李寶林
[摘 要]本文著重闡述了采用小型渡槽取代傳統(tǒng)的水田灌水農(nóng)渠和曬水池進(jìn)行水田灌溉,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約耕地,增加種植面積,提高水溫,達(dá)到增產(chǎn)、增效目的。對(duì)渡槽的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行水利計(jì)算,進(jìn)行效益計(jì)算分析,論證了方案的可行性,具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
[關(guān)鍵詞]渡槽;水田灌溉節(jié)約耕地經(jīng)濟(jì)效益
中圖分類號(hào): TV672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
近年來,水稻連年增產(chǎn),種植面積不斷擴(kuò)大,水稻產(chǎn)業(yè)得到了大力發(fā)展,為三江經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),但是,如何繼續(xù)增加糧食產(chǎn)量、有效節(jié)約地下水成為新的課題。由于各項(xiàng)栽培技術(shù)的應(yīng)用日臻完善,大幅度提高單產(chǎn)十分困難,地下水的大量開采使得三江平源地區(qū)地下水位持續(xù)下降,為了使三江經(jīng)濟(jì)走可持續(xù)發(fā)展的道路,必須創(chuàng)新思路,大膽創(chuàng)新,采取更加有效的工程措施和管理措施,使三江水稻經(jīng)濟(jì)登上新臺(tái)階。本文將論述采用鍍鋅鐵板渡槽取代曬水池和灌水農(nóng)渠灌溉水田,達(dá)到節(jié)約土地,增加種植面積,節(jié)約水資源,使水稻種植提質(zhì)增效。
一、傳統(tǒng)灌溉曬水池及灌水農(nóng)渠占地面積計(jì)算
目前水田灌溉采用的方法是:由水田井抽取地下水→曬水池→主灌水渠→灌水毛渠→池田,曬水池的面積占地塊總面積的1%~2%,一般情況設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形,由土壩圍成,土壩高1米、頂寬1米、底寬4米,主灌水渠沿地塊的短邊布置,長(zhǎng)為200米~400米,由雙土埂組成。
以300畝田塊為例初步計(jì)算曬水池及灌溉農(nóng)渠占地面積,曬水池長(zhǎng)80米,寬25米,占地面積3畝,灌水農(nóng)渠總底寬3.9米,長(zhǎng)按200米計(jì)算,占地1.17畝,曬水池和灌水農(nóng)渠占地面積合計(jì)4.17畝,占地塊總面積的1.39%,可見,如果取消曬水池和灌水農(nóng)渠即可增加種植面積1.39%,相應(yīng)增加總產(chǎn)1.39%,
二、鍍鋅鐵板渡槽水利計(jì)算及初步設(shè)計(jì)
利用鍍鋅鐵板渡槽取代曬水池及灌水農(nóng)渠,利用渡槽的長(zhǎng)度增加水溫,同時(shí)每隔一定間距設(shè)置跌水增加爆氣時(shí)間增加水溫,以達(dá)到增加水溫,增加種植面積,提高種植效益。
1、流量計(jì)算
單井出水量180噸/小時(shí),即0.05米3/秒。
2、水利要素計(jì)算公式
使用謝才公式進(jìn)行水利計(jì)算
—流量(米3/秒)、—過水?dāng)嗝妫?),
—流速(米/秒)
—渡槽底寬(米)、—水深(米)
—謝才系數(shù),—水利半徑,—水利坡度
—糙率
—濕周(米)
3、參數(shù)確定計(jì)算
⑴、流量 目前水田井出水量120~180米3/小時(shí),按最大出水量180米3/小時(shí)計(jì)算,確定渡槽流量為0.05米3/秒;
⑵、底寬考濾到增加水溫的要求,渡槽底寬取=1米;
⑶、水利坡度 三江平原地區(qū)地面坡度在1/3000~1/5000,按=1/4000計(jì)算;
⑷、糙率對(duì)于一般管道及有護(hù)面的渠道=0.009~0.033,由于鍍鋅鐵板渡槽表面光滑,本次計(jì)算取=0.01;
3、渡槽橫斷面設(shè)計(jì)
使用以上參數(shù)代入謝才公式計(jì)算出,在渡槽底寬為=1米、輸水流量0.05米3/秒、=1/4000時(shí),渡槽水深是0.139米,因此渡槽橫斷面設(shè)計(jì)尺寸確定為底寬1米、高0.25米,鍍鋅鐵板渡槽所用鍍鋅板厚度為0.3毫米。
4、渡槽縱斷面設(shè)計(jì)
渡槽長(zhǎng)度150米,通過增加水與空氣按觸時(shí)間增加水溫,渡槽初步設(shè)計(jì)縱橫斷面圖及總體布置圖見附圖。
三、投資估算
1、鍍鋅鐵板渡槽材料價(jià)格計(jì)算
體積:150米*(1米+2*0.25米)*0.3毫米*10-3 = 0.0675米3
重量:0.0675米3*7.8噸/米3 = 0.5265噸
價(jià)格:0.5265噸*5000元/噸 = 2632元
2、渡槽排架材料價(jià)格計(jì)算
從單體排架尺寸計(jì)算出:每個(gè)單體排架使用角鐵長(zhǎng)度8.5米,角鐵規(guī)格30*30*3mm,
每個(gè)排架角鐵重量:8.5米*1.373公斤/米 = 11.6705公斤
每2米一個(gè)排架,共需75個(gè)排架,需角鐵75*11.6705=0.875噸
共需角鐵重量0.875噸,當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格4580元/噸,
需投資:0.875*4580元/噸 = 4007.5元,
3、連接相鄰渡槽橡膠接頭,每個(gè)20元*75個(gè) = 1500元
4、制作及安裝費(fèi)用計(jì)算
制做及安裝費(fèi)率按材料價(jià)格的50%計(jì)算,
(2632+4007.5+1500)*50% =4069.75元,
5、工程費(fèi)用合計(jì):12209.25元
四、效益計(jì)算
初步計(jì)算300畝田塊用鍍鋅鐵板渡槽代替曬水池及灌水農(nóng)渠進(jìn)行水田灌溉,可節(jié)約耕地4.17畝,當(dāng)前畝年凈效益是650元,畝產(chǎn)量是650公斤,年效益合計(jì)是2710元,增加糧食產(chǎn)量2710.5公斤。
五、效益分析
1、經(jīng)濟(jì)效益
使用靜態(tài)分析法計(jì)算還本年限,公式如下:
4.5年
式中 T—還本年限(年)
B—工程投資(萬元)
C—工程建成后增加的年效益(萬元)
由以上計(jì)算可以看出,工程靜態(tài)還本年限是4.5年,如能大面積推廣,效益是很可觀的。
2、生態(tài)效益
使用鍍鋅鐵板渡槽灌溉水田,可減少水的滲漏損失,提高水資源利用率,有效節(jié)約地下水資源。
3、增溫效益
由于渡槽曝露在空氣中,可充分吸收空氣中的熱量,水與空氣充分按觸吸收空氣中的熱量,渡槽增加陽光照射水面面積,達(dá)到增加水溫的效果,從而提高水稻的產(chǎn)量及品質(zhì)。
綜上所述可以看出,通過采用鍍鋅鐵板渡槽代替曬水池及灌水農(nóng)渠進(jìn)行水田灌溉,可以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)有效節(jié)約地下水資源,增加水溫,提高水稻的產(chǎn)量及品質(zhì),效益是多方面的。以上是作者長(zhǎng)期觀察,認(rèn)真思考,通過水利計(jì)算形成的初步想法,還有待在實(shí)踐中總結(jié)完善,進(jìn)行大面積推廣。