河北平原节水灌溉技术（精选10篇）
河北平原节水灌溉技术 第1篇
本文基于河北省灌溉农田作物布局结构与区域水资源特征的适应性状况, 根据当前河北省常用的农业节水灌溉技术, 通过典型区实例, 计算不同节水灌溉工程的效益, 从而分析不同农业灌溉工程节水技术的适应性, 为农业节水技术的高效利用提供参考依据。
1节水灌溉工程建设投资费用
河北省农业节水灌溉工程主要有低压管道防渗工程、渠道防渗工程、微灌工程和喷灌工程。以河北省邢台市山前平原区不同类型节水灌溉工程为例, 可以了解各类节水灌溉工程建设投资情况。
1.1低压管道防渗工程
以河北省临城县鸭鸽营乡西鸭鸽营村1号井低压管道防渗典型工程为例, 其机井控制土地面积为7.0 hm2, 地块东西长334 m, 南北宽210 m, 种植作物以玉米、小麦为主, 采用梳齿式布置低压管道, 管道干管东西长334 m, 4条支管垂直于干管。全部工程土方量936 m3, 其中土方开挖470 m3, 回填460 m3。主要材料用量为:Ø125 mmPVC管840 m, 出水口16个, 首部枢纽1套, 取水计量设施1套, 管件及其他设施40套, 水泥保护口16个。工程总投资2.835万元, 计4 050元/hm2。
1.2渠道防渗工程
河北省临城灌区从西泥河引水灌溉, 灌溉区东西长2 000 m, 南北宽335 m, 控制面积约65.0 hm2。引水渠道为土渠, 长2 000 m。因引水口距灌溉区较远, 若用土垄沟输水, 水量损失大, 灌水费用高, 因此采用高标准防渗渠道。防渗渠道的斗渠采用矩形断面, 以水泥砂浆砌石渠墙, 并衬水泥防渗。渠墙宽0.4 m, 水泥厚7 cm;渠槽宽0.8 m, 深0.6 m, 沿渠每6 m设一道伸缩缝, 以沥青木板止水。全部工程土石方量5 548 m3, 其中土石方开挖3 381 m3, 浆砌石1 439 m3, 水泥728 m3。主要材料用量为:块石1 548 m3, 水泥341 t, 沙子908 m3, 石子596 m3。工程总投资39.0万元, 计6 000元/hm2。
1.3微灌工程
以河北省郝庄镇白云掌村果树微灌工程为例。工程控制面积5.2 hm2, 以种植苹果树为主, 种植间距为2×4 m。灌水器采用山东莱芜旋转式微喷设备, 其喷头性能为:工作压力200 kPa, 流量64 L/h, 喷洒直径3 m。该工程全部土石方量1 254 m3, 其中土石方开挖1 120 m3, 浆砌石134 m3。主要材料用量为:200QJ32 65型潜水泵1套, 直径80 mm的钢管96 m, 直径80 15PE管6 245 m, 折射式微灌设备6 740套。工程总投资11.7万元, 计22 500元/hm2。
1.4喷灌工程
喷灌是一种通过水泵加压, 使灌溉水流经管道、喷头等专用设备, 射到空中并成雾状雨滴, 像降雨一样均匀地散落田间, 对作物进行适时适量灌溉的技术, 适用于各种地形和土壤, 具有节水、省力、灌水均匀、保持水土等优点[2]。
河北省沙河市东部平原区留村乡农业1号示范区面积为7.0 hm2, 以每眼井为一个独立的系统单元, 采用固定式管道喷灌系统。管道系统包括干管、支管2级, 竖管3级。干管和支管起输、配水作用, 竖管安装在支管上, 末端接喷头, 其作用是将压力水输送并分配到田间喷头中去。干管采用Ø110 mmPVC管, 水泵采用200QJ40 65/5型。全固定式喷灌系统包括加压泵站、输配水系统、喷头和各种配件。工程总投资12.6万元, 计18 000元/hm2。
2节水灌溉工程年运行费用
节水灌溉工程年运行费用指每年维持节水灌溉工程运行所需支付的各种费用, 主要包括电费、人工工资和维修费3部分。
2.1电费
根据不同节水技术可确定单位面积用电量。节水灌溉工程年运行电费计算公式为
式中:C1为节水灌溉工程年运行电费, 元/hm2;n为年灌水次数;T为每次灌水持续时间, h;Q为水泵提水效率, m3/h;Hp为设计扬程, m;η装为装量效率 (范围为0.61～0.68) ;f为电价, 元/ (kW·h) 。
2.2人工工资
根据不同节水措施需要的用工人数, 可计算节水灌溉工程管理人员年工资费用, 计算公式为
式中:C2为节水灌溉工程管理人员年工资, 元/ (hm2·a) ;m为单位面积年用工量, 工日/ (hm2·a) ;p为日工资额, 元/工日。
2.3维修费
维修费是指维修节水灌溉工程及其配套设施的费用, 但不包括水源工程维修费, 因为在节水灌溉之前已具备水源工程。低压管道输水系统多埋于地下, 不易受损, 使用寿命长, 年维修费用按照投资额的百分比计算, 为简化计算, 可取其投资的2%～3%。年维修费的计算公式为
式中:C3为年维修费, 元/hm2;K为某种节水灌溉工程总投资, 元/hm2;B为某种节水灌溉工程投资额的百分比。
以上3项费用之和就是某种节水灌溉工程年运行费, 即:
根据河北省邢台市现有技术条件和目前市场价格, 以地面灌溉用水量为基础, 分别对不同灌溉工程的投资额、用水量、年运行费等进行计算, 计算结果见表1。
3节水灌溉工程效益计算
按照有、无节水灌溉工程对比情况, 分别计算节水灌溉工程农作物增产效益、节水效益、节地效益、节电效益、节省劳动力效益[3]。将枯水年 (P=75%) 作为典型年, 节水灌溉工程效益计算结果如下:
3.1节水效益
水资源是粮食生产的重要物质条件, 水资源经济价值核算是科学管理水资源、合理制定水价和形成灌溉有序水市场的基础。文献[4]依据收益还原法基本原理, 采用C-D生产函数理论构建了粮食生产中的农业水资源经济价值核算方法体系, 并以黄淮海地区为例进行了实证分析, 结果表明, 黄淮海地区农业水资源的平均经济价值为1.02元/m3。虽然根据国家农业生产产业政策, 没有征收农业用水水资源费, 但进行节水效益分析, 还是将1.02元/m3的水资源价格作为计算依据。节水效益Pj按节约的水量乘以水资源价格计算。
3.2节地效益
使用管灌和微灌技术, 可减少灌溉渠垄的面积, 增加农作物种植面积, 从而增加粮食产量。节地效益计算公式为
式中:Pe为节地效益, 元/hm2;n′为管道条数;Si为每条管道节省的土地面积, hm2;R为农产品价格, 元/kg (按1.6元/kg计) ;Yg为节水灌溉后农作物产量, kg/hm2;S为总面积, hm2。
3.3农作物增产效益
实施节水灌溉工程后, 农作物得到及时灌溉, 提高了灌溉保证率, 从而使粮食增产。农作物增产效益计算公式为
式中:Pa为农作物增产效益, 元/hm2;Yn为节水灌溉前农作物产量, kg/hm2 (按24 000 kg/hm2计) 。
3.4节能效益
无论是使用地表水还是地下水, 从水源到灌溉过程都要消耗能源。通过节水灌溉工程, 在减少水资源用量的同时, 也减少了输水过程消耗的能源 (电力) 。节能效益计算公式为
式中:Pw为节能效益, 元/hm2;Wj1为无节水灌溉工程时的用水量, m3/hm2;Wj2为实施节水灌溉工程后的用水量, m3/hm2;H为水泵扬程, m, (按不同节水灌溉系统设计扬程确定, 该区一般为30～40 m) ;f为电价, 按目前农业用电0.4元/ (kW·h) 计;η装为装量效率, 按0.65计。
3.5节省劳动力效益
实施节水灌溉工程后, 节省劳动力效益体现在2个方面:①实行节水灌溉工程后, 可以减少灌溉过程中劳动力的配置;②通过局部湿润灌溉, 田间土壤疏松, 通透气性良好, 易溶性肥料、植物生长调节剂、内吸杀虫剂等可随水滴入, 可减少中耕、施肥、喷药、锄草等的作业次数和劳动力投入, 节省了大量的人力物力。节省劳动力效益计算公式为
式中:PL为节省劳动力效益, 元/hm2;p为劳动力日工资, 元/工日;Lm为节水灌溉前全年用工量, 工日/hm2;Ln为节水灌溉后全年用工量, 工日/hm2。
3.6总效益
节水效益以节约的水量乘以水资源价格计算 (元/hm2) ;节地效益按节约土地所增产的粮食乘以市场价格计算 (1.6元/kg) ;农作物增产效益以采用节水措施所增产的粮食乘以农产品价格计算;节能效益以常规灌溉用电量与采取节水灌溉工程后的用电量之差来计算 (按农电价格计算) ;节省劳动力效益按采用节水灌溉工程所节省的劳动日乘以日工资进行计算。总效益按下式计算[5]:
根据目前市场粮食价格、农业用电价格、人员工资现状, 分别计算采取不同节水灌溉工程的节水效益、节地效益、农作物增产效益、节能 (节电) 效益、节省劳动力效益和总效益。总效益最高的为微灌节水工程, 达9 440元/hm2。不同节水灌溉工程的效益计算结果见表2。
4不同节水灌溉工程经济效益对比分析
为了进行经济效益分析, 一般都先选定某一时间作为基准点, 按照计算复利的原理, 将计算期不同时间的资金进行时间价值的折算。运用动态分析法评估节水灌溉工程的经济效益, 一般采用效益费用比、净效益现值、内部收益率等经济效益指标。
以河北省主要农作物种植结构为研究对象, 采用冬小麦、夏玉米一年两熟种植结构进行分析, 对不同节水灌溉工程经济效益进行对比。由于农业生产受天然降水量影响较大, 因此按枯水年用水量计算不同节水灌溉工程的净效益现值和内部收益率。
折现率是将技术资产的未来收益还原 (或转换) 为现在价值的比率。在单位计算周期内, 预期的资金增值与原有资金之比为单位资金的时间价值。根据水利部SL72—94《水利建设项目经济评价规范》, 考虑水利建设项目的特殊性, 对于水利建设项目可采用7%～12%的社会折现率进行国民经济评价。
由于资金时间价值的存在, 对项目进行经济评价方案比较时, 需要把发生在不同时间的费用和效益折算为某一特定时间点的费用和效益, 然后再进行评价和比较。净效益现值是将项目计算期内各年的净现金流量折算到项目建设初期的现值之和, 它是考察项目在计算期内盈利能力的动态评价指标。净效益现值表达式为[6]
式中:NP为净效益现值, 元;B1为节水灌溉工程多年平均增产值, 元/hm2;C平为节水灌溉工程多年平均运行费, 元/hm2;ic为行业基准收益率或设定的折现率 (取12%) ;n″为项目的计算年限, a。
效益费用比是指折算到基准点的效益折算总值 (或折算年值) 与投资、年运行费折算总值 (折算年值) 之和的比值。效益费用比应按下式计算[7]:
式中:EB为效益费用比;K为某种节水灌溉工程总投资, 元/hm2。
在项目财务评价中, 内部收益率是能使该项目在整个计算期各年净现金流量现值之和等于零的折现率。它反映项目所占资金的盈利水平, 是考察项目盈利能力的主要动态评价指标。内部收益率表达式为
根据典型区各个节水灌溉工程的总投资、年运行费、年总效益等, 折现率按12%, 计算年限按20年分别计算其净效益现值、效益费用比和内部收益率, 计算结果见表3。
通过对不同节水灌溉工程效益进行分析, 发现微灌节水工程净效益现值最高, 为63 966元/hm2, 但由于微灌工程投资较大, 效益费用比却不高, 为2.84。低压管道防渗工程净效益现值为23 179元/hm2, 由于该工程投资较小, 效益费用比和内部收益率却最高, 分别为5.72和76.6%, 因此, 低压管道防渗节水技术是一种被广泛采用的节水技术。
5农业节水灌溉技术适应性分析
通过对不同节水灌溉工程效益进行分析, 结合河北省地域、地形、地貌等特点, 结果表明不同节水灌溉技术的适应性有所不同。
渠道防渗节水技术能减少灌溉渠系 (管道) 输水过程中的水量蒸发与渗漏损失, 提高农田灌溉水利用率。渠道防渗工程的内部收益率为24.1%, 效益费用比为1.82, 是上述4种节水灌溉工程中最低的, 主要适用于山区大型灌区和丘陵区农业灌溉。根据河北省邢台市2008年节水现状统计, 采用渠道防渗和垄沟防渗技术的土地面积分别为24 667 hm2和14 000 hm2, 占总节水面积的11.0%和6.3%。
根据当前粮食市场价格, 粮食生产采用低压管道防渗技术有较高的经济效益。低压管道防渗工程内部收益率达76.6%, 效益费用比达5.72, 是上述4种节水灌溉工程中最高的。管道输水具有节水、输水迅速、省地、增产和有利于抢季节等特点, 与土渠比较, 管道输水的利用系数可提高到0.95, 适用于平原区以地下水作为水源的近距离输水灌溉。根据河北省邢台市2008年节水现状统计, 邢台市农业灌溉节水面积224 266 hm2, 其中低压管道防渗节水面积163 333 hm2, 占总节水面积的72.8%。低压管道防渗节水技术是河北省邢台市应用最广泛的一种节水技术。
微灌节水技术是一种投资大、节水效益好的节水技术。采用微灌节水技术能根据作物的需水量控制灌溉水量, 适时适量地灌水, 如果同时采用先进的科学技术手段对土壤墒情和灌区输配水系统的水情进行监测、数据采集和计算机处理, 可科学有效地控制土壤水分含量, 做到计划用水、优化配水, 达到既节水又增产的目的。微灌工程内部收益率为38.0%, 效益费用比为2.84。微灌属于局部灌溉、精细灌溉, 水的有效利用率最高, 但微灌工程建设投资也高, 一般适用于水果、蔬菜、花卉等产值高、收益高的经济作物。根据河北省邢台市2008年节水现状统计, 微灌节水面积2 933 hm2, 仅占节水面积的1.3%。
喷灌节水工程内部收益率为31.8%, 效益费用比为2.39。喷灌节水技术是一种投资大、节水效益高的节水技术, 但对适用范围有一定的要求。半固定式喷灌适用于耕作面积较小, 地面不平整的地块;固定式喷灌适用于耕作作物品种较固定, 而且经济效益较高的农作物;大型移动式喷灌适用于土地平整、耕作土地面积较大的地块。河北省邢台市大曹庄农场使用大型移动式喷灌, 经过多年使用情况分析, 其经济效益和节水效果均较好。移动式管道喷灌通常将输水干管固定埋设在地下, 田间支管和喷头可拆装搬移, 周转使用, 因而降低了投资。实践证明, 移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工、减轻农民负担和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点外, 还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强、一户或联户均可使用等优点, 是目前较适合推广的一种微型喷灌技术, 可适用于大田作物、蔬菜等。根据河北省邢台市2008年节水现状统计, 喷灌节水面积19 333 hm2, 占节水面积的8.6%。
但未来地面灌溉 (沟灌和畦灌) 仍将占很大比重, 因为这种技术操作简便, 投资小。生物节水和农艺节水也将是农业主要节水措施, 采取这些措施可提高水分利用率和水分生产率, 节约灌溉用水量, 如, 采用深耕、深松等蓄水保墒技术和生物养地技术, 可改善土壤结构, 提高土壤的蓄水、保水和供水能力, 增加自然降水的利用率, 降低灌溉用水量。在土质较轻、地面坡度较大或降水量较少的地区, 要积极推广保护性耕作技术, 加强对秸秆覆盖处理、机械化生物耕作、化学除草剂施用等3个关键技术的研究, 促进适用于不同地区的保护性耕作机具的研制和产业化。另外, 要研究覆膜和沟播技术, 加强低成本、完全可降解地膜的研究, 加强土坡表面保墒增温剂的研究与开发, 并提倡在作物需水高峰期对作物叶面喷施抗旱剂, 鼓励具有代谢、成膜和反射作用的抗旱节水技术产品的研究和产业化。
6结 语
河北省农业节水灌溉工程技术主要分为2种类型:①渠道防渗和低压管道防渗技术, 可减少灌溉渠系 (管道) 输水过程中的水量蒸发与渗漏损失, 提高农田灌溉水利用率;②微灌、滴灌、喷灌等节水技术, 可有效利用天然降水和灌溉水资源, 减少田间灌溉过程中的水分深层渗漏和地表流失, 在改善灌溉水质量的同时, 降低单位灌溉面积的用水量, 减少农田土壤水分的蒸发损失。
按照目前农作物和设备的市场价格, 对不同节水灌溉工程进行效益分析, 结果表明, 渠道防渗和低压管道防渗技术适用于大规模农田;微灌、滴灌和喷灌等节水技术适用于经济效益较高的果树、蔬菜、花卉等。
农业节水工程是多种技术紧密结合, 水、土、作物资源综合开发的宏大系统工程, 只有将其作为系统问题对待, 才能做出全面合理的节水对策, 避免节水灌溉工程重复建设。此外, 应该将农艺节水技术、生物节水技术和水管理节水技术与工程节水技术相结合, 传统的农业节水技术与现代农业节水技术相结合, 建立综合节水农业技术体系, 最大限度地提高节水综合效益。
参考文献
[1]李耀学.低压管道节水灌溉效益分析[J].吉林水利, 1994 (12) :37-38.
[2]SL236—1999, 喷灌与微灌工程技术管理规程[S].
[3]袁龙天.农业节水灌溉措施及效益分析[J].地下水, 2006, 28 (5) :57-59.
[4]刘昌明.节水的潜力与解决缺水的途径[J].农业机械, 2000 (9) :6-8.
[5]孙雪峰, 康风君.地下低压管道灌溉工程优化设计[M].北京:中国农业出版社, 1988.
[6]邱忠恩, 沈佩君.中国水利百科全书:水利经济分册[M].北京:中国水利水电出版社, 2004.
河北平原节水灌溉技术 第2篇
新闻来源： 点击数：297 更新时间：2010-5-21 17:27:44 收藏此页
河北政法职业学院 节水、节电管理办法（暂行）
2010年3月3日
为保障水电供应，加强水电管理，减少浪费，节约开支，更好地为学院建设服务，根据国家及省市的有关规定，结合我院的实际情况，特制定本暂行办法。凡使用学院供水、供电系统的单位和个人，均执行本办法。
一、节水、节电管理总则
1．坚持节约用水、用电的方针，积极推广节水、节电新技术、新措施，以减少资源的浪费。加强计划用水、用电及节约用水、用电的宣传、教育工作，努力建设节约型校园。
2．学院水电管理在学院节能领导小组的领导下，实行后勤处和学院各部门（单位）共同管理的办法。后勤处能源保障科作为学院水电工作的主管责任部门，代表学院对全院水电进行监督管理，其职责为负责全院水电指标核定，供电、供水系统的检查、维修；对全院用水、用电工作实施监督，负责全院节水节电工作的节能技术改造工作；负责全院水电节约宣传等。
3．用水用电原则上按表计量。全院水电表均由能源保障科管理。水电表的安装、移动、更换、拆除、加封和维修，均由能源保障科负责。暂无条件装表的个别办公、教学、训练单位，也要严格控制用水用电，待条件成熟后再装表计量。
4．能源保障科负责与政府职能部门对口联系，确保及时了解和掌握政府职能管理部门用水用电价格优惠政策，以及采用推广新技术、新工艺给予的用水用电价格优惠政策，并负责组织落实，以减少学院能源开支。
5．因各种原因需停水停电时，能源保障科必须提前一天或数天通知。对受停水停电影响较大的部门，必须单独通知。
6．能源保障科负责制定供水、供电突发事件应急预案。
二、供配电室、供水泵房管理
1．能源保障科负责学院配电室的正常运行。主配电室要每天检查巡视，并设有专人值班；外部箱式变电站每周定期检查巡视，并认真做好值班和巡查记录。
2．能源保障科负责学院的生活用水泵房和室外消防、中水站的管理和维护工作，并设专人负责保证生活用水的安全。
三、用水、用电的申请及受理
1．凡影响学院水电系统的新建、改建和扩建的工程项目，须向后勤处提出申请，由能源保障科根据需要会同有关部门进行现场勘察，审查批准后方可办理有关使用手续。
2．在我院施工的用户，经后勤处批准后，原则上按表计量，装表费用由施工单位负责。无法装表计量的，由双方协商解决，水电费按照市水电部门有关标准收费。
3．工程施工完毕后，施工单位应及时结清全部水电费。接到水电费缴纳通知单后，施工单位应在规定时间内办理缴费手续，逾期不缴费每日加收0.5％的滞纳金。
4．生产、经营性单位用水用电一律装表计量，按量、按规定交纳水电费。装表、水电维修费用由使用单位自行负责。暂不具备按表计量条件的单位，其用水、用电计费可由能源保障科和使用单位共同协商确定。
5．新建、改建、扩建工程项目开工前，新校区建设办公室应邀后勤处参与有关施工图纸会审，竣工后
参与验收。工程验收合格后，新校区建设办公室须向能源保障科提交全套水电图纸及相关资料，以便提供服务和维修。
四、教室、实训室、图书馆、办公及公共场所水电管理
1．能源保障科负责各楼栋水电设施的普查和建档工作，以楼栋为单位建立用水、用电数据，为学院进一步加强水电管理和节能工作提供目标管理依据。
2．场馆内灯光照明由场馆体育部负责管理，上课期间任课教师有责任和义务协助管理，课余时间灯光照明由卫生保洁员负责管理。
3．教室内的灯光照明上课期间由任课教师负责管理，可根据光线情况确定开启和关闭时间。课余期间教室灯光由卫生保洁员负责管理。
4．实验室内的灯光照明上课期间由任课教师负责管理，课余期间由实验室主管部门负责管理。
5．室外运动场地的灯光照明由体育部负责管理。
6．图书馆、办公用房等固定办公人员场所，其用电管理由使用单位指定专人负责。学生及外来人员不准单独使用学院办公用房。
7．所有单体建筑物内公共部位的照明和卫生间用水，均由卫生保洁员负责管理。
8．水源热泵空调运行期间，各单位用房空调使用设定专人负责。公共部位的空调温度控制由该处卫生保洁员和夜间值班更夫负责管理。
9．绿化和景观用水完全利用中水，由校园管理科负责管理；冲厕和校门前的喷泉泵开闭由能源保障科负责管理。
10．路灯、景观灯、草坪灯等由能源保障科电工负责，开启时间应严格执行学院有关规定。路灯开启时间、数量由能源保障科根据季节和天气情况确定，原则上50%的路灯关闭时间为晚22时，另50％为次日凌晨4时。
五、水电维修管理
1．能源保障科负责全院公共场所水电设施、管网的维修和节能技术改造工作。全院师生有维护公共场所水电设施及发现故障向能源保障科报告、提出节能合理化建议的义务。
2．能源保障科负责建立水电设施巡回检查检修制度，定期巡查巡检，发现问题及时维修，保证水电设施处于最佳工作状态。
3．院内单位如对原有水电线路进行改动，或增加大型用水、用电设备，须报请后勤处核定。由能源保障科根据具体线路情况安排改造和维修，确保设施安全运行。
4．院内单位的水电维修报修工作，一般故障做到随报随修。一时难以修复的应采取临时措施。
5．在保修期内的新竣工建筑物，其水电维修由使用单位向能源保障科报修。属于保修期范围的，由能源保障科通知新校区建设办公室责成施工单位予以保修；属于保修范围外的，由能源保障科负责维修。
六、节水节电措施
1.节水节电是全院各部门、全体师生员工共同的工作和任务。全院上下要齐抓共管，贯彻落实谁使用谁负责的原则。各部门负责人为本部门节水节电第一责任人。
2．各部门要结合本单位实际制定节水节电措施，并加强节约水电的宣传教育，提高师生的节能意识。能源保障科要积极推广使用节水节电设施和技术，落实好节能技术改造工作。
3．各教室、图书馆、实训室、办公室等要尽量使用自然光。在晴天赤日条件下不开灯。冬季上午8：30至下午15：30时原则上不开灯，受自然光线影响需要开灯的场馆，必须经过体育部人员认定后开灯，真正做到室内有光线时不开灯，无人不开、人少少开、不用不开。人员全部离开时，要随手关灯，杜绝无人灯、白昼灯现象。
4．长时间不用或下班后，应及时关闭多媒体、计算机、打印机、复印机、饮水机、空调、电风扇等电器；尽可能拔掉电源插头，减少待机耗电现象，同时避免夏季雷击造成的电器损坏。
5．水源热泵空调机组的开启和关闭时间，原则上执行石家庄市夏季供冷和冬季供暖时间规定。职能部门还需根据不同季节天气的实际温度情况，确定空调机组的开启和关闭时间。
6．合理设置室内空调温度。办公室、会议室等办公区域的夏季空调温度设置不得低于26摄氏度，冬季供热温度不超过18摄氏度，做到无人时不开空调，开空调时不开窗。提倡每天少开一小时空调，下班前提前半小时关闭空调。
7．根据晚自习人数控制教室开放数量。在教室晚自习人数不足1∕3时，可合并教室自习。
8．尽量减少电梯使用次数，提倡低层尽可能不搭乘电梯。
9．科学规划学院道路、广场及绿化带等公共区域的照明设施。能够使用节能灯具的地方一律采用节能灯具，实施绿色照明，并且根据具体情况，分时段、分区域实施路灯、景观灯照明开闭。
10．未经学院批准，严禁使用电炉、电加热器、电饭锅、电暖气、微波炉等用电设备从事烧水、煮饭、采暖等活动。
11．水源热泵空调运行人员必须严格执行操作规程，做好设备巡视运行记录、开关操作、设备维护等工作，始终使设备处于最佳运行节能状态。
12．加强对已有节水节电设备的管理，提高使用效率，做到物尽其用。
13．养成自觉节水习惯，随手关闭水龙头，杜绝长流水现象。严防跑、冒、滴、漏现象发生。
14．校园绿化用水采用喷灌、滴灌等节水灌溉方式，减少和缩短校园喷泉等景观的用水量、开放次数和开放时间。
15．加强对学院基建工程用水用电的监管力度，减少浪费。
七、奖惩办法
1．未经能源保障科同意，任何单位或个人不得在学校供水供电系统内私自接水接电，否则以窃水窃电行为予以处罚。窃水窃电造成水电设施损坏的，责任者必须承担修复费用或进行赔偿。情节严重的，给予责任者行政处分。
2．所有用水用电部门和个人必须做到规范、安全用水用电。任何单位（包括施工单位）和个人无权私自拆除、变更水电管线和水电设施，否则能源保障科有权责令其恢复原状，并给予责任者行政处分和经济处罚。
3．在院内施工的单位，凡造成挖断电缆或供水管网、损毁变压器等后果，以及给其他供水供电设施带来经济损失的，除对肇事者处以经济处罚外，并视情节轻重建议追究肇事者的法律责任。
4．学院节能领导小组每季度组织一次全面节能检查；能源保障科设立专人，负责日常学院节水节电情况的巡查。如巡查不到位，工作不负责任而导致违反本管理办法的现象，每次给予能源保障科具体责任人罚款人民币200元，并给与通报批评。
5．对本规定中严禁使用的用电设备，未经学院批准擅自使用者，一经发现将从严从重处理，直接责任人罚款500元，部门负责人给与全院通报批评。
6．根据学院节能领导小组检查评选结果，学院年终时对在节水节电工作中取得突出成绩的单位和个人给予适当的奖励。
八、附则
1．本办法由后勤处负责解释。
我国农业节水灌溉技术 第3篇
我国现有的节水灌溉技术主要有渠道防渗工程技术、低压管道输水灌溉以及田间节水技术。
渠道防渗工程技术。由于灌溉渠道在输水过程中只有一部分水量通过各级渠道输送到田间为作物利用，而另一部分水量却从渠底、渠坡的土壤孔隙中渗漏到沿渠的土壤中，不能进入农田为作物利用（一般情况下，无节水技术措施的土渠渗漏损失占总引水量的 30%～50%）。所以，渠道防渗工程技术就是为减少渠床土壤透水性或建立不易透水的防护层而采取的各种工程技术措施。渠道防渗适用于所有的灌溉土渠，是我国目前应用最广泛的节水灌溉工程技术措施。
低压管道输水灌溉。低压管道输水灌溉是指由低压管道代替明渠输水灌溉的一种工程形式，简称为低压管灌。是指通过一定的压力，将灌溉水由分水设施输送到田间，避免了输水过程中水的渗漏和蒸发损失。管道一般在低压状态下运行，常用的管材有塑料硬管、混凝土管等。其特点是出水口流量大，出水口所需压力较低，施工速度快，工程造价低，同时具有节水、省地、节能、增产、省工省时、适应性强等优点。
田间节水技术。田间节水技术主要分为垄膜沟灌、畦灌、滴灌、小管出流灌溉和微喷灌等，就是使灌溉水进入农田后，通过采用良好的灌溉方法，最大限度地提高灌溉水利用率的灌溉技术。好的田间灌水技术不仅灌水均匀，而且节水、节能、省工，使土壤保持良好的物理化学性状，提高土壤肥力，从而获得最佳效益。
另外，我国不同地区采用的节水灌溉技术也不相同，主要包括西部地区、华北地区和华东地区。
我国西部许多地区气候干旱，年降水量少、水资源短缺、灌溉用水浪费等一直是该地区经济发展受限的主要因素之一。例如黄河中上游地区属于大陆性季风气候，暴雨或雷阵雨多出现在夏季，对土壤的补给水量很少，直接影响农业生产发展。因此，黄河中上游地区应采用渠道防渗、管道输水和田间节水工程，山丘贫水区除做好水土保持工作外，应主要发展集雨微灌技术。内陆区包括新疆、青海两省，该区干旱少雨，属大陆性干旱气候，区内土地资源丰富，光热充足，适合瓜果、粮、棉等作物生长，但是因蒸发量明显大于降水量，因此该地区的节水灌溉应采用喷灌、微灌和管道输水灌溉。桂、湘地区属亚热带气候，冬温夏热，湿润多雨，光照充足，水资源较丰富，但该区降水分布不均、灌溉工程配套差、供水能力不足也限制了当地农业的发展。所以桂、湘地区的节水灌溉大多以渠道防渗工程技术为主。同属亚热带气候的西南地区，光、热、水资源充足，但因地形复杂，气候差异较大，土壤的保肥能力差，干旱就成为该区的主要自然灾害，该区的节水灌溉技术应以喷灌、微灌以及渠道防渗为主。
华北地区属东亚季风气候，冬小麦是主要粮食作物之一，其播种面积及产量均占全国之首，但是华北地区水资源短缺，干旱灾害频繁，是我国严重缺水地区之一。华北地区目前多为井灌区，其节水技术模式是基于区域持续性潜在水资源，以供定需、合理开发，调整农业产业结构，压缩冬春高耗水型作物，建立区域适水型节水农业结构，集成以低压输水、畦灌、非充分灌溉制度和秸秆覆盖等经济实用型技术为主体的良田综合节水灌溉模式，最大限度、合理高效地利用地下水、科学地调控土壤水，从而实现提高降水利用率和农田水利用率与产出效益。
华东地区以山东省为例，山东省是我国农业大省，农业较为发达，但水资源极为紧缺，人均占有量仅为 334立方米，不足全国人均占有量的 1/6。由于当地农业灌溉水利用率低、自然降水利用率低，初步改造的节水工程面积仅占全省灌溉总面积的 30%，因此大力发展节水灌溉技术成为山东发展农业的必由之路。目前山东已基本形成了适合我国国情和具有中国特色的节水灌溉技术与措施体系，主要包括四个方面：（一）水源开发与优化利用技术。如雨水集流及配套的灌溉技术、劣质水利用技术、灌溉回归水利用技术、井渠结合——地表水、地下水互补技术和储水灌溉技术。（二）节水灌溉工程技术。如喷灌技术、微灌技术、渠道防渗技术、低压管道输水技术、膜上灌技术、抗旱点浇技术和沟畦灌技术。（三）农业耕作栽培节水技术。如耕作保墒技术、覆盖保墒技术和化学制剂节水。（四）节水管理技术。如改进和完酱灌溉制度，用节水型的灌溉制度指导灌水、土壤墒情监测与灌水预报技术、灌区配水系统水的测量与自动检测技术。
河北省冬小麦农田节水技术模式 第4篇
一、滨海低平原冬小麦高效栽培节水技术
1. 核心技术
(1) 技术简介土体是一个大水库, 深度2 m的中壤土内可贮水680 mm左右。小麦扎根于土壤, 土壤水对小麦丰产起着重要作用。在每年雨季, 土壤的贮水量最大。小麦高效节水栽培主要是提高土壤水分利用率, 改变传统生产方式即春季浇三水的麦田消耗灌溉水为主的耗水结构, 形成以消耗土壤水为主的新的耗水结构, 春灌一水小麦单产可达400 kg/0.067 hm2。
(2) 小麦高效节水栽培技术的操作方法在沙壤土、轻壤土或中壤土农田种植小麦, 春季只浇一水, 灌水量50 m3/0.067 hm2左右, 灌水时期为小麦起身期至孕穗期的1个月内。如果麦田群体密度较小, 灌水应提早;如果群体偏大或拔节前后降水较多, 灌水时期要适当延后。
2. 配套技术
(1) 深耕打破犁底层耕深15～20 cm, 打破传统耕深15 cm左右的犁底坚硬土层, 精细整地, 促进小麦把根下扎, 为其吸收土体水分、养分打下良好基础。
(2) 科学施肥试验证明, 磷肥可促进扎根、促分蘖、促穗粒形成, 在限水灌溉条件下, 磷肥集中一次深施效果最好;氮肥以全层基施效果最好。测土确定配肥比例和用量, 增施有机肥。
(3) 足墒播种这是节水高产的基础。播种前, 通过灌底墒水把土壤贮水调整到田间持水量的90%左右, 一般年景每0.067 hm2需灌水50 m3左右, 9月少雨则多灌, 多雨则少灌。
(4) 选用抗旱优种如冀麦38、农大3291、鲁麦21等早熟、耐旱、多花、容穗量大, 灌浆快, 中粒型品种较好。实行全市统一供种, 充分发挥优良品种增产增效的潜力。
(5) 适当晚播晚播可减少小麦冬前生长耗水, 延长土壤上层水分在春季的供应时间, 有利于推迟春灌时期, 提高后期的土壤供水效果。沧州一带的适宜播期为10月10日—20日前后, 越冬苗以3～5片叶为宜。
(6) 增加基本苗, 确保播种质量节水条件下争取高产一般不依靠分蘖成穗, 以基本苗保穗是一条重要原则, 10月10日播种35万株/0.067 hm2, 10月20日播种50万株/0.067 hm2。通过增加基本苗增大初生根群, 形成充分利用深层土壤水的根群结构。基本苗多, 田间分布均匀度格外重要, 必须确保播种均匀, 播深一致, 出苗整齐。
(7) 暄土保墒, 减少无效耗水小麦从播种到拔节长达180 d左右, 此间蒸发耗水占耗水量的80%, 试验证明, 播种后, 镇压垄沟、垄背暄土具有很好的保墒效果, 机播镇压后轻耙一遍, 使土壤上暄下实。春季灌水后及时松土, 能显著减少蒸发耗水。
3. 注意事项
土壤类型不同, 土体贮水量和供水效果有较大差异, 并非任何土壤都能适应, 沙壤土、轻壤土、中壤土的土壤贮水量大, 供水效果好, 春浇1水, 可实现单产400 kg/0.067 hm2目标。沙土地贮水量少, 不适宜春灌1水, 而黏土地贮水量多, 但有效水量少, 且蒸发耗水较多, 也不适宜春灌1水。从试验结果看, 这两种土壤的麦田, 春灌2水可达300～400 kg/0.067 hm2左右的产量。
二、冬小麦缩行种植节水技术
1. 核心技术
(1) 技术简介采用缩行技术种植小麦, 即将小麦的行距缩小, 可以增加前期田间的裸地覆盖度, 减少垄间无效蒸发。冬小麦缩行种植是指在目前生产上小麦播种行距18～20 cm的基础上, 通过播种方法的改变, 使行距缩小为10 cm左右的种植技术。
(2) 效益试验表明缩行技术可减少前期棵间蒸发30%以上;同时缩小行距可以提高小麦的田间均匀度, 减少缺苗断垄面积, 改善小麦单株的通风透光条件, 减小个体间的相互影响而提高单位面积穗容量, 为高产打下基础。一般缩行技术可较常规1 hm2增加30万以上穗数。应用小麦缩行技术要选用穗重型抗旱高产品种, 适当推迟播期, 适当加大播量, 适当推迟春灌1水的灌水时间。
2. 配套技术
(1) 小白龙结合小畦灌溉用小白龙 (软塑料输水带) 输水, 上接地下管道或直接连接水泵出口, 依水泵口径选择小白龙规格;1 hm2一般120～180个畦, 依地块长宽确定畦田规格。采用小白龙输水可以减少土垄沟的渗漏损失, 可使输水系数达到95%, 缩小畦田规格可以控制亩 (亩=0.067 hm2) 次灌水量并使田间灌水均匀。
(2) 不同降水年型应变管理技术根据不同降雨情况采取不同的灌溉策略, 依据小麦生育期降水确定灌水次数。干旱年浇3水, 常年浇2水, 多雨年浇1水。从而最大限度利用自然降水而节约灌溉水。
(3) 深耕深松技术在小麦种植前隔年进行1次深松, 深度不小于30 cm或进行20 cm以上深耕。采用深松深耕技术主要是打破多年浅耕造成的犁底层厚且部位浅, 限制小麦根的生长和土壤水的入渗。这项技术不但可增加小麦的抗旱能力, 还可以增加小麦的产量。
(4) 保水剂施用技术隔年在小麦种植前施用保水剂, 1 hm2用量22.5 kg左右。
3. 需要注意的问题
低产和旱地不适合这项技术。播种时复播第一次不要带镇压器或耙耱器, 以方便准确复播。黏重土壤不施用保水剂。
三、小麦全生育期地膜覆盖栽培节水技术
1. 核心技术
(1) 节水原理小麦全生育期地膜覆盖, 可使土壤温度增高, 水分含量稳定。地膜覆盖加快了小麦生长发育进程, 整个生长发育过程明显提前和改变, 提高了成穗率, 为小麦形成大穗大粒提供了保证。小麦全生育期地膜覆盖后, 可以为小麦创造一个特殊的低盐耕作层, 为种子萌发、出苗、生长提供环境保证。
(2) 操作方法操作时选择地势平坦, 耕性良好, 有一定底墒的地块。穴播选择有一定水浇条件的中上等肥力地块, 适宜晚麦、扩浇麦;膜侧条播可选中上等肥力旱地, 适合旱地麦、扩浇麦。播前要精细整地, 耕平耙细, 使地面平整疏松, 无根茬、无坷拉, 以利于土壤蓄水保墒和铺膜播种。底墒不足不播种, 穴播小麦宁可推迟播期, 也要足墒下种, 人工膜侧条播可提前起垄覆膜, 垄距60 cm, 垄高10～15 cm, 宽30 cm, 墒情好时再播种。
2. 配套措施
(1) 施足底肥地膜小麦特别是穴播小麦中后期追肥不便, 在播前结合耕地一定要一次施足底肥, 以防后期脱肥, 一般每0.067 hm2施粗肥3 000～5 000 kg、碳铵60 kg、磷肥50 kg, 有条件的地方可适当补施钾肥、配施微肥。
(2) 选好品种选用矮秆、大穗、分蘖力强, 增产潜力大的品种。
(3) 推迟播种地膜小麦播期比一般小麦可推迟10 d左右, 最晚可推迟到10月31日。正常情况下, 穴播地膜小麦每0.067 hm2播量20万～25万粒, 地力差或播种较晚的可适当增加播量, 膜侧条播一般播量为5～7 kg, 随播期的推迟适当增加播量, 以保证冬前每0.067 hm2总茎数达到40万～50万株。
(4) 地膜、机具选择地膜选用厚0.05 mm的超强度膜, 膜宽可根据机型而定。不论人工还是机械铺膜, 都要保证膜面平直, 前后左右拉紧, 使地膜紧贴地面, 膜边用土压实, 同时, 穴播小麦播种时, 机速要匀、慢, 避免穴孔错位。播种深度为3～4 cm。
(5) 加强田间管理要及时护膜、补苗、放苗。
四、沟播小麦套种地膜花生周年覆盖节水技术
1. 核心技术
(1) 节水原理该模式以沟播小麦、地膜覆盖花生和沟内麦秸 (或麦糠) 覆盖为重点, 实现土壤表面周年覆盖, 使土壤裸露面积、裸露时间减少, 降低土壤水分地表蒸发, 深浅根作物间套缓解用水矛盾, 充分利用深层储水, 浇水、降水时水分集中于沟内, 增强土壤纳蓄水的能力, 由于沟内麦秸覆盖减少了地表水径流, 蓄水保墒, 提高了水的利用率。
(2) 具体操作方法小麦播种整地时预留地, 起垄, 垄底宽80～85 cm, 垄面55～60 cm, 垄高15～18 cm, 沟宽20～25 cm, 沟内播种2行小麦。来年早春垄面覆盖地膜, 4月下旬—5月上旬在垄上种植2行花生, 行距40 cm, 穴距15～16 cm, 每0.067 hm2留8 000～9 000穴, 每穴2粒, 如间套玉米可在小麦收获后每隔3垄花生, 在沟内膜侧播种2行玉米, 小行距20～25 cm, 株距20 cm, 株数1 800～2 200株/0.067 hm2。
2. 配套技术
(1) 品种选择小麦选择抗旱、早熟、成穗率高、适合晚播的优质麦, 如邯3475、冀审8901等, 花生选耐荫、疏枝大花生, 如8130、花育16等, 玉米选用抗旱、抗倒伏、单株生产能力强的稀植大穗品种, 如农大108、鲁单781等。
(2) 小麦高留茬小麦收获时留茬高度20 cm, 雨水来临前或浇水后及时中耕灭茬, 均匀地覆盖在沟内起到蓄水保墒灭草的效果。
(3) 合理浇水小麦浇好底墒水, 沟浇拔节水、扬花灌浆水 (花生底墒水) 和花生开花下针水, 玉米大喇叭口水。调整灌水时间及灌水方式, 做到套种作物之间一水两用。
(4) 应用抗旱保水剂拌种小麦、花生、玉米全部实行抗旱保水剂拌种后播种, 提高了土壤含水量, 达到一播全苗, 同时, 降低了水分向下渗漏, 减少灌水, 抗旱节水。
3. 注意问题
土地选择肥力中等, 有一定灌水条件的沙壤质土地。麦秸 (麦糠) 覆盖沟内或玉米行间不易过厚, 以均匀盖严地表为宜。
五、小麦保护性耕作技术
1. 核心技术
(1) 技术简介小麦保护性耕作是以机械化作业为主要手段, 采取少耕或免耕方法, 将耕作减少到只要能保证种子发芽即可, 用农作物秸秆及残茬覆盖地表, 并主要用农药来控制杂草和病虫害的一种耕作技术。主要包括免耕播种施肥技术和秸秆残茬与表土处理技术。通过保护性耕作可以增加土壤有效水分, 提高土壤肥力。
(2) 操作方法应用经过特殊设计的免耕播种机 (一般制造机架和工作部件坚固、质量大、破茬入土性能好;开沟器之间的距离大, 设计有专门的排堵、防堵装置等;有专门的种肥分施装置, 保证种子和肥料之间有足够的距离, 在加大施肥量的情况下不烧种子) , 进行免耕覆盖施肥播种机作业。
2. 配套技术
(1) 杂草和病虫害控制技术小麦保护性耕作杂草和病虫害可能偏重, 要特别注意杂草和病虫害防治, 在播种时就要加强, 所以强调种衣剂拌种, 免耕播种强调使用包衣种子。
(2) 深松技术深松是保护性耕作的配套技术之一, 保护性耕作不要求年年深松, 而是根据土壤的实际情况, 选择合适的深松机具, 隔年深松1次。
3. 需要注意的问题
(1) 底肥小麦保护性耕作底施的化肥必须是高浓度粒状复合肥或复混肥。氮磷钾有效含量需在40%以上。对小麦来说, 要选择磷素含量较高的复合 (混) 肥。用量600～750 kg/hm2。
(2) 播种量小麦保护性耕作播种量要略高于常规播种量, 应高10%左右。
(3) 病虫害小麦保护性耕作病虫害可能偏重, 要特别注意病虫害防治, 在播种时就要加强, 所以强调种衣剂拌种, 即免耕播种强调使用包衣种子。
(4) 浇冻水小麦保护性耕作播种由于容易造成镇压不实, 所以建议浇冻水。
六、山区小麦集雨节灌技术集成
由于山区地形复杂, 田间节水灌溉核心技术是平整土地、免耕播种、小畦灌水。以田间节水灌溉为中心, 配套雨水集蓄、渠道防渗、选择抗旱品种 (或抗旱保水剂拌种) 、增施有机肥、免耕播种等技术的综合运用。
1. 平整土地节水技术
播前按1/400～1/600下降的坡度对地面进行平整, 达到上头略高, 下头略低。有利于提高灌水的水流速度, 降低灌溉水的下渗速度, 提高灌水的利用率, 据试验, 小麦灌水量每次减少15%～20%, 全生育期可节水40～50 m3/0.067 hm2。
2. 免耕播种节水技术
前茬作物收获后, 小麦播种前将秸秆、根茬清除, 免耕趁墒 (抢墒) 播种, 墒情不足的, 洇地刨茬后再播种。用三密一稀播种机播种, 或用耠子开沟两密一稀或三密一稀播种。免耕播种, 一要在小麦出苗后越冬前和早春降雨或灌溉水后待地表稍干适时中耕松土, 以提高地温, 促苗生长;二是适时除草。
3. 小畦灌水节水技术
小畦灌水节水技术主要是对畦田进行“三变”, 即:长畦变短畦、宽畦变窄畦、大畦变小畦。在适宜的畦田范围内, 土层薄保水保肥能力差的地块, 畦田面积要适当小些;土层厚保水保肥能力强的地块, 畦田的面积要适当大些。自流灌区以畦宽2～2.5 m, 畦长40～60 m为宜, 最长不超过70 m、机井和高扬程提水灌区以畦宽1～2 m, 畦长20～40 m为宜, 最长不超过50 m;蓄水池、季节汪等以畦宽1 m左右, 畦长10～15 m为宜, 最长不超过20 m。畦埂高度一般为0.15 m, 宽度0.2 m左右为宜, 地头埂和路边埂可适当加宽增厚。
4. 水泥防渗渠模式
将引水灌渠和田间渠道全部建成水泥防渗渠, 即将水源 (机井、塘坝、蓄水池、永久汪、季节汪等蓄水设施) 以下各级渠道修建成水泥防渗渠, 可较好地解决渠道水分渗漏问题。将蓄水设施贮存的水全部注入麦田灌水, 使有限的水源发挥最大的效益。据试验, 建在沙质土壤上的渠道水的渗漏在30%～40%, 渠道越长, 水分损失越多。可见, 干旱、半干旱地区作物田间灌水, 将水源以下各级渠道修建成水泥防渗渠, 可以将有限的水源供给作物, 从而提高水的利用率, 达到综合节水的目的。
水泥防渗渠修建技术要点有:将水源以下各级渠道按1/300～1/400下降坡度, 建成“U”字型水泥防渗渠, 渠道深、宽均为0.4～0.7 m, 用水泥浇筑 (也可用石头垒好后, 用水泥砂浆抹面) 10～30 cm, 先用水泥砂浆浇筑9～28 cm, 水泥与粗砂的比例为1∶4, 再用1∶1水泥细砂抹1～2 cm厚。水泥防渗渠修建原则是水源足、流量大、渠道长的要大些;水源少、流量小、渠道短的要小些。
5. 肥水运作综合模式
由于降雨都不能满足小麦生长的需要, 所以, 从田间管理上, 要重点进行后期补水灌溉, 同时通过合理施肥、培肥地力, 充分发挥水肥协同效益和激励机制, 提高农作物的抗旱能力和水肥利用率。小麦播种前每0.067 hm2施猪圈粪等有机肥4～6 t以上, 均匀撒施做底肥, 播种时每0.067 hm2施小麦专用肥或氮磷钾三元素复合肥20～25 kg做种肥 (目前选择含钾量高的三元素复合肥) 。春季每0.067 hm2施碳铵80～100 kg做追肥, 一般麦田返青后一次追施, 高产田起身至拔节期一次追施, 对群体小、长势弱的二、三类麦田可在拔节孕穗期补追尿素10～15 kg/0.067 hm2。小麦中后期结合防治病虫用0.3%～0.5%磷酸二氢钾等进行叶面喷肥2～3次。
6. 选用抗旱小麦品种及利用保水剂拌种技术
河北平原节水灌溉技术 第5篇
1.什么叫机械化程度？如何计算？试以表4-2为例进行计算，有关机械作业用人工完成时的用工量参考表4-1，表中未列者可用类比法自行设定。
2.什么叫机械化水平？如何表达，如何计算？试以表4-2为例计算该工艺方案下每公顷用工量？设小麦玉米公顷产量15t时，其劳动生产率为多少？
3.我国生产的秸秆粉碎机有直刀式、爪式和Y型式三种甩刀片，试指出各适应什么作物、什么秸秆情况？有什么优缺点？
4.秸秆粉碎机与灭茬机都是旋转切型机具，试指出二者有什么异同点，能否设计一台机器同时完成两项作业？
5.试述田间管理专用道的作用？它带来的效益和问题？有几种预留方法？
浅谈平原农田节水灌溉 第6篇
1 充分利用地表水和土壤水
传统的灌溉方式和灌溉制度虽然也能获得较高的产量, 但作物的水分利用效率却一直在一个较低的水平。许多研究表明在小麦的生长前期适当的水分胁迫能够减少其耗水量, 而对其产量并没有明显的影响。实践证明, 在肥力不高的地块, 灌水次数过多, 不仅不能增产, 往往造成减产;在肥力较高的地块, 灌水次数过多, 产量也会降低。因此采用秸秆还田、覆盖, 生物抗旱剂及水肥耦合技术, 充分利用深层土壤水, 减小蒸腾蒸发量, 促控结合。研究表明, 通过土壤水分管理, 能够提高25%~40%的水分利用效率。
2 合理开发利用地下水
一般采取的技术措施有:优先开采浅层水、严格控制开采深层水;在有良好含水层和补给来源充沛的地区, 集取集中开采, 补给来源有限的地区, 采取分散开采;在长期超采引起地下水位持续下降的地区, 采取回补措施或限量开采, 对己造成不良后果的地区, 停止开采。即抽引地下水进行灌溉, 降低了地下水位, 腾空了土壤库容, 在暴雨期间, 可增大调蓄, 提高农田排水标准, 反过来又起到雨水补源作用, 增加降雨利用率, 促进农田灌溉。
3 节水高效灌溉制度
节水高效灌溉制度是在水资源总量有限, 无法满足传统充分供水灌溉需求的背景下提出和发展起来的。节水高效灌溉制度总体目标是:充分利用降水, 根据作物产量与耗水量的关系, 以经济效益最大或水分生产效率最高为目标, 确定作物的灌水时间及灌水定额。在制定节水高效灌溉制度时, 常采用总结群众的灌水经验;根据灌溉试验资料;根据土壤水量平衡分析成果并参考群众灌水经验或试验资料等三种方法。
1) 是总结群众的灌水经验制定:农民群众在长期的生产实践中积累有许多灌水经验, 熟悉作物的需水特性和当地自然条件。如北方地区群众总结的麦收“八、十、三场雨”, 农历八月正是北方冬小麦的播种前期, 下透雨后可保证冬小麦足墒播种, 有利于出全苗、长壮苗;农历十月正是冬小麦处在越冬前, 下场透雨有利于冬小麦越冬与地下部分生长, 而且从越冬至来年三月初, 此期间尽管气温低、蒸发量小, 需水强度也低, 但适宜的土壤水分有利于根系生长, 形成强大的根群, 对返青时茎、叶生长有利;农历三月是冬小麦拔节期, 此间小麦由营养生长转为营养生长与生殖生长并进阶段, 需水强度大, 此时下一场透雨, 对小麦增穗增粒都十分有利。因此, 如届时无降雨或降水不足, 就应灌好这三次水。
2) 根据灌溉试验资料制定:我国在各地不同的类型区建立了许多灌溉试验站, 可以根据不同要求, 设计不同的灌溉制度进行试验, 来确定各种条件下的节水高效灌溉制度。节水高效灌溉制度试验一般采用对比法, 并针对所采用的灌溉方法安排不同的试验处理, 有条件时还应进行灌溉制度与灌溉方法的多因素试验。灌溉试验站通过开展作物缺水敏感期与灌水关键期试验, 有限水量在作物不同生育阶段进行合理分配的试验和作物水分生产函数试验, 对结果进行综合分析, 以确定作物缺水的主、次敏感时期及灌水关键时期或时间;探求灌溉水量有限时, 获得最优作物产出的单位面积灌溉用水总量、各生育阶段之间水量分配策略以及最佳灌水时间。
3) 利用土壤水量平衡分析成果并参考群众灌水经验或试验资料制定:这种方法是根据土壤含水率的变化情况来确定农田的需水情况和全生育期的灌溉制度, 然后参考群众灌水经验或试验资料确定节水高效灌溉制度。为了满足农作物正常生长的需要, 土壤根系吸水层中的含水率应保持在一定范围内。通常, 以根系吸水层当作灌水时的土壤计划湿润层, 即作为灌溉调节水分状况的土层范围, 其深度随着作物根系集中层深度、作物需水情况、土壤性质、微生物的生命活动等因素而变动。计划湿润层深度应通过试验或总结生产经验来确定。计划湿润层中最适宜的土壤含水率随作物种类、各个发育阶段的需水情况、施肥情况和土壤性质等因素而变化。最适含水率及最大保水率需通过实地观测来确定。在确定了土壤计划湿润层、最适含水率及最大保水率后, 根据试验资料得出的作物田间需水量、作物生育期内的有效降雨量、作物生育期内作物自土壤中获得的水量等参数, 经计算分析, 确定作物播前灌水定额和生育期内的灌溉定额, 最后再参考群众灌水经验或试验资料确定其节水高效灌溉制度。
4 加强宣传力度, 提高节水意识
农民群众的认识程度低, 不具备水资源危机意识。很多地方老百姓养成了“一条土渠一把掀, 开个豁子随便浇”的大漫灌思想, 认为“有河就有水, 挖井就有水, 水是用不完的”, 对水资源缺乏认识不到位, 没有水资源危机意识, 节水意识淡薄, 导致了抵触情绪。又由于节水灌溉将打破以往农作方式, 因循守旧的思想促使着他们抵触此类工程。发展节水灌溉作为我国的一项国策, 要首先在群众中建立起水资源有限和水危机的意识, 变被动接受为主动节水, 积极投入到节水灌溉的开展中去。
水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题, 核心是提高用水效率, 把节水放在突出问题。中国的国情和水情决定了缓解中国水资源短缺的根本出路在于节水, 要满足人口持续增加和经济社会快速发展对水和粮食的需求, 非常重要的途径就是厉行节约用水、大力发展节水灌溉。
摘要：要满足人口持续增加和经济社会快速发展对水和粮食的需求, 非常重要的途径就是厉行节约用水、大力发展节水灌溉。
关键词：平原,节水灌溉
参考文献
[1]水利部副部长翟浩辉撰写, 当前发展节水灌溉应注意的几个问题.
[2]陈芝键.水利工程灌区节水技术思考.水利科技与经济.
河北平原节水灌溉技术 第7篇
河北省多年平均水资源总量205亿m3, 其中, 地下水资源量为123亿m3 (矿化度小于或等于2 g/L) , 地表水资源量为120亿m3。现状平水年 (P=50%) 水资源可供量为151.8亿m3, 其中地表水可供量61.2亿m3, 浅层地下水可供量85.1亿m3, 外流域调水可利用量2.3亿m3, 非常规水利用量3.2亿m3;现状平水年 (P=50%) 需水量为215.7亿m3, 其中生活需水量为15.2亿m3, 工业需水量为32.1亿m3, 农业需水量为162.8亿m3, 建筑及三产需水量为4.8亿m3, 环境需水量为0.8亿m3;一般年份缺水量63.9亿m3, 缺水率为29.6%, 属严重缺水状态。河北省大部分水质污染严重, 更加重了水资源短缺形势。建设节水型社会, 是保证河北省水资源可持续利用的重要措施[2]。
1 不同行业节水潜力分析
本文仅对河北省用水量比较大的农业、工业和生活用水进行节水潜力分析。
1.1 农业节水潜力
河北省是一个农业大省, 农业用水占河北省总用水量的70%～80%, 而农业节水技术发展缓慢, 水资源浪费严重, 是导致河北省地下水日渐枯竭的重要原因之一, 因此, 必须改变农民“大水漫灌, 足量丰产”用水理念, 以征收水资源费为杠杆, 以水权分配、总量控制定额管理为中心, 以计量设施安装为主要手段, 唤醒农民节水意识, 督促帮助农民积极进行经济结构调整, 发展旱作农业, 采取非充分灌溉模式和工程节水措施、农艺节水措施等, 以降低农业灌溉用水定额, 提高水资源利用效率和效益。
本文从用水定额的减小、灌溉水利用系数的提高、种植结构的调整等方面进行农业节水潜力分析计算。首先参照水利部海河水利委员会提供的节水潜力计算公式, 计算各项规划指标实现前提下的可节水量[3], 同时考虑河北省的水资源条件, 分析各项节水措施的可行性, 最后综合确定河北省农业节水潜力。
1.1.1 节水规划目标
结合现状用水水平, 充分考虑节水措施的作用, 同时参考《河北省水资源综合规划》《河北省水资源综合评价》《海河流域“十一五”节水型社会建设规划》[4]等, 确定 “十一五”期间河北省农业节水规划目标及2020年河北省农业节水规划目标。2010年, 河北省灌溉水利用系数从现状0.68提高到0.74以上, 综合灌溉用水定额平水年 (P=50%) 从现状3 630 m3/hm2降低到3 180 m3/hm2, 偏枯水年 (P=75%) 从现状3 930 m3/hm2降低到3 480 m3/hm2;2020年, 河北省灌溉水利用系数从2010年的0.74提高到0.80以上, 综合灌溉用水定额平水年 (P=50%) 从现状3 180 m3/hm2降低到2 895 m3/hm2, 偏枯水年 (P=75%) 从2010年的3 480 m3/hm2降低到3 165 m3/hm2。
1.1.2 节水潜力计算
农业节水潜力包括渠系输配系统节水潜力、田间灌溉节水潜力和提高水分生产效率的节水潜力等。
a. 渠系输配系统节水潜力。渠道防渗技术能最有效地减少渠道渗漏损失, 提高渠系水利用系数和农业水利用率。渠系输配系统节水潜力十分巨大, 提高渠系水利用系数, 可以有效减少水的渗漏损失, 大大提高水的利用率。
b. 田间灌溉节水潜力。田间灌溉分为全面灌溉和局部灌溉。全面灌溉指全面湿润整个农田根系活动层的土壤, 包括地面灌溉 (如畦灌、沟灌、淹灌、漫灌、波涌灌、细流沟灌等) 和喷灌 (比地面灌溉节水30%～50%) ;局部灌溉又称微量灌溉 (如滴灌、微喷灌、涌泉灌、渗灌、膜上灌等, 比地面灌溉节水45%～75%) , 它只湿润作物周围的土壤, 行间或棵间的土壤仍然保持干燥。采用不同的节水灌溉技术, 可以有效提高水分利用效率, 节水潜力巨大[5]。
c. 提高水分生产效率的节水潜力:提高水分生产效率可以在不增加农业用水量的情况下增加粮食产量。在农业用水日益短缺的情况下, 通过提高水分生产效率实现节水增产, 是实现农业可持续发展的根本出路。
以现状年 (2004年) 为基础, 考虑不同水平年的灌溉用水定额, 可计算出不同水平年的农业节水潜力[6]。计算公式为
式中:W农潜为农业灌溉工程措施的节水潜力;A0为现状农田有效灌溉面积;Q0为现状农田灌溉用水定额;μ0为现状农业灌溉水利用系数;μt为未来节水指标条件下农业灌溉水利用系数;Qt为未来节水指标条件下农田灌溉用水定额。
从现状年到2010年可实现节水量:平水年 (P=50%) 为19.9亿m3, 偏枯水年 (P=75%) 为21.1亿m3;从2010年到2020年可实现节水量:平水年 (P=50%) 为11.1亿m3, 偏枯水年 (P=75%) 为12.1亿m3;从现状年到2020年总节水量为:平水年 (P=50%) 为31.0亿m3, 偏枯水年 (P=75%) 为33.2亿m3。计算过程及结果见表1。
1.2 工业节水潜力
河北省工业现状用水定额和管网漏失率均较高, 用水水平与我国先进节水水平尚有一定差距, 同时也说明河北省工业节水潜力较大。要改变河北省工业用水现状, 充分挖掘其节水潜力, 必须把提高用水效率和效益与企业的经济效益挂钩, 即以水价为杠杆, 以水权分配、总量控制、定额管理为中心, 以计量设施安装为主要手段, 督促工业企业加强管理、减少浪费、改进生产工艺、提高工业用水重复利用率, 从而提高水的利用效率和效益, 达到先进的节水水平[7]。
1.2.1 节水规划目标
根据河北省实际用水情况, 充分考虑节水措施的作用, 按照《河北省“十一五”节水型社会建设规划》的工业节水指标, 2010年河北省工业用水重复利用率从现状的75%左右提高到83%左右, 工业万元增加值取水量从现状的81.7 m3减少到49 m3 (按2005年价格计算) , 年均递减率8.2%, 工业增加值从3 932亿元增加到7 676亿元, 年均增长率11.8%, 管网漏失率从现状的15%～20%降低到12%以下;2020年河北省工业用水综合重复利用率从2010年的83%左右提高到90%左右, 工业万元增加值取水量从2010年的49 m3减少到28 m3, 年均递减率5.5%, 工业增加值从2010年的7 676亿元增加到15 405亿元, 年均增长率7.21%, 管网漏失率从2010年12%降低到8%以下。
1.2.2 节水潜力计算
河北省工业节水潜力计算公式 (由水利部海河水利委员会提供) 为
式中:W工潜为工业工程措施节水潜力;Wyt为未来节水指标条件下用水量 (等于取水量加重复利用水量, 这里取水量相当于水资源综合规划中的需用水量) ;η0为现状工业用水重复利用率;ηt为未来节水指标条件下工业用水重复利用率;P0为现状工业增加值;Q′t为未来节水指标条件下工业用水定额 (万元增加值取水量) ;Wq0为现状非自备水源工业取水量;L0为现状工业管网漏失率;Lt为未来节水指标条件下工业管网漏失率。
计算结果见表2。
1.3 居民生活用水节水潜力
随着经济发展和城市化进程的加快, 人口不断增加, 居民生活水平不断提高, 城乡生活用水定额呈增长趋势。但不容置疑, 用水浪费现象对用水定额的持续增长有一定的贡献率, 如多年来城镇管网漏失率居高不下, 中水利用一直得不到有效推广, 节水器具安装没有普及等。河北省生活节水大有潜力可挖, 如, 通过合理提高水价, 有效提高节水器具普及率和中水利用率, 减少管网漏失率等, 可实现节水20%以上。在合理的水价作用下, 生活用水量的变化是正常用水需求与采取节水措施减少用水需求共同作用的结果[8]。本文居民生活用水节水潜力的计算是在满足居民对水的合理需求的基础上, 考虑水价达到居民可承受能力时, 采取节水措施、减少管网漏失率、提高节水器具普及率及中水利用率, 使水资源得到充分利用情况下的最大节水能力。
1.3.1 节水潜力分析
中华人民共和国建设部完成的《城市缺水问题研究报告》[9]认为, 当前我国城市居民人均生活用水水费占家庭平均收入的2.5%～3.0%是比较合适的 (而河北省不到1.0%) 。随着水资源日益短缺, 用水的边际效益不断上升, 水价标准也应不断提高。根据实际调查资料, 当水费占家庭收入1%时, 对居民心理影响不大, 他们不关心水费;当水费占家庭收入2%时, 对居民心理有一定影响, 他们开始关心水费;当水费占家庭收入2.5%时, 引起居民重视, 他们注意节水;当水费占家庭收入5%时, 对居民心理影响较大, 他们认真节水;当水费占家庭收入10%时, 对居民心理影响很大, 他们考虑水的重复利用。河北省现状平均水价为2.6元/m3左右, 水费占家庭收入的1%左右, 对居民心理影响不大, “跑冒滴漏”浪费现象十分普遍。
考虑河北省城镇居民中低收入家庭的实际承受能力, 确定2010年居民最大承受水价为5.6～6.8元/m3, 即水费占家庭收入的2%～3%, 这时居民会主动安装节水器具, 降低管网漏失率, 提高水的重复利用率, 这样, 在居民生活水平相对不变的条件下, 用水定额有一定减少;若到2020年将水价提高到10～15元/m3左右, 水费占家庭收入的3%～5%, 那么居民的节水意识将十分强烈, 节水潜力与未提高水价时相比可提高30%～50%。但考虑到农村生活水平比较低, 生活用水收取水费尚且困难, 提高水价不现实, 故只考虑采取节水行为、安装计量器具的节水潜力。
1.3.2 节水规划目标
根据河北省实际情况及有关规划, 到2010年末, 河北省城镇节水器具普及率从现状的50%左右提高到85%以上, 农村节水器具普及率从现状的5%提高到30%左右;城镇计量设施安装率从现状的70%左右提高到99.4%以上, 农村计量设施安装率从现状的15%提高到54%左右;城市管网漏失率从现状的20%左右降低到12%以下。到2020年末, 河北省城镇节水器具普及率提高到99.8%以上, 农村节水器具普及率提高到52%左右;城镇计量设施安装率提高到99.8%以上, 农村计量设施安装率提高到84%左右;城市管网漏失率降低到8%以下。
1.3.3 节水潜力计算
水作为一种特殊的商品, 其生产者和消费者构成市场的供方和需方, 故商品水应符合一般经济规律。将水资源需求减少的幅度与水价提高的幅度之比称为水价弹性系数[10], 其表达式为
式中:E为水价弹性系数;Q为用水需求量;ΔQ为用水需求量的变动量;M为水价;ΔM为水价变动量。
当水价标准较低时, 水价弹性系数较小, 此时小幅度提高水价对水资源产生的影响也很小;当水价标准提高到一定程度 (如实行节水水价) 后, 水价弹性系数随水价的提高将增大, 表现为水价提高对水资源需求的影响加大;当水价标准达到相当高的水平时, 水价弹性系数随水价的提高其增长逐步趋缓, 表现为水价提高对水资源需求的影响逐步减小。水价对供求变化的作用, 使人们可通过制定合理的节水水价, 达到节约用水的目的。根据河北省各市调整水价与相应用水量变化的情况, 进行水价弹性系数综合分析计算, 结果, 河北省生活用水水价弹性系数为0.225。
在水权交易中, 水权的合理定价对促进水权交易顺利进行具有重大意义, 而明确水权价格的影响因素是水权合理定价的保障。水权价格的主要影响因素包括供求因素、工程因素、经济因素、交易期限因素、生态与环境因素、政策体制因素等6大因素[11]。利用下面的水资源供求定价模型进行用水量计算:
式中:Q2 为调整价格后的用水量;Q1为调整价格前的用水量;P1为原水价; P2 为调整后的水价;E 为水价弹性系数。
在不同用水领域和环节, 水价弹性系数各不相同。综合计算不同水价弹性系数下水价与需水量的变化情况可知, 一般情况下, 水价提高10%, 需水量将减少5%。可见, 水价调整可根据城市居民收入水平和工业及社会各项事业的发展水平, 在充分考虑用水户的经济承受能力和支付意愿的基础上, 经过认真细致的社会调查和充分论证, 采取勤调整、小幅度、逐步到位的办法, 逐步提高现行水价, 以促进节约用水。
生活用水方面可利用水价的杠杆作用调节用水量。结合河北省水价和用水量的关系, 计算出河北省2010年完成节水目标情况下, 可实现节水量5.18亿m3;2020年完成节水目标情况下, 可实现节水量3.71亿m3。
1.4 综合节水潜力
由于水资源严重短缺, 河北境内的环境用水多年来被工业、农业、生活等社会经济用水所挤占, 处于严重欠账状态, 几乎没有节水潜力可挖, 故环境节水潜力不作考虑, 本次综合节水潜力计算仅包括工业、农业和生活3方面, 计算结果见表3。
2 不同行业节水效益分析
建设节水型社会是应对水资源短缺的必然选择, 有利于缓解当前城乡缺水矛盾, 是实现我国经济发展长远目标的重要保证。
2.1 经济效益
科学节水的关键是合理高效, 而合理高效的表现形式是受空间地域、时间发展阶段以及经济、历史、文化、水资源等诸多因素影响的多维复杂函数, 是一个变动的概念, 需因地制宜、因时而异对待[12]。
通过节水型社会建设, 河北省总用水量得到基本控制:2010年 (平水年P=50%) 基本控制在227亿m3以内, 2020年 (平水年P=50%) 控制在239亿m3以内, 2010年和2020年节水分别达到36.7亿m3和31.4亿m3, 实现在人口、城镇化、GDP等快速增长的情况下, 到2010年和2020年用水总量的增长率分别维持在0.88%和0.48%左右。
通过节水型社会建设, 从2004年到2010年、2010年到2020年, 河北省用水效率和效益取得明显成果, 见表4。
2.2 生态环境效益
河北省水资源开发利用已经远远超过水资源的承载力。由于地下水连年超采, 特别是深层地下水超采, 引发地下水降落漏斗的形成、并扩大加深, 造成地面沉降塌陷、地面产生裂缝、咸水扩散和地下水受到污染等[13]。水资源极度短缺已严重制约了河北省经济的可持续发展。
南水北调工程的通水也不可能完全解决河北省地下水超采问题。节水型社会建设规划的实施和南水北调工程的通水, 使河北省地下水超采量从现状的50亿m3左右减少到2010年的23.5亿m3左右, 缺水率为10.3%, 到2020年缺水达到13.3亿m3左右, 缺水率为5.6%, 但地下水的开采量控制在允许范围内, 使深层地下水水位有所恢复, 地下水超采问题得到逐步解决。另由于工业基本实现洁净生产, 农业实行节水灌溉, 从而有效解决了点源和面源污染问题, 河北省水环境和自然环境恶化现象基本得到遏制, 生态环境得到明显改善。2010年和2020年河北省污水处理率达到60%和90%以上, 饮用水源地基本达标, 水环境质量明显改善。
2.3 社会效益
以水权水市场理论为基础, 以提高水资源利用效率和效益, 促进经济、资源、环境协调发展为目标, 以水资源统一管理体制为保障, 综合采取行政、经济、科技和工程等措施, 建立政府调控、市场引导、公众参与的节水型社会的管理体系[14], 形成以经济手段为主的自律节水机制, 实现水资源的可持续利用, 保障河北省经济社会的可持续发展。
实施节水规划后, 河北省自律节水的机制初步形成, 全民的节水意识明显增强, 水资源浪费现象得到遏制, 水资源利用效率和效益明显提高, 水环境得到明显改善。2004～2010年, 河北省生产总值年均增长11.8%的情况下, 实现总用水量年均0.88%左右的微增长。工业用水在工业增加值保持年均11.8%左右的增长速度下, 以每年2.8%的较小幅度增长, 实现工业用水弹性系数小于0.22, 2020年实现小于0.16左右的目标。农业用水在支撑农业经济发展指标持续增长下, 实现年均1.32%的负增长, 社会效益明显。
3 结 语
采取切实可行的节水综合措施, 可减少水资源的损失和浪费, 提高用水效率与效益。
节水型社会中, 社会各个层面在各个领域的具体实践活动中都以节水作为其社会行为的基本准则之一, 并建立健全相关机制体系, 协调社会经济结构, 以实现社会系统、生态系统和经济系统良性发展, 保障水资源的持续利用和水资源对社会经济发展的永续支撑。
摘要：在分析河北省水资源利用现状的基础上, 对河北省农业节水潜力、工业节水潜力、居民生活节水潜力进行了计算, 结果表明, 20102020年, 按平水年计算 (P=50%) , 河北省工业节水潜力为16.6亿m3, 农业节水潜力为11.1亿m3, 居民生活节水潜力为3.71亿m3。并从经济、生态环境和社会几方面分析了河北省不同行业的节水效益, 结果表明, 河北省不同行业节水的经济效益、生态环境效益和社会效益均较明显。
河北平原节水灌溉技术 第8篇
水是人类赖以生存的物质基础, 是社会经济发展的保障。随着工业的发展, 社会进步, 对淡水资源需求剧增, 地表水和浅层地下水污染严重, 淡水资源愈来愈紧缺。在河北省农业用水约占总用水量的83.5%, 解决农业用水问题是缓解该地区淡水资源紧缺的核心任务。开辟新的淡水资源, 推行农业节水措施是目前解决农业用水供需矛盾的根本途径之一。降雨、灌溉用水只有转化为土壤水才能被作物吸收利用, 土壤水利用率是农业节水措施效果的反映。目前农业用水浪费严重, 从全国来看灌溉水的利用率仅为40%, 为发达国家一半[1], 因此研究土壤水高效利用具有非常重要的理论和实际应用价值。
对土壤水高效利用研究受到国内外学者的共同关注。土壤水高效利用的核心是提高降雨、灌溉用水与土壤储存水的利用效率。目前关于土壤水分利用效率研究主要从水文学、土壤学、生理生态学、灌溉理论等方面开展研究[2], 集中于农田蒸发、蒸散以及作物水分生产函数研究[3];土壤适宜含水量与土壤干旱下限指标研究[4];水分亏缺与作物常量相关的生理研究[5];调亏灌溉与控制性分根交替灌溉研究[6,7];不同覆盖条件下土壤水有效利用率研究[8]等, 其出发点是作物耗水量与作物产量最优配置, 不足在于不能动态评价土壤水利用情况。周凌云等从植物蒸腾的角度提出了土壤水资源评价系数, 用于评价土壤水资源对作物的贡献[9], 但其评价周期过长。本文针对此问题, 从水资源均衡角度出发, 考虑土壤储存资源的可利用性, 对土壤水高效利用开展深入研究。
1研究区概况
研究区位于栾城县, 地处河北省西南部, 太行山前东麓, 省会石家庄市东南方, 其交通很发达, 地处冀中平原西部, 京广线东侧, 北纬37°47′34″～38°01′07″, 东经114°28′55″～114°47′35″, 总面积379 km2, 北与正定县、石家庄市郊区为邻, 东与藁城市相连, 西与鹿泉市、元氏县接壤。研究区地势平坦, 处于暖温带半湿润地区, 属于温带大陆性季节气候。四季分明, 春季干燥多风, 夏季炎热多雨, 秋季凉爽, 冬季寒冷少照, 雨雪较少, 灾害性天气较多。年均降雨量约480.3 mm[9], 降雨主要集中于6-9月, 占全年75%左右.年蒸发潜力为1 092.3 mm。研究区包气带厚度约30 m, 主要岩性为亚粘土、粉砂土、细砂、中砂等。
2试验设计与材料
田间试验在中国科学院石家庄农业现代化研究所栾城试验场开展。安装一组负压计系统与中子导管分别用于监测土壤剖面水势与含水量, 同时在试验场地布设雨量桶、灌溉水表与E601分别测量日降雨量、次灌溉量与日水面蒸发量等。
负压计采用由中国地质科学院水文地质环境地质研究所研制的WM-1型水银式负压计系统。每组埋设20支负压计, 最大深度3.4 m, 在1 m深度内每10 cm间距安装一个。深度1～2.6 m, 每20 cm一个, 深度2.6～3.4 m, 每40 cm安装一个, 采用暗埋斜插式安装。观测室在半地下处, 这样可以减少传导负压力从而减少介质水的气泡产生, 以提高测量结果准确性。观测时间采用常规3 d观测一次, 凡有较大降雨和灌溉, 则在初期0.5 h或1 h观测一次, 其后2～4 h, 再其后6～12 h, 逐渐加长时间间隔。
中子仪采用英国的IH-II型中子水分仪。在每组负压计的旁边1 m左右地方安装中子仪测管一个, 其深度也为3.4 m, 监测含水量的点位与每支负压计相对应, 且频率完全同步。在中子仪测量前须完成其标定工作。
试验时间为2004年1月3日至2005年3月28日。
3结果与分析
3.1土壤水可利用潜力分析
尽管目前作物需水与土壤供水存在矛盾, 但事实上土壤水具有很大的利用潜力, 即使在干旱缺水时期, 仍有相当土壤水没有得到充分利用。本文采用土壤水潜在可利用量评价土壤水的可利用潜力。土壤水潜在可利用量是指在某时刻作物可利用深度以上单位面积土壤柱体中可被作物继续利用的最大土壤水量, 用Wq表示, 表征土壤水可进一步开发利用的极限值, 度量某时刻土壤中可以被继续利用的最大土壤水资源量, 为土壤水调控、高效利用提供理论依据, 其表达式为:
式中:θ (z, t) 为某时刻某深度土壤含水量, %;θS (z) 为某深度土壤凋萎含水量, %;d为土壤水利用深度, m。
土壤潜在可利用量受地表水热状况、降雨条件、降雨情况以及作物生长状况等影响, 如图1所示。可分为4个阶段:①缓慢下降阶段。翌年10月中旬至3月底即第一次春灌前, 由于作物处于幼苗期、气温较低, 耗水量少, 土壤潜在可利用量呈缓慢下降阶段;②迅速下降阶段。第一次灌水后, 土壤潜在可利用量增加到较高水平, 由于气温和作物需水量增加且降雨量少, 使其迅速下降, 至6月上旬即集中降水期前, 到达年内最低水平;③迅速上升阶段。6月中旬～8月中旬, 降雨非常集中, 迅速补充土壤水。④迅速下降阶段。8月中旬～10月上旬, 高温持续, 夏玉米处于灌浆期, 降雨量相对减少, 使土壤潜在可利用量迅速降低。
试验点土壤水潜在可利用量平均为131 mm, 相当于2-3次量为40～60 mm的灌溉。其变幅为320 mm, 与地表气候、降雨、灌溉、作物生长情况相关。土壤水可利用量潜力较大, 通过采用深根与浅根作物套作, 充分利用深层与浅层土壤水, 使有限的土壤水资源得到充分利用, 有效减少农业灌溉, 达到高效利用土壤水资源、减少地下水开采、节约用水之目的。
3.2土壤水调蓄能力分析
土壤水潜在可利用量只能说明土壤某时某刻有多少水分可被植物继续利用, 并不能反映土壤的储水能力, 即土壤最多能够容纳多少水分可供作物吸收利用, 相当于地表水库的最大有效库容。本文采用土壤最大次调节量指标反映土壤水的储水能力, 土壤最大次调节量是指田间持水量θfc与凋萎含水量θS对应的土壤储水量之差, 表征土壤水最大可能的一次调节能力, 用Wmax表示, 为作物次灌溉管理提供最有力的依据, 其表达式为:
式中:θfc (z) 为某深度土壤田间持水量, %;θS (z) 为某深度土壤凋萎含水量, %;d为土壤水利用深度, m。
土壤最大次调节量反映土壤次最大储水能力, 即次降雨或灌溉量超过其值, 多余的水分将以深层下渗和地表径流的形式流失, 所以次灌溉量的最大理论值为土壤最大次调蓄量。但次灌溉量最大理论值并不能直接指导实践, 本文引入实际调蓄量即土壤某时某刻可存储的最大土壤水量, 若需要灌溉, 其量不能超过此值。实际调蓄量在数值上等于最大次可调节量与该时刻的土壤水可利用之差。土壤水库具可循环利用, 多次储存和释放土壤水。多雨时期储存土壤水, 干旱时期释放土壤水, 达到以丰补欠的天然调节目的。土壤水交换频繁, 其更替周期短, 不断进行土壤水输入-输出过程, 使土壤水具有很强的调蓄能力。
土壤最大次调蓄量与土壤质地、田间持水能力以及凋萎水平相关, 本试验研究土壤的最大次调蓄量为453 mm, 试验点实际调蓄量均值为322 mm, 最大值为379 mm, 最小值为85 mm。土壤水次实际调蓄能力较大且可进行多次循环调蓄即当储存的土壤水分被作物吸收利用后, 为下次储存水分腾出库容, 接收降雨入渗补给。为了评价土壤水的调蓄能力, 本文提出了土壤水调蓄系数As。调蓄系数是指研究时间段内次调蓄系数累积之和, 其表达式为:
式中:N为研究时间段内可调蓄的次数, 在数值上等于该时段内降雨和灌溉次数之和;i为研究时段内第i次调蓄事件;Asi为第i次调蓄事件实际可调蓄量, mm;Asmax为土壤最大次可调蓄量, mm。As越大则土壤水的调蓄能力越强。
虽然土壤次实际调蓄能力很强, 但供需矛盾仍非常突出。其原因主要有以下几个方面, 一是地表入渗能力较差, 需提高地表糙率增加入渗;二是土壤保水能力差, 当遇到较大降雨时, 过剩土壤水会下渗深层土壤参加地下水循环, 则需要改变土壤质地, 增加其涵养能力;三是降雨分布极度不均匀, 集中降雨期, 土壤湿度大, 易造成地面径流和深层水下渗。只有将丰水期过剩的降雨有效地储存于土壤中而不被无效蒸发或深层下渗, 到干旱期才能有水可调、有水可用。研究表明, 间断小雨或中雨有利于土壤水入渗而又不会大量深层下渗或地表径流, 次降雨量与灌溉量大都不利于水分入渗与涵养, 建议灌溉采用多次小量灌溉, 如有条件最好推荐喷灌、滴灌等节水灌溉方式。
3.3土壤高效利用分析
目前尽管人们已经认识到土壤高效利用的重要性, 但仍处于初步定性研究阶段, 如何评价土壤水分的高效利用效率, 是目前农业开展一切节水措施等的重要目标, 为此本文提出了土壤水高效利用率。它是指用于作物生长作用的土壤水分与作物可利用土壤水资源总量的比值, 其表达式为:
式中:U为土壤水高效利用率, %;ETP为用于作物生长作用的土壤水分, 包括作物蒸腾量与作物同化作用所需水量, 后者相对于前者可忽略不计, mm;ST为可被作物吸收利用的潜在资源量, mm;E为土壤表面蒸发, mm;RS为径流量, mm;RS为作物可利用深度范围内土壤与深层土壤之间的水分交换量, mm, 正号表示深层土壤水上渗补给, 负号表示土壤水下渗补给深层土壤;Pint为作物截流量, mm;P为降雨量, mm;I为灌溉量, mm;C为凝结量, mm; S0为土壤水初始可利用量, mm;St为末时刻t土壤水可利用量, mm;ΔS为土壤水可利用量之差, mm。
土壤水利用效率大于0, 小于100%, 当土壤表面蒸发少、土壤深层下渗作用弱、地表径流越与植被截流作用少、土壤水分亏损严重时, 土壤水高效利用效率越高。在旱季, 土壤水利用效率高, 土壤水分亏损严重;在雨季, 土壤水分利用效率低, 土壤水分浪费严重, 只有将两者有机结合起来, 才能缓解农作物需水矛盾。
由于各方面原因, 本试验只对作物需水供需矛盾比较激烈时期即2004年3月28日至2004年6月9日进行土壤水分高效利用分析。作物藤发量采用经验公式进行计算, 计算公式如下[11,12]:
式中:E20、E601分别为E601、E20读数, mm;Kcb为小麦作物系数。该试验期间各试验点参数见表1:该期间降雨量为76.5 mm, 灌溉量为190 mm, Pint为6.0 mm, 试验点Rg为-2.5 mm, Kcb采用FAO[55]中双作物系数经验值, 取1.10, 最后计算得ETP的值为205.5 mm。
根据公式 (4) 与表1参数, 试验点土壤水利用率较低, 为49.1%, 且土壤水分亏缺严重, 亏损量为49.9 mm, 占其可利用资源量的11.9%。土壤地面无效蒸发量为102.4 mm, 占可利用资源量的24.5%。此阶段处于作物生长中期-晚期, 作物需水量大, 天然降雨少, 需人工灌溉补充水分才能维持作物正常生长, 土壤水利用率全年最高。在作物生长初期, 主要以土壤蒸发为主, 消耗土壤储存资源量, 土壤水利用率全年最低。
试验点土壤水分利用率随时间变化曲线见图2, 从图可知, 当降雨 (大于20 mm) 或灌溉时, 土壤水分利用率迅速降低, 降雨或灌溉结束后, 逐渐增加。而当降雨量较小 (小于20 mm) 时, 其利用率却持续增加, 这表明了小量降雨有利于土壤水高效吸收, 因此小量、多次灌溉制度比一次大量灌溉更有利土壤水的吸收利用, 如有条件建议采用喷灌、滴灌。
3.4精确灌溉制度制定
精确灌溉制度直接指导农业溉是农业节水管理中的核心环节, 也是一切农业节水措施的综合反映。从以上分析可知, 传统的灌溉制度次灌溉量大, 在干旱需水期没有充分利用土壤水储存量, 土壤水高效利用率低。试验区冬小麦全年最低可利用土壤水资源量为37 mm, 可以认为37 mm为冬小麦正常生长土壤水分最低水平值, 但比实际情况偏高。而2004年第一次灌溉前可利用土壤水资源量为140 mm, 而试验结束期即6月9日可利用土壤水资源量约为100 mm, 则试验期间至少有100 mm土壤水可供作物吸收利用, 使土壤储存资源得到最到限度利用, 为多雨期腾出库容, 为下次储存土壤水提供条件, 且土壤水利用效率提高至64.8%。在保持蒸发蒸腾总量不变的情况下, 可以减少90 mm左右的灌溉用水。
根据以上土壤水高效利用分析结果, 建议多次小量灌溉。但实际中灌溉次数越多成本越大, 则在总灌溉量一定的情况下, 根据降雨量大小与土壤水高效利用关系分析结果, 本次选择20 mm为最优灌溉量, 共进行5次灌溉。土壤水初始可利用资源量为100 mm, 当其每下降20 mm时开始灌溉, 直到其值达到40 mm。根据质量平衡原理, 土壤储存资源减少量、降雨量及灌溉量之和应与地面蒸发蒸腾总量相平衡。日均蒸发蒸腾量为4 mm/d, 根据土壤水水时水势资料分析, 深层土壤水基本呈蒸发状态, 下渗不明显, 则忽略深层下渗以及叶面截流等, 确定每次灌溉的最佳时间, 见表2。
4结语
研究区可利用土壤水资源潜力大, 可利用量达131 mm。土壤水调蓄能力强。研究区土壤水有效利用效率低, 仅为49.1%, 土壤水分亏缺严重。大降雨或灌溉 (大于20 mm) 时降低土壤水有效利用效率;小降雨或灌溉是 (小于20 mm) 时促进土壤水有效利用效率。根据研究区土壤水可以用量最低值、土壤水均衡原理, 调整传统灌溉制度, 确定次灌溉量与灌溉时间, 在不影响作物正常生长的情况下节约用水90 mm, 土壤有效利用效率提高15%。
参考文献
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河北平原节水灌溉技术 第9篇
三江平原区域四季分明, 年均气温1℃~4℃, 最热月平均气温达22℃, 年降水量500mm~600mm, 多集中在6月~8月, 日照充足, 日温差较大, 利于植物体中糖和淀粉等的合成, 适于优质水稻和高油大豆的生长, 是我国重要的商品粮生产基地。粮食总产量达1500万t以上。
三江平原地势低平, 海拔多在50mm~200m, 在20世纪50年代大规模农业开垦前素有“北大荒”之称, 区内沼泽、湿地遍布, 鱼虾、珍禽及其它野生动物种类和数量众多, 在经过大规模开垦后, 建成了50多个大型的国有农场, 形成耕地约5000万亩。
三江平原的形成过程中, 由于地壳不断下沉, 堆积了较厚的新生代沉积盖层, 第四系厚度一般为120m~200m, 最厚可达280m, 表层多覆有数米至十数米的黏性土层, 其下主要为冲湖积形成的砂及砂砾石层, 成为富含地下水的孔隙含水层, 但由于原生沉积环境的差异, 含水层的赋水性不均, 且含水层中夹有不稳定的隔水岩层及弱透水岩层。
三江垦区为了追求粮食稳产、增产、增效的目的, 自20世纪80年代开始, 开展了较大规模的旱田改水田工程, 水田的数量大幅增加, 这些新增的水田中约有半数以上是全部或部分地使用地下水进行灌溉的, 农场主在田边或田中凿井, 井深从几米到几十米不等, 大多汲取的是埋深较浅的砂砾层中的空隙潜水, 由于水田的用水量较大, 浅层地下水位逐年下降, 单井出水量也逐年减少, 迫使农场主不断地打造新井, 使得水田中灌溉用水井的数量和密度都在不断地增加, 这样做的结果视情况变得更糟, 地下水位加速下降, 在一些区域内, 较浅的水井已经取不到水, 而较深些的水井取水量也在不断减少。近几年, 在个别区域内地下水资源已经无法满足水田的灌溉用水需求, 水稻的品质和产量都受到了不同程度的影响。笔者在调查走访中了解到这种情况后深感不安, 虽然这种情况在三江垦区内还不普遍, 但以形成发展和漫延的态势, 如不采取有效措施加以解决, 势必会对三江垦区农业生产和生态环境造成严重的危害。笔者查阅了相关资料, 对产生这种情况的原因进行了认真的思考和分析, 三江平原的地表水资源和地下水资源是非常丰富的, 几十年前这里还是沼泽遍布的湿地环境, 为什么会发展到现在无水可用的现状呢?笔者分析可能是由于如下几方面的原因造成的:
1 不合理的过度开垦
在二十世纪五、六十年代一句大规模的开垦中, 湿地农田化操作过程中, 大量向垦区外排水, 使沼泽湿地大面积缩减, 改变了原有生态环境, 导致降水量减少, 平均气温的升高, 使三江平原地区的整体气候从冷温向暖干转变。平均风速的增加也加速了气候的变化, 在这一过程中, 地表水体对地下水的补给量大幅度减少。
2 生态环境改变
湿地农田化后, 地表植被覆盖率降低, 贴地气层气温以及土壤温度升高, 使地面的蒸发量加大, 包气带增厚, 导致降水入渗对地下水的补给量减少。
3 地下水资源合理利用缺乏合理规划
旱田改水田工程未进行系统地资源论证和科学规划, 水田布局不合理, 地下水资源被超量开采, 超出了地下水循环系统的自然恢复能力。
基于对以上几种导致地下水资源不断减少的因素, 为合理利用三江平原地下水资源, 为三江垦区农业可持续发展和三江平原地区生态环境的良性恢复, 笔者提出几点建议, 仅供参考。
3.1 湿地保护
立即停止对湿地农田化的改造, 对现有湿地进行严格保护, 对已开垦的低湿区农田宜实施退耕还湿工程。
3.2 生态水利建设
加强三江平原地区的生态水利工程建设, 因地制宜地修建一些小型及微型的集水、蓄水工程设施, 能够合理的拦蓄和利用天然降水, 这样不仅提高了地表水体的农业灌溉利用率, 而且能在一定程度上增加对地下水资源的补给。
3.3 科学规划, 合理布局
对旱田改水田工程进行科学论证和合理布局, 在旱田改水田工程实施前, 先对改造区内的地表水资源及地下水资源进行评价论证, 以水资源承载能力为基础, 调整水资源利用结构, 合理利用地表水及地下水资源, 在只有水资源能够保证水田可持续利用的地区实施旱田改水田工程;宜采用水田与旱田间隔分布的布局方式, 对地表水资源量不足、地下水超采区域内的水田, 实行部分改为旱田的措施较为合理。同时应进行深部地下水资源的调查评价, 适当增加对深层地下水的利用程度。
4 提高农业科技管理及创新
节水灌溉安装技术 第10篇
下面根据长沙市农业机械化技术推广站实施节水灌溉工程过程中一些安装实施经验做些介绍, 以供用户参考。
1 物料及施工准备
1) 根据设计备足工程物料。
2) 管材、连接件及附属设备在运输装卸过程中不应抛扔和剧烈碰撞。
3) 塑料管材和连接件在贮存时应避免阳光曝晒。
4) 施工前应编制施工计划, 施工人员应通过技术培训。
5) 应根据设计, 核对工程物料的数量、规格, 并检查其质量。
6) 施工宜避开雨季;在地下水位较高地段, 应备好排水设备;物料场地应开阔。
2 管道施工
2.1 沟槽开挖
2.1.1 施工现场应设置测量控制网点
宜在管道中心线上每隔30～50 m打木桩并在管线的转折点、给水栓、闸阀等处或地形变化较大的地方加桩, 桩上应标注开挖深度。
2.1.2 管槽开挖的要求
1) 根据当地土质、管材、地下水位、土层深度及施工方法等确定断面开挖形式。
2) 根据管材规格、施工机具、操作要求确定管槽开挖宽度。槽底宜挖成弧型管床, 管床对薄壁塑料管的包角应不小于120°。
3) 管材与管件连接处, 管槽开挖尺寸可适当加大。4) 管槽弃土应堆放在管槽一侧0.3 m以外处。
5) 槽底应平直、密实, 并清除石块与杂物, 排除积水。超挖则应回填夯实至设计高程;软弱地基应采取加固措施;地下水位较高, 土层受到扰动时, 可铺150～200 mm的砂垫层。
6) 管槽开挖完毕应检查合格后方能敷设管道。
2.2 管道安装与铺设
2.2.1 一般要求
1) 管道安装前, 应对管材、管件进行外观检查, 清除管内杂物, 不合格者不得就位。
2) 管道安装, 宜先干管后支管。承插口管材, 插口在上游, 承口在下游, 依次施工。
3) 管道中心线应平直, 管底与槽底应贴合良好。
4) 管道穿越铁路、公路或其他建筑物时, 应加套管或修涵洞等加以保护。
5) 管道安装应随时进行质量检查。分期安装或因故中断应用堵头将此敞口封闭, 不得将杂物留在管内。
2.2.2 塑料管安装与铺设
1) 热扩口承插, 应将插口处挫成坡口, 承口内壁和插口外壁均应涂粘接剂。搭接长度应大于1倍管外径;带有承插口的塑料管应按厂家要求连接。
2) 塑料管连接后, 除接头外均应迅速覆土20～30 cm进行初始回填。
2.2.3 混凝土管道安装与铺设
1) 混凝土管采用平口式接头时, 宜用纱布包裹水泥砂浆法连接。砂浆应饱满, 纱布和砂浆应结合严密, 管内不应残留砂浆。采用承插式接头时, 承口内应抹1:1水泥砂浆, 插管后再用1:3水泥砂浆抹带封口, 接管时应固定管身, 管材连接后, 接头部位应立即覆20～30 c m厚湿土。
2) 内水压力和管径较大的管段, 接头用油膏连接时, 应在油膏外再用1:2的水泥砂浆沿承口边缘抹一个三角形的封口体。
3) 自应力混凝土管、石棉水泥管连接应按JC/T 743要求进行。
2.2.4 管件安装
1) 安装带有法兰的阀门和管件时, 法兰应保持同轴、平行, 保证螺栓自由穿行入内, 不得用强行紧固螺栓的方法消除歪斜。
2) 金属阀门与塑料管连接, 应采用以下方法: (1) 金属阀门与直径大于65 mm的管道用金属法兰连接。法兰连接管外径大于塑料管内径2～3 mm, 长度不小于2倍的管径, 一端加工成倒齿状, 另一端牢固焊接在法兰一侧。 (2) 将塑料管端加热后及时套装在带倒齿的法兰接头上, 并用管箍上紧。塑料管与金属管件的连接可采用同样的方法。 (3) 直径小于65mm的可用螺纹连接, 并应装活接头。 (4) 直径大于65 mm以上的阀门应安装在底座上, 底座高度宜为10～15 cm。
3) 截止阀与逆止阀应按流向标志安装, 不得装反。
2.3 管道检验
2.3.1 一般要求
1) 全部管道安装完毕, 管道系统和建筑物达到设计强度后, 应对各条管路逐一进行试水。
2) 管道试水合格后方可进行最终回填。
2.3.2 管道系统试水前准备工作
1) 安装好测压仪表。
2) 认真检查被测管道系统设备是否安全, 进、排气阀是否通畅, 安全阀、给水栓是否启闭灵活。
3) 认真检查被测管段覆土固定情况。
2.3.3 管道试水的要求
1) 管道试水时, 环境气温应不低于5℃。
2) 试水压力应为管道系统的设计工作压力, 保压时间不应小于1 h, 同时检查管道系统的渗漏情况并做好标志和记录;渗漏损失应符合管道水利用系数要求, 不允许有集中渗漏。
3) 试水不合格时应对管道采取修补措施, 并在修补处达到预期强度后重新试水, 直至合格。
2.4 沟槽回填
2.4.1 回填要求
应按设计要求和程序进行, 有条件时宜采用水浸密实法。采取分层压实法时, 回填密实度应不低于最大夯实密实度的90%, 初始回填应在管道两侧同时进行, 回填材料应不含直径大于25 mm的石块和直径大于50 mm的土块。回填达到管顶以上15 cm后再进行最终回填, 回填料应不含直径大于75 mm的石块。
2.4.2 塑料管材的回填
因塑料管的刚度较之水泥预制管小得多, 为防止管材变形过大, 土料回填时应特别小心, 严格控制回填方法、工序和质量, 力求使管材的扁平度不超过5%, 回填土的容重接近原状土, 以确保和改善管材的水力学性能和力学性能。
1) 土料要求:含水率适中, 不得含有直径大于2.5 cm的砖瓦碎片、石块及干硬土块。
2) 回填顺序:依次为管口槽、管材两侧和管顶上部。
3) 回填方法:管口槽和管材两侧采用对称夯实法, 后用水浸密实法回填, 待1～2 d土料干硬后, 再分层回填管顶上部的土料, 分层厚度宜控制在30 cm左右, 层层水浸密实, 填土至略高出地表。
4) 土料回填前应先将管道充满水并使其承受一定的内水压力;夏季施工宜在气温较低的早晨或傍晚回填, 以防止填土前后管道温差过大, 对连接处产生不利影响。
2.4.3 水泥预制管的回填
土料回填应该先从管口槽开始, 边回填边捣实。分层回填到略高出地表为止。每层回填土厚度不宜大于0.3 m。视土质情况, 回填土料的密实可分别采用夯实法和水浸密实法。
2.4.4 管道系统的关键部位
对管道系统的关键部位, 如镇墩、竖管周围及防冲池地基等的回填应分层夯实, 严格控制施工质量。
3 附属构筑物
3.1 一般要求
1) 管道系统上的建筑物, 必须按设计要求施工, 地基应坚实, 必要时应进行夯实或铺设垫层。出地竖管的底部和顶部应采取加固措施。
2) 附属建筑物应满足相应的规范要求。
3) 承压附属设备的公称压力应不小于所接管材的公称压力, 与管道连接应密封、坚固。
3.2 给水栓
1) 给水栓结构应合理、坚固耐用、密封性好、操作灵活、运行管理方便, 水力性能好。
2) 给水栓应有密封水压值和局部水头损失资料。
3) 在高寒地区给水栓和出水立管应有防冻保护措施。
4) 不连接地面移动管的给水栓出口应设置防冲池。防冲池宜就地取材, 优先采用预制混凝土构件;地面移动管出口宜有防冲措施。
3.3 安全保护装置
1) 安全保护装置应结构合理、运转灵活、牢固耐用。
2) 限压通气管应设置在管道系统进口或可能发生危害性水击压力的位置。限压通气管内径应不小于管道内径, 管顶高出设置点设计水位应不小于30 cm。
3) 在山丘区, 管线地形高差变化较大或管道直径较大的管网系统中, 可采用调压井 (管) 等安全建筑物。调压井 (管) 一般设在干管与支管连接处并宜与分水建筑物统一考虑, 调压井 (管) 顶高程或溢流口高程应根据管道的保护压力确定。
4) 在管道轴线起伏段的高处和顺流向下弯处, 应设置进排气设施。
5) 在顺坡管道节制阀下游侧、逆坡管道节制阀上游侧, 以及可能出现负压的其他部位, 应设置负压消除设施。
6) 安全阀的排放能力, 在管道压力上升但未超过管材公称压力1.5倍时, 应达到管道的设计流量。
7) 在管道轴线起伏段的低处和管道系统的最低处, 宜设置泄水阀和渗水井。
8) 必要时, 在管道系统进口处应设置拦污栅、沉沙池等防护设施。
3.4 量水设备
1) 管道系统应设量水设备, 并应按产品说明书要求进行安装
2) 量水设备规格应与管道流量相匹配。
3) 量水设备应水头损失小、牢固耐用、维修方便;量水计量精度应不低于5%。
3.5 配水控制装置
1) 低压管道输水系统的配水控制装置可采用闸门、闸阀等定型工业产品, 亦可根据实际情况采用分水、配水建筑物。
2) 配水控制装置应满足设计的压力和流量要求, 且密封性好、安全可靠、操作维修方便、水流阻力小。
3.6 交叉建筑物
1) 交叉建筑物应具有稳定性和密封性。
2) 管道与建筑物交叉时, 应在充分考虑地形、地质条件以及安全、可靠和经济性情况的基础上确定交叉的位置、形式和施工方法。
3.7 镇墩
管道遇到下列情况之一时应设置镇墩:
1) 管内压力水头大于等于6 m, 且管轴线转角大于等于150°;
2) 管内压力水头大于等于3 m, 且管轴线转角大于等于300°;
3) 管轴线转角大于等于450°;
4) 管道末端。
镇墩应设在坚实的地基上, 用混凝土构筑, 管道与沟壁之间的空隙应用混凝土填充到管道外径的高度, 镇墩的最小厚度应大于15 cm, 并应有规定的支撑面积。
4 竣工验收
1) 竣工验收应在工程建设项目完成并在运行一个灌溉期或经冻融期考验后的一年内进行。不能按期进行竣工验收的, 经竣工验收主持单位同意, 可适当延期, 但最长不超过6个月。
2) 竣工验收应由竣工验收主持单位组织的竣工验收组负责进行。
3) 竣工验收组应由竣工验收主持单位、有关地方政府与部门、水行政主管部门、运行管理单位的代表及有关专家组成。验收组组可设组长1名, 副组长及成员若干名, 组长应由竣工验收主持单位代表担任。
4) 建设单位、勘测、设计、监理和施工等单位应派代表参加竣工验收, 负责解答竣工验收组提出的问题, 并应作为被验收单位代表在竣工验收鉴定书上签字。
5) 竣工验收前应提交下列文件:规划设计报告和图纸、工程预算和决算、试水和试运行报告、施工期间检查验收记录、运行管理规程和组织、竣工报告和竣工图等。
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