小水库灌区节水节能改造的探讨.doc

小水库灌区节水节能改造的探讨 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” 一一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 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 倶全。区内现有小（二）型水库16座，总库容万立方米，兴利 库容万立方米，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，要使灌区灌概工程能 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概方式。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。 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： 现状小水库一般库内水面与灌区地面高程比较位势 较商 灌区内地势较陡，灌渠沿途跌水较多，水能损失大。 灌区为明渠输水、田间串水，水量损失也大。 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，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AZ减 去总损失水头H损，即:H富裕=AZ-H损。灌区同一个参考 点的AZ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?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AZ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。（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 水塘、