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1、小水库灌区节水节能改造的探讨的论文 摘要:小水库不仅有为农作物提供的水源,而且还具有天然的水能。小水库灌区现状农业灌溉方式不仅存在着水量的浪费,而且还存在着水能的浪费。针对这一问题,本文探讨采用“比较水头损失法”——充分利用小水库的水能,通过管道输水来满足农作物需水要求的方法,达到节水节能的效果。 关键词:水库灌区节水节能灌溉水头损失 1.问题的提出 安庆市宜秀区位于安徽省西南部,境内山、丘、湖、圩俱全。区内现有小(二)型水库16座,总库容726.7万立方米,兴利库容417.4万立方米,灌溉面积1050公顷。现状小水库灌区输水灌溉方式均为明渠输水田间
2、漫灌方式。这种落后的、粗放的输水灌溉方式普遍存在着以下的问题: (1)串灌串排,水、土、肥流失。(2)粗放式大水漫灌,不适应经济作物用水要求。(3)田间串水,灌水不及时。(4)不能根据各田块农作物需要适时、适量灌水。(5)田间过水,输水损失大,水的利用率低。(6)用水无法计量,水费不能计量收取。(7)田块间用水矛盾,可能引起农户矛盾。(8)由于受地形、水源条件的限制,为满足灌区自流灌溉,保证渠道水位,往往渠道抬的很高占地较多,投资大,而且破坏了原有自然排水水系,需要工程措施解决。(9)灌区内上下游矛盾较多,特别是遇到干旱年景,这种矛盾显得更为突出,灌区内局部高地及
3、远离水库的农作物需提水灌溉。 针对小水库灌区存在的上述问题,要使灌区灌溉工程能适应农业经济发展的需要,必须将这种输水灌溉方式改造为先进的、节水节能的的输水灌溉方式。.本文探讨采用“比较水头损失法”以充分利用小水库的水能,通过管道输水来满足农作物需水要求,达到节水节能的效果。 2.基本原理 如何利用小水库的水能,使管道输水来满足农作物需水要求?总结过去对小水库灌区的规划设计及现状调查中发现,小水库灌区节水节能改造潜力因素有以下几个方面: (1)现状小水库一般库内水面与灌区地面高程比较位势较高。 (2)灌区内地势较陡,灌渠沿途跌水较多,水能损失大。
4、(3)灌区为明渠输水、田间串水,水量损失也大。 (4)灌区农作物现状种植作物大多为水稻,产量低。 根据上述分析,小水库灌区改造成管道输水有自然的有利条件,通过典型调查,大部分小水库的水能满足管道输水到田间后,还有一定的富裕水头h富裕能够满足田间节水灌溉要求。“比较水头损失法”就是充分利用小水库的水能,通过管道输水来满足农作物需水要求的方法,也就是将小水库灌区改造成管道输水,通过比较不同管径时管道的水头损失,选择富裕水头h富裕满足田间节水措施要求的方法。这样小水库所具有的水能,满足了管道输水到田间和农作物节水措施要求的水压,避免了水库水能白白浪费在明渠输水的跌水上
5、,起到了节水节能的作用。其方法步骤是: (1)根据灌区设计流量、输水管长度、管材摩阻系数,按照管道输水公式计算出不同的输水管径时,灌区参考点到水库的各级输水管道沿程、局部损失,然后计算出总水头损失h损;(2)富裕水头为小水库水位与灌区地面的高差△z减去总损失水头h损,即:h富裕=△z-h损。灌区同一个参考点的△z为确定的值,h富裕随着h损的变化而变化,所以,可以比较不同管径时的总水头损失h损的大小,选择出一个h损既能满足了管道输水到田间,又能保证农作物节水措施要求的水压h富裕。(3)根据选择的h损,计算出富裕水头h富裕的值,确定农作物节水灌溉方式。目前比较先进的节
6、水灌溉方式有管灌、喷灌、微喷灌、滴灌等,对于小灌区,若h富裕为0.2～1米时,可选择管灌;若h富裕为1～5米时,可选择滴灌;若h富裕为5～15米时,可选择微喷灌;若h富裕为15米以上时,可选择喷灌。规划中,若要增大富裕水头,改变农作物节水灌溉方式,可采取适当增大管径措施,来减小总水头损失达到,但管径过大,灌溉工程投资增大,应进行技术经济比较;小水库水位与灌区地面的高差△z越大,所需的管径越细,灌溉工程投资也就越省。 3.改造后的优点 (1)减少了渠道压废土地,也就等于增加了种植面积。(2)输水快捷、灌水方便,能够根据作物需求适时适量控制用水,促进作物增产。(
7、3)用地埋管道输水、配水,减少了蒸发渗漏损失,提高了渠系水利用系数,节约了水资源。(4)地埋管道适应农业机械化耕作要求。(5)可实现灌水阀门自动控制,维护管理简单,节省人力。(6)管道上便于安装计费水表,可实现用水计量收费,合理核算农作物灌溉成本,总结农作物高产灌水经验。(7)由于管道输水、配水,大大的减少了水资源消耗,汛期水库可适当降低汛限水位,枯水期可缓解水资源不足的矛盾。(8)改变了人们的用水观念,促进了农业科学用水技术的推广。 4.结束语 (1)本文中小水库是一个广义的概念,是指比灌区地面较高的水源,且水源高度能满足管道输水要求,它也可以是水
