水利工程论文-小水库灌区节水节能改造的探讨.doc水利工程论文-小水库灌区节水节能改造的探讨.doc

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水利工程论文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”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7267万立方米,兴利库容4174万立方米,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。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,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△ZH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02~1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。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、渠道等。2采用“比较水头损失法”改造小水库灌区,完全利用水库的自然水能,不需要泵站,也就没有电能损耗,不会增加农业供水成本。3目前全国各地小水库除险加固正在进行,其中灌溉用的放水涵是除险加固三大件大坝、溢洪道、放水涵之一,如何使加固后的放水涵适应管道输水要求应得到重视。4由于采用了管道输水,可很方便地在管道上安装阀门和计量水表,核算各用水户的用水费用。从而避免用水矛盾,也节约了水资源。5小水库灌区利用地埋管道输水,将进一步促进灌区农作物种植结构的调整,使农业由粗放型朝着集约型方向发展。6管道输水减少了输水过程中的水量损失,要真正做到高效用水,应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方,对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求,以避免造成浪费。7采用“比较水头损失法”改造小水库灌区,要考虑农作物的种植需要,因地制宜地进行规划设计和技术经济论证。参考文献1水利部科技教育司低压管道输水灌溉技术北京水利电力出版社,19912喷灌工程设计手册编写组喷灌工程设计手册北京水利电力出版社,19893华东水利学院主编水工设计手册第八卷灌区建筑物北京水利电力出版社,1984
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