周文帥

（臨邑縣水利局，山東 臨邑251500）

山東省臨邑縣處于李家岸大型引黃灌區(qū)中上游，水源條件良好，骨干渠系節(jié)水改造與續(xù)建配套工程已經(jīng)結束，為臨邑縣節(jié)水灌溉工程的建設提供了必要條件[1-2]。臨邑縣是農(nóng)業(yè)大縣，農(nóng)業(yè)灌溉用水量占總用水量的絕大部分[3]。

臨邑縣輸水工程主要依靠移動柴油機水泵和簡易揚水站，在距離溝渠較遠的地塊，利用機井提水灌溉，現(xiàn)狀供水能力不足。因此，有必要對臨邑縣小型農(nóng)田水利工程進行配套改造，使之形成較為完善的灌排工程體系，以提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)水平的增強抗御自然災害能力。改造項目將利用新建的25座固定泵站替代原有的供水設施，提高灌區(qū)供水能力。通過2018—2019年的水利灌溉工程的建設，臨邑縣完成了大型灌區(qū)、重點中型灌區(qū)測水量水設施規(guī)劃布局，同時完成節(jié)水改造面積1.47萬hm2，初步形成了精準補貼和節(jié)水獎勵制度，以及農(nóng)業(yè)供水和水費計收機制。

1 節(jié)水灌溉設計

根據(jù)臨邑縣2018—2019年節(jié)水灌溉工程項目的規(guī)劃和實施，項目區(qū)分為兩個片區(qū)，分別是翟家鎮(zhèn)片區(qū)和孟寺臨邑鎮(zhèn)片區(qū)，建設面積1 846.67 hm2。灌溉形式采用“小型泵站＋管道輸水灌溉”方式，新建小型提水泵站14座，各泵站控制面積規(guī)模相近，結構設計相同，因此，選取其中典型片區(qū)——翟家鎮(zhèn)片區(qū)2#泵站（ZJ-2）為例說明。

1.1 基本情況

臨邑縣翟家鎮(zhèn)片區(qū)2#泵站（ZJ-2）提水管道輸水灌溉工程位于北四分干以東，六支溝以南，耕地面積138.07 hm2，水源為北四分干引來水。項目實施前，群眾多使用小白龍輸水。為提高灌溉效率，通過提水泵站和輸水管網(wǎng)的建設，可改變供水不足現(xiàn)狀，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉的需要。

1.2 灌溉方案

1.2.1 灌水方案

該區(qū)農(nóng)作物主要為小麥、玉米。結合多年灌溉經(jīng)驗，4～5月是農(nóng)作物（小麥、春播棉）灌溉需水的高峰期，平均日需水強度Ea=5.5 mm/d。而玉米生長期正逢雨季，適時灌水即可滿足。

1）凈灌水定額m。按下式計算凈灌水定額：

式中：m為凈灌水定額，mm；r為土壤容重，g/cm3；Z為濕潤層深度，m；θmax、θmin分別為土壤含水率的上、下限值；β為田間持水率，取23%。

經(jīng)計算：m=60.0 mm。

2）灌水周期T。按下式計算灌水周期：

式中：T為灌水周期，d；m為凈灌水定額，mm；Ea為小麥最高日需水強度，取Ea=5.5 mm/d。

經(jīng)計算：T=10.9 d，考慮到部分耕地有插花種植經(jīng)濟作物，適當縮短灌溉周期時間，取T=8 d。

3）機泵工作時間。根據(jù)該區(qū)群眾工作時間，確定每天凈工作時間為12 h。

1.2.2 泵站設計參數(shù)

1）泵站流量Q。泵站流量按下式計算：

式中：Q為管道系統(tǒng)的泵站流量，m3/h；η為水利用系數(shù)；t為每天的灌溉時間；A灌溉面積，m2；T為灌期的天數(shù)，d。

經(jīng)計算：Q=1 090 m3/h，綜合考慮，取Q設=1 100 m3/h作為設計流量。

2）管徑d。管徑按下式計算：

式中：Q為泵站設計流量，m3/h；d為管道內(nèi)徑，mm；v為管道中水的流速，取0.6～1.3 m/s。

3）管道沿程水頭損失hf。管道沿程水頭損失按下式計算：

式中：hf為水頭損失，m；L為管道長度，m；Q為泵站設計流量，m3/h；d為管道內(nèi)徑，mm。

按泵站管網(wǎng)灌輸工程布置圖，并根據(jù)最不利輪灌組的運行狀態(tài)來計算泵站設計流量、管徑和水頭損失。結合現(xiàn)場實際情況，取值如下：干管長取990 m，分干管長取552 m，支管長取184 m，配地面移動軟管按照最長40 m計算，計算結果見表1。其中，干管設計流量為550 m3/h，分干管為240 m3/h，支管和軟管均為3 030 m3/h，干管水頭損失為3.30 m，軟管最小，值為0.23 m，結果滿足《管道輸水灌溉工程技術規(guī)范GB/T 20203-2017》要求，結合該典型節(jié)水項目的順利實施，說明此設計方案是合理的。

表1 控制管線設計流量及管徑計算結果

2 管理模式

2.1 發(fā)揮基層水利服務體系的管理作用

一是建立健全鎮(zhèn)街水利站。健全機構、落實編制、全縣設立了12個水利站，全部為公益性事業(yè)單位。目前，鎮(zhèn)街水利專職人員60名全部到位。二是認真選聘村級水利管理員。為解決小型水利工程村級管理斷層問題，切實加強農(nóng)村小型水利工程管理，做到泵站工程、灌溉工程等水利基礎設施，有人管理、維護，明確工程所有人、管理人。在全縣每個行政村都設立村級水管員，負責管理本村的小型水利工程。

2.2 推行農(nóng)業(yè)用水補貼、節(jié)水獎勵制度

一是農(nóng)業(yè)用水補貼制度：在完善農(nóng)業(yè)水價形成機制的基礎上，建立與節(jié)水成效、調(diào)價幅度、財力狀況相匹配的農(nóng)業(yè)用水精準補貼機制。精準補貼對象主要為從事糧食作物種植的用水主體。在發(fā)揮水價促進節(jié)水杠桿作用的同時，確?？傮w不增加農(nóng)戶定額內(nèi)用水的水費支出，保障農(nóng)戶合理用水權益，保護農(nóng)民種糧積極性。二是節(jié)水獎勵制度：主要依據(jù)節(jié)水量、規(guī)模、成效等因素綜合確定。節(jié)水獎勵對象為積極推廣應用工程節(jié)水、管理節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、調(diào)整優(yōu)化種植結構等實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水的用水主體或供水組織。

2.3 成立工程管理組織

為使臨邑縣高效節(jié)水灌溉工程建成后充分發(fā)揮效益，參考以往小農(nóng)水項目縣工程管理經(jīng)驗，項目區(qū)擬建立“鎮(zhèn)水管站+用水戶協(xié)會+村委會（用水戶分會）+水管員”四級管理服務體系，實行協(xié)會式管理模式，用水戶協(xié)會自主管理、自我發(fā)展，真正落實管護責任，真正發(fā)揮有效作用，實現(xiàn)了小型農(nóng)田水利工程“建一片、成一片、長期發(fā)揮效益一片”的管理目標。

3 結語

山東省臨邑縣翟家鎮(zhèn)農(nóng)村節(jié)水灌溉工程順利實施，大大提升全縣小型農(nóng)田水利建設水平和管護水平，對當?shù)剞r(nóng)業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展具有重要意義，同時可提高農(nóng)業(yè)抗御自然災害能力。