉工程优化设计要点分析[J].中国水能及电气化,2018(1).