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灌溉工程技术

时间:2022-03-06 16:36:03

灌溉工程技术

灌溉工程技术范文1

一、传统灌溉工程类型在现今的传承

中国国土广袤,地形地貌多样,气候变化万千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望无际的平原;既有壮阔的高原,又有缓坦的盆地;既有西部内陆干旱半干旱区,又有东部季风湿润区。为适应各地水文、地理等自然条件的复杂性,古代人民创制了多种多样的灌溉工程类型,如引水渠道、陂塘堰坝、陂渠串联、圩垸、井泉、坎儿井、御咸蓄淡等工程类型,这些工程类型在现今皆得到了继承。可以说,我国当今的灌溉工程类型基本是古代创造而传承下来的。

引水渠道主要修建于北方平原地区。北方平原面积广大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建长距离的引用河水的灌渠工程。渠首处如河中水位过低不能满足自流入渠流量要求,则建拦河坝抬高水位引水;如河中水位和流量能满足灌区要求,则采用无坝引水型式。有坝引水最早的有战国初在今山西太原晋水上筑坝建的智伯渠,及在今河北临漳建的漳水十二渠。无坝引水有公元前256—251年间在今四川灌县建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我国很早就引多沙河流进行淤灌和放淤,做到同时利用水、沙资源,既灌溉作物,又改良盐碱地。漳水十二渠和公元前246年兴建的关中郑国渠皆引浑水灌溉,把大片盐碱地改良成了沃田。建国以后,有坝引水和无坝引水灌渠发展很快,如陕西省,截至2000年底,全省有效灌溉面积达144.93万公顷(主要为渠灌),新疆省干、支、斗、农四级渠道长30多万公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙资源方面,建国以后成就很大,还打破了自明清以后不敢引用黄河下游水的“”,进行引黄淤灌和放淤。目前,黄河下游已建成各类引黄灌区100多处,灌溉面积达到3000万亩,每年引用黄河水量100多亿立方米,利用黄河水沙放淤改土300多万亩,发展水稻田120多万亩,使盐碱沙荒地变成了良田[2]。

陂塘堰坝主要建于南方山丘区。南方丘陵山区,雨量充沛,但水流容易流失,干旱是农业生产要解决的主要问题。为此,古代劳动人民因地制宜,创造了多种类型的陂塘堰坝蓄水工程,起到滞洪蓄水的目的。有在溪流上筑坝拦蓄水流的灌溉工程,称之为“堰”、“坝”、“陂”、“堨”等;有在平地凿池,或在谷口及高地水所汇归处筑堤,就地潴蓄雨水的,称之为“塘”或“荡”。又平原地带筑坝拦蓄水的工程现称为平原水库,利用天然山丘间的沟谷洼地蓄水的工程现称为山谷水库。大型陂塘工程以公元前600年左右楚国在淮南修建的芍陂为最早,两汉时汉中、南阳、汝南地区陂塘工程很是发达,著名的山谷水库有马仁陂,平原水库有六门陂、鸿隙陂等。东汉时进一步向南方发展,浙江绍兴的鉴湖、余杭的南湖工程规模都很大。之后三国孙吴在江苏句容兴修赤山湖,西晋建丹阳练湖和新丰塘等。当时能因地制宜规划布置陂塘,巧妙地利用地形兴建平原水库或山谷水库,布设堤坝、水门和溢流设施,形成完整的蓄水工程体系。还创造了陂渠串联工程类型,以对水资源更充分地加以调节利用,增加灌溉面积,提高灌溉保证率。建国后南方山丘地区大量兴建陂塘堰坝工程。如1952年仅四川内江地区就累计新修和整修堰塘5万多口。因平塘占地多,工程量大,总蓄水量不多,为此当地积极想法改进技术。1953年9月西南水利局组织基点工作组前往长寿县,经查勘,在葛兰场不远名叫“锁口丘”的地方,修建了当地第一口“山湾塘”。该地形肚子大,出口小,上面有较大集雨面积,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土坝,长40米,高3米,形成堰塘。此土方与蓄水的比例为1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利厅将长寿县修筑山湾塘的经验向全省介绍。到1954年底,全省共建成各级“示范塘”1293口。1955年,“示范塘”迅速发展到17796口。到1985年,全省已有山湾塘61.11万口,可蓄水261769万立方米,有效灌溉面积715.48万亩[3]。

陂渠串联工程古代多建于淮河、汉水流域,工程布置多样[4]。这种工程类型建国后称之为长藤结瓜式灌溉系统。工程主要在南方丘陵山区修建,规模从小型发展到大型,从小网联成大网,从开发小河流到利用大河流,从一个河系发展到与几个河系相连。如安徽淠史杭灌区,自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及长江水系的杭埠河的上游建成佛子岭、响洪甸、磨子潭、梅山、龙河口5座大型水库,这些水库成为多首制渠首,又沿岗峦起伏的分水岭修建总干渠2条,干渠13条,以及分干渠和支渠358条,沟通了数条大河,灌区内修建中型水库23座,小型水库1100多座,连同塘坝21万多口,以控制灌区内的地面径流,灌区内流域之间水资源通过库塘和渠道可得到调配,使安徽的六安、霍丘、寿县、舒城、合肥等11县市和河南的固始、商城等县的广阔丘陵和平原900多万亩农田受益[5]。

圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖区、下游三角洲及滨海地区。这些地区地势平衍,河湖密布,土地肥沃,水土资源丰裕,但易被水淹,沮洳下湿,极大地影响农业生产的进行。唐宋后,大力开河筑圩,排水御洪,兴建独具一格的水网圩田工程,把卑湿的“涂泥”之地,建成富饶的鱼米之乡。如太湖平原唐后期至五代时已建成规整的塘浦圩田水利系统。鄱阳湖区唐代已兴修较大规模的防洪堤防工程,至清光绪六年(1880),鄱阳湖滨南昌、新建、星子、九江、都昌、波阳、余干、进贤八县共有圩堤591所。建国以来,太湖平原继续加强浚河筑圩工作,完善水网圩田系统。鄱阳湖区新建和整修了圩堤501座,堤线长2500公里,保障农田500万亩,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖区原有易涝面积330万亩,经治理,使200多万亩农田达到五年一遇以上的抗涝标准;还初步形成了一个大中小,蓄引提相结合的水利灌溉系统,使湖区农田的有效灌溉率达到80%以上[6]。

凿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地区很是重要。我国新石器时期已开始浚泉凿井,春秋战国时在园圃中凿井灌溉已较普遍,之后不断发展,到明清时期华北平原已形成大范围的井灌区,水井型式多样。20世纪50年代,广大农村用于灌溉的水井大部分仍为土井,如华北平原建国初期有各种土井200多万眼。20世纪60年代以后,灌溉土井渐被机井所代替。进入80年代以来,个体户承包和联户经营责任制的发展,使得各种土井又发展起来。据1982年调查,仅天津、河北沧州、衡水等地区就有各种土井几十万眼。如沧州青县,1982年有真空井6100眼,人工手压井2000眼,各种大口土砖井5000眼;南皮县有手压真空井4500眼,机带真空井4054眼,砖井358眼[7]。土井主要开发浅层潜水,潜水埋藏浅,雨水易渗入补给。而机井开采的是深层地下水,靠自然补给时间长。目前华北地区的京、津、河北省、河南省北部、山西省中东部已形成联成一片的大范围的地下水漏斗区,这是过量开采深层地下水,补给不易产生的重大问题。而开采浅层潜水一般不会引起地下水漏斗区。又浅井开采潜水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返盐,改良盐碱地的效果显著。开采潜水井浅,技术较为简易,所费资金不多,农户可自行管理应用,经济上支出节省,适于小农经营。

此外,古代新疆吐鲁番、哈密等地开凿独特的引取地下潜水的坎儿井,东南沿海防御海潮袭击的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程类型在现今也都得到了继承和发展。二、传统灌渠工程技术的继承和发展

我国古代灌溉工程技术是我国人民在实践中自行创造的,适应了各地的自然地理条件,因地制宜,类型多样,内容非常丰富,不少工程技术在现今得到了继承和发展。

传统灌渠工程技术的继承和发展主要体现在以下一些方面:如建国后都江堰灌区认真总结了兴建无坝引水灌渠的传统技术和传统施工技术经验,使这些技术更加发扬光大。水利部和水利水电科学研究院曾组织人员对溢流过水土坝的传统技术进行研究和推广,取得实质性的突破。又渠道防渗技术各地多利用当地材料发展传统技术。传统淤灌和放淤技术在继承的基础上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于战国后期,是闻名于世的渠首为无坝引水的工程,在长期的岁修管理中,积累了丰富的引水、防洪和排沙技术经验[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利学界公认的两大技术难题,都江堰却破解了这些难题,创造了世界水利史上的奇迹。其技术经验在多方面得到了继承。一是灌区各分水口广泛利用鱼嘴分水分沙,布置旁侧溢流堰(飞沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的锦水河分水工程,在蒲阳河石坝子引水处,先在河中心修筑鱼嘴,将蒲阳河分成左支清白江,右支锦水河,汛期蒲阳河洪水流量为800—1200米3/秒,锦水河可分洪300—400米3/秒,而锦水河分干渠只能进50米3/秒,多余的水量则由设在鱼嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局与都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用弯道环流原理,把进水口设在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首这种布置方式在灌区得到广泛的应用。如1962年所建蟇水河引水工程,引水比很小,采用无坝引水方式,修筑了弧形导水堤,形成较稳定的凹岸,在凹岸顶点稍下游处建进水闸,推移质沿主河槽左侧凸岸排往下游,进水口一直没有被淤。四川省当今修建的无坝引水灌渠是很多的,其工程技术深受都江堰无坝引水工程技术的影响。如果河道的水位和水量不能满足灌区引水要求,则需要建闸坝抬高水位或形成水库取水。传统技术所筑的坝一般为土石坝、堆石坝和砌石坝。1949年建国后,在水利水电事业建设中,坝工建设有很大发展,到1990年已经修建82900多座水坝,在这些大坝中,土石坝占绝大多数。已建的2680多座30米以上的高、中坝(坝的用途包括引水、蓄水、发电等),土石坝约占80%,砌石坝约占14%,混凝土坝约占5%[9]。采用土石坝可以利用当地材料,节省工程量,这是我国最早修建,并得到广泛应用的坝型,目前在中低坝中仍大量采用土石坝,说明传统坝工得到较多的继承和发展,特别是对过水土坝的研究和应用,成绩较大,体现出传统坝工技术持久的生命力。

在今湖北省荆门市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的赵家闸灰土护面过水土坝[10]。该坝由当地乡民修建,建成100多年来,经历无数次洪水过流,1935年坝顶过流水深达3.9米,竟未被冲毁,大坝至今依然完好,能使两岸3000亩农田受益。赵家闸坝高8米,坝顶长47米,基础为板状砂岩,坝身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑层。这种由夯实粘土外包灰土保护层作为河道滚水坝的独特建筑方式,国外从未见有报导。除赵家闸外,百余年前兴修的过水土坝还有湖北荆门黄鲍闸,此闸建于1859年,坝高5米,1935年大水堰顶水深达3.9米,未冲毁,至今仍安全运行。此外,山西平遥梅槐头、黎基坝等也是过水土坝,这些坝都较低,只有5—10米高。

受古老过水土坝的启示,1958年,清华大学应届毕业生组成过水土坝设计组,对过水土坝进行不透水面板的试验,肯定了这种坝型的优点,还提出修建时要注意的技术要求。1975年8月,河南发生暴雨,使50年代治淮工程建成的两座水库——板桥和石漫滩土坝漫顶。于是土坝过水问题被再度提起。水利水电科学研究院对许多省市进行土坝过水的调查,发现1958年后不少地方按清华大学的办法修建的过水土坝,经多年洪水考验,运用良好。从1975年起,吉林、安徽还修建了沥青材料护面的过水土坝。1980年10月,水利部委托吉林省召开土坝过水经验交流会,将各地经验进行交流。1983年水利水电科学院在室内试验的基础上,先后在山西省岚县上明水库和内蒙古东胜市武家沟建成两处灰土水泥土过水土坝,经历数年风化冻融和几次较大洪水的考验,工程完好无损,节省工程造价1/3以上。可见,我们祖先创造的灰土溢流坝具有很大的现实意义。据了解,国内已建成的各类坝中,90%以上是土坝,而其中66%没有泄洪建筑物。因此,让土坝的一部分过水,或在已建成土坝上加修溢洪道,也是很现实的课题。故而传统的过水土坝工程技术仍有发扬之必要。

传统施工技术以宁夏引黄灌区的草土工程(俗称“埽坝”、“卷埽”)和都江堰的杩槎、竹笼、干砌卵石等工程最具特色。宁夏引黄灌区,在1960年青铜峡枢纽建成以前,均为无坝引水,灌区普遍使用草土筑坝。如春季岁修,用草土封堵渠口,再进行修浚;用草土修筑渠河护岸,及桥、涵、闸、斗和护坡;修筑临时性的拦水坝等工程。元代宁夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌区千百年来,草土工程一直应用于各种渠道工程。它具有就地取材,造价低,技术简便,施工快,稳定和防渗漏性好,抗震性强,对基础清理要求不高,及拆除容易等优点。建国以来,宁夏引黄灌区的草土工程,在各地大型水利水电围堰工程上相继使用。如1956年修筑甘肃省兰州市供水厂,其进水口黄河围堰工程首次使用草土工。之后,刘家峡、盐锅峡、青铜峡、三盛公、陕西省石泉石门电厂汉江进水口围堰、浙江省黄坛口电站护坦围堰,1979年援非洲建马里电站护坦围堰等,都取得了成功,且费用省,进度快。之后,人们对这一传统技术经验系统地进行了总结[12]。

都江堰灌区历年维修管理都采用传统的杩槎[13]、竹笼[14]、干砌卵石、桩工[15]、羊圈[16]等施工技术。它们的优点主要能就地取材,技术简易,施工方便,投资节省。一般应用于截流分水、筑堰护岸、抢险堵口、整治河道、维修渠道、保护桥闸堤堰等工程[17]。目前都江堰灌区岁修截流工程仍用传统的截流方法,用的是杩槎、竹笼、卵石和黄泥。岁修时内江架设杩槎后,截流合龙只需40多分钟。这种截流方法人们认为是一种生态型的截流技术,无机械的噪杂声,体现了人与自然的和谐相处,而且经济、合理、安全。

渠道加以防渗措施可减少渠水的渗漏损失,提高渠道有效利用系数,这在水资源缺乏的北方尤其重要。传统渠道防渗技术措施主要有夯土、砌石、砌砖、铺灰土、铺草皮等,这些防渗措施就地取材,施工简便,经济实用(比混凝土、塑料薄膜、沥青材料衬砌省费用),防渗效果也显著[18],各地多有应用,并不断改进技术。

灌渠还采用地下输水管道,这种设施具有节水和省地的优点。早在3000多年前的殷商时代,城市中已铺设地下陶水管道,这在安阳殷墟、郑州洛达庙商代遗址中皆有发现。元代《王祯农书·农器图谱集之十三》所载阴沟,即行水暗渠也,是一种用砖砌的暗渠。山西省一些城镇几百年前的陶管下水道一直使用至今。20世纪60年代,山西翼城县利民灌区试验用陶管修建灌溉输水工程,但未能成功运行。1974年山西临汾市屯里井灌区试验陶管灌溉输水,获得成功,多年运行状况良好,使用年限可达40年。在进行经济效益分析后,认为这种工程还是比较经济的[19]。又河南省偃师县东寺庄1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉网[20]。之后,传统地下输水管道技术不断发展。现在将低压管道输水灌溉,简称为“管灌”,这一技术已成为目前我国北方地区一种很好的节水灌溉措施。80年代末,水利部将“管灌”作为北方农田全面节水的基础设施来抓。据统计,目前我国“管灌”面积有4500万亩,其中河北、山东、河南、北京、天津等省市的“管灌”技术发展很好,仅山东、河北、河南三省的“管灌”面积就达266.67多万亩[21]。这项技术具有省水、省地、省工、节能、省投资等优点,值得进一步发展推广。此外,江苏无锡县人多地少,为了节省土地,20世纪60年代以后发展“三暗”工程11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗沟、渗水暗管三者的简称,这些暗渠沟皆用灰土筑成,采用的是传统施工技术。1965年冬无锡埝乔公社刘巷大队建成第一条灰土暗渠,至1978年春全县已建成暗渠2588公里,灌溉面积50余万亩,占农田总数的62%。从1973年开始又进行暗沟、暗管的建设,与暗渠配套使用,形成灌、降、排、调、控综合运用的立体水利系统,为建设吨粮田创造了条件。“三暗”工程与明渠、明沟、明墒相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水畅,降水效果好,减少渗漏,农机操作方便安全,减少岁修,取材易,造价低,节省水旱田开明沟用工多等许多优点。“三暗”工程在农田水利建设中的运用,实是在传统技术基础上的创新,这为高速发展农业,实现农业现代化迈出了新的一步。

又石质倒虹管道可视为特殊的地下输水管道。清代嘉庆十四年(1809),四川合江县锁口乡刘士朝主持修建了一条引水过河灌溉的渠堰,渠道过河处设置了石质倒虹管,全长266米,水头26米,进出口高差仅0.407米。管道用坚石预先凿成63.5×40×40厘米的承插式管节,内径13.5厘米,用糯米粥拌石灰作为管与管间胶结材料,并用这种材料抹平管内壁,以减少摩擦阻力。石质倒虹管能承受较大强度的水压力,这一倒虹管至今保存完好。解放后此种石质倒虹管在合江县得到了推广应用[22]。

我国北方含沙量高的河流多,我国人民早在2000多年前已进行引洪灌溉和淤地活动,发明了淤灌和放淤技术,以利用河流中的水沙资源。在长期的历史实践中,积累了丰富的技术经验,尤其在宋代熙宁年间,政府曾组织空前规模的大放淤活动,取得选择适时放淤水情,做好淤田工程,预筹退水出路,正确处理放淤与防洪,放淤与航运等许多技术经验。这些技术在现代进一步得到继承和发展。如陕西省传统引洛灌区,现已突破了引水含沙量不得超过15%(重量比,相当于166公斤/立米)的规定,引进含沙量高达60%(965公斤/立米)的浑水进行淤灌,基本解决了灌区汛期水量供需之间的矛盾,并改良了大片盐碱地。当今引洪漫地(放淤)已作为水土保持和农田基建的一项内容被得到重视。如关中赵老峪流域是古老的放淤区,下游富平县境内有引洪漫地34000多亩,是将上游铜川市境内来的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫过的地,每亩亩产400斤,有的甚至超过千斤,多年来,发生大暴雨,下游都不发洪水,原来的河床,现在变成了农耕地。河北省张家口地区通桥河引洪灌区,面积11万亩,上游河道流域面积3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年来河道上游洪水基本上全部不出灌区,保护了下游的农田和村镇。万全县在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,总引洪能力达863米3/秒,一般年引洪水总量为2000万立方米以上,初步达到大水不出县的水平。由于一般洪水已不流入洋河,从而减轻了下游河道和水库的泥沙淤积[23]。可见引洪漫地能起到良好的水土保持作用,这也可认为是传统技术在今天的发扬。三、传统塘堰和开发地下水工程技术的继承和发展

历史上山丘区的拦蓄水工程统称为塘堰、塘坝,有“堰”和“塘”之分,又有山塘(山湾塘)和平塘之分。建国后大力修筑山湾塘,一些南方省区山湾塘已达数十万座。有些地区对老式塘坝加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西县对丘陵区冲洼里的拦冲塘,将原有塘底挖平,挖出的土垫高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把拦河坝加长增高,成四面筑埂式;在较大冲洼里,根据地形,或在“水深”处建塘,加高塘埂,“水浅”处不建塘,仍为田,或上下冲两面筑埂成塘;或建成层递式,高处蓄水灌高地,低处蓄水灌低地,头层塘的放水渠兼作第二层塘的引洪沟,第二层塘的放水渠,兼作第三层塘的引洪沟,做到有层递的引蓄,有层递的灌溉。通过改造,蓄水深增加,老式塘坝蓄水面积与其灌区耕地面积比为1:4.6,改造后为1:9,满足了浅丘区农田灌溉的需要[24]。

我国北方地区,在地面挖掘或在洼地筑埂形成的拦蓄径流的工程叫涝池、坑塘等。建国后,北方地区群众继承以往的传统做法,继续修筑涝池,涝池数量发展很快。如陕西省黄河流域内在1956年有涝池1240座,1985年达8940座,30年增加6.21倍,总容量2588万立方米。北方陕、甘、晋、内蒙、青、宁、豫七省(区)1985年黄河流域共有涝池19.8万座,总容量8343万立方米[25]。华北平原沧州地区通过开挖坑塘,拦蓄降雨径流,滞沥、除涝、灌溉,取得了治理旱、涝、碱的经验[26]。原来在20世纪50年代末,华北平原大搞地上蓄水灌溉,不重视排水,造成了土地的次生盐碱化。进入60年代,只排不蓄,大量水资源白白流失。70年代,大力发展井灌开发利用地下水,但由于深机井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出现了大面积的漏斗区。浅井区多年只采不补,地下水位也普遍下降,使许多浅井报废,而转向打深机井。地表水由于连年的干旱和上游节节拦截,河道全年断流。通过多年的实践,人们逐渐认识到,要利用传统的坑塘设施,拦蓄降雨径流,散蓄散排,解决抗旱灌溉水,雨时将涝水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返盐临界水深以下,并与沟渠连通,就不会引起盐碱化。坑塘深度不宜少于3—4米,一般应深5—7米,面积15—30亩,最大不超过40亩。这样就解决了长期存在的“旱、涝对立”,“排灌矛盾”,使沥水转化为灌溉水源,还能利用坑塘采补地下水。历史上黄淮平原因为年际、年内的降雨量分布极不均衡,出现水少时强调修筑陂塘蓄水灌溉,水多时强调开挖河沟以排除洪涝和防止土壤返盐。旱涝碱问题,排灌矛盾得不到妥善解决。而沧州地区在近30年来,通过改进传统的坑塘技术,积极开挖和改进坑塘,将坑塘与井、渠联合调控,较好地解决了旱、涝、碱问题,这一方法亦成为治水改土的一条重要途径。

我国古代在开发利用地表水的同时,也很重视开发利用地下水,主要通过挖泉凿井加以利用。建国以后,传统的打井方法和提水机具继续使用,并加以改良,尤其是开凿筒管井的技术进展较大。筒管井的雏形在清代已经出现,清代郭云升《救荒简易书》卷三已载有增加新、旧井出水量的方法:旱年将两根已打通各节的长竹竿插入井底数丈,则“井水泉”。此方法简便,又能增加出水量。现代称由上部直径较大的筒井和下部的管井联合而成的井为筒管井。在筒井的井底加凿管井,可增加出水量;又筒井开挖过深施工不易或不经济,筒管井则比同样深的筒井更经济些。1956年河南省创制了一种凿井方法,称为“56”打井法。其井结构上部为8块扇形砖砌筑,形成直径为0.5米的小砖筒井,下部为木管管井。这种井取用几层含水层,出水量大增。之后,筒管井又发展为水柜,即将筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加凿几个管井。单个井又发展为井群,各井互相通联,统一集中管理。

开凿传统土井的好处是很多的。土井主要开发浅层潜水,埋藏浅,雨水当年即能补给,一般不会产生地下水漏斗区。开采潜水后降低了地下水位,能防止土壤返盐,达到改良盐碱土的目的。目前采取井、渠结合,或井与渠、坑塘结合,河道节制闸、深渠与浅井结合等方式。如在枯水季节利用浅井,提取地下水灌溉农田,降低地下水位,腾空“地下水库”库容;汛期丰水季节,通过渠道引水灌溉和蓄水侧渗,补给“地下水库”水量。人们已认识到解决华北平原土壤盐碱化的主要途径是井渠结合的方法,该地区的灌溉抗旱,也形成以井灌为主,井渠结合的方式。

关于提取井水的工具,群众也运用传统汲水工具的工作原理,演化和革新出一些简易的汲具。如拉水井,其原理与古代渴乌利用筒内形成真空,产生压强差汲水相同。其制作简易灵巧:用一根长约八、九米的八号铁丝,一端接一小小的活塞,塞入一直径约30毫米的塑料管内,管的下端塞一木制进水活门,上端将露在管外的铁丝弯成钩形,然后将塑料管装入打入地下的外井管里,一个拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部费用仅50元(1993年价)左右[27]。由于打井简便,取水方便,不花水钱,所以拉水井在一些地区推广开来,几乎达到每户一井,甚至一户数井的程序,有些菜园、瓜地也建造了这种井。

四、传统圩田水利和海塘工程技术的继承和发展唐后期至五代吴越时期,太湖平原已形成纵横塘浦交加圩圩相接的水网圩田系统,皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建设更加兴盛,并发展至长江中游两湖平原、鄱阳湖平原和珠江三角洲等地区,更加讲究圩田修筑方法,提出“筑堤、浚河、置闸”是筑圩的三项基本技术要素,“缺一不可”[28]。又出现了分区分级控制和联圩并圩等圩区治理技术。这些卓越的技术经验在当今得到进一步的继承和发扬。

太湖下游苏州地区地势低洼,历史上修筑了大量的圩田。建国后,苏州地区在继承前人技术经验的基础上,总结出圩区治理的“四分开,两控制”原则,即内外分开、高低分开、排灌分开、水旱分开,控制沟港水位、控制地下水位,以全面解决洪、涝、旱、渍各方面的问题。许多圩子和圩区治理时皆遵循这一技术原则。如苏州地区昆山县同心圩由低洼低产圩田改变成高产稳产农田,重要的就是正确实行了“四分开,两控制”的水利技术原则。同心圩圩形长方,南北长3.5公里,东西平均宽1.8公里,总面积6.3平方公里(9380亩),其中耕地面积6300亩。该圩是1958年由许多零散小圩联并而成,联并前的各个小圩圩岸单薄,河网零乱,田块碎小,土壤板结,抗洪涝能力低。联圩时,加高培厚圩堤,同时开挖了一条长3.5公里的中心河。之后又整治圩内水系,发展机电排灌,田间深埋排水暗管,按“四分开,两控制”原则进行整治[29],提高了抗洪排涝能力,特别是地下排水技术,突破了传统圩田水利技术,具有很大的创造性。这项技术70年代被江苏省水利厅加以推广。到90年代,低洼圩区治理从联圩并圩,利用老河网,已发展到以治理涝渍为主,实行高筑圩,双配套(闸站),四分开(内外分开、高低分开、灌排分开、水旱分开),三控制(控制内河水位、控制地下水位、控制土壤适宜含水量)。一些条件好的圩区,发展田间“三暗”工程,进行暗灌、暗排、暗降,为农业的高产创造了基本条件。于是“四分开,三控制”也成为其他圩区治理的基本技术原则。我国东南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵袭,保护农田和城镇的安全,江浙海塘是修筑的重点地段。东汉时已在钱唐县建防海大塘,三国时孙吴在金山筑咸潮塘,唐代时已在江浙沿海建成系统海塘工程,五代至明清频繁地兴修海塘,不断改进海塘结构。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘结构从土塘逐步发展到竹笼木桩塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、鱼鳞石塘等,每一类海塘结构又有多种型式,以适应不同的潮势和土质,同时还修筑了护塘、护滩和挑溜工程。

目前江浙海塘,仍有土塘、各种柴塘和石塘,有些是清代一直沿用到现在,清代修建的条块石塘和鱼鳞石塘,“到目前浙西海塘尚有约80公里,仍屹立海滨”[30]。建国后继承了“鱼鳞石塘”这种型式,在材料等方面加以改进,建成“新鱼鳞石塘”。如1955年在海宁县建筑的“新鱼鳞石塘”,塘身上部采用水泥沙浆砌条石,下部采用水泥沙浆混凝土块,塘顶盖面石和塘底盖桩石均为混凝土块,基桩采用钢筋混凝土桩,这样的海塘工程更能抵御汹涌的海潮冲激。在海盐、海宁、平湖、绍兴等地也修筑了一些不同型式的“新鱼鳞石塘”[31]。可见结构坚固、耐久的“鱼鳞石塘”,今后仍是一种可继续采用的较好的海塘结构型式。此外,还可借鉴传统的海塘工程设计技术思想,如根据不同的海岸地质和动力条件,因地制宜采用各种不同的海塘工程结构,使海塘工程更加牢固耐久。

总之,我国在数千年修建灌溉工程的实践中,创造了众多的水利工程类型和卓越的灌溉工程技术经验,体现了我国劳动人民杰出的智慧。这些传统的工程和技术是适合我国各地的自然、地理条件的,体现了因地制宜的原则,所以具有很强的继承性。从工程类型来看,大致北方多兴修引渠灌溉工程;南方的山丘区以蓄水塘坝为主,低洼平原以水网圩田为主,沿海则修筑海塘、堰闸等拒咸蓄淡工程;江淮地区位于南北过渡地带,多修建陂渠串联工程。北方还发展井灌,新疆修筑坎儿井等。这些多样的灌溉工程类型经历了数千年的实践检验,具有强盛持久的生命力。又传统灌溉工程多利用当地具有的土、石、木等建筑材料,这些材料经济适用,施工技术群众易于掌握,现今各地在修建灌溉工程时仍较多采用。不少传统灌溉工程技术内涵丰富,具有合理性和科学性,在现今仍能吸收利用,有的甚至能解决技术难题。自古以来工程技术随着社会的发展不断进步,同一个技术在以往的基础上逐步提高,应用范围扩大,还常出现创新技术。我们要总结工程技术发展的规迹,尤其要重视探讨传统工程技术思想,如灌溉工程规划思想、设计思想、水利家的治水思想,水利著作中的水利理论认识,及人们对技术发展内部规律的认识等,这些思想往往能给我们以重要的启迪和借鉴作用。例如都江堰的系统工程规划设计思想,北方多沙河水土资源利用的设计思想,区域治水规划思想等都是前人给我们留下的珍贵遗产,需要继续发扬光大。此外,传统工程技术具有简便、经济、实用等诸多优点,我们应吸取其精华,用现代技术改造其不足的方面。如新疆坎儿井,具有能自流灌溉,不用提水工具;水质优良,水流稳定;冬季不封冻,可供全年灌溉和饮用;施工设备简单,农户易于操作;水行地下,能减少蒸发和避免风沙的侵袭等优点。但其开挖和维修工程量大,工作环境艰苦,费时费人力,目前掌握此技术的人员已经很少了。所以要改进坎儿井的挖掘技术,采用机械挖进提升设备,改善劳动条件,加强对坎儿井的管理和维护,使之发挥更大的作用。建国初期,吐鲁番地区的吐、鄯、托三县几乎全靠坎儿井及泉水灌溉,后来修建了防渗渠道、小型水库和机井等水利工程。目前吐鲁番地区利用地表水3.88亿立米,利用地下水9.94亿立米,总的用水量增了几亿立米,但坎儿井水和泉水的水量都显著减少了,代替它们的是每年用机井提取利用地下水四至五亿立米,原来不花钱的泉水和坎儿井水,现在变成了要支付电费和油费的机井水。故有人主张要大搞坎儿井的维修和改建工程,并把它作为今后该地区水利建设的主攻方向[32]。所以我们要认真地总结传统灌溉工程技术,使之与现代技术相结合,从而在水利建设中发挥更大的作用。

灌溉工程技术范文2

关键词:水利工程 灌溉技术

中图分类号:TU991 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0162-01

在当今的社会建设中,水利工程不仅承担着发电以及排涝等工作任务,更必须承担着灌溉和防洪的责任,直接影响着人民的生命财产安全,对国民经济有着非常重要的影响,正逐渐发挥着越来越重要的作用。虽然经过这么多年的发展,我国的水利工程施工取得了一定的成就,但由于其具有一些水利工程独有的施工难点,在实际的施工过程中还存在着一些不足,我们在施工过程中必须要充分认识到这些不足,并对水利工程灌溉施工技术进行研究和改进,提高水利工程灌溉施工的质量。

1 研究水利工程灌溉施工技术的意义

我国正处于各方面都发展很快的阶段,水利工程作为基础工程,对人们的生活有着重要的影响,水利工程建设的质量已经越来越被重视,水利工程质量不管在外延上,还是在内涵上,都有了一定程度的拓展及延伸。加强对当今水利工程灌溉施工的全方位、多角度的质量控制,要实现水利工程灌溉的各项使用功能。鉴于水利工程灌溉施工的重要性,要对现有的水利工程灌溉施工技术进行研究,确保水利工程灌溉的施工质量,为国家和人们提供质量优越的水利灌溉工程。研究水利工程灌溉施工技术,及时控制水利工程各项施工工序的质量,确保整个水利灌溉工程的质量,具有非常重要的意义。

2 水利工程灌溉施工特点

水利工程与其它工程相比具有很多自身的特点,一般的水利工程施工环境都处于水利资源比较丰富的地点,大多都是河流、海岸、山涧等地方,水利工程灌溉的施工过程和施工质量都受到很大的影响,具体说来有以下的一些特点。

2.1 水利工程灌溉施工受自然环境影响,工作条件复杂

由于受到自然条件的影响,水利工程的施工质量受到各方面因素的影响,增大了施工难度。首先,水利工程灌溉与其它的工程相比,施工地点所处的地质环境非常复杂,水利工程灌溉的基础更加复杂,使得水利工程灌溉的物理力学的特性和基础的结构变得更加复杂。需要在施工的过程中进行大量的勘测和实验工作,进行合理的地基设计。其次,不同于一般建筑的作用的是,水利工程往往承担挡水、泄水,防洪以及灌溉等作用,对水利工程灌溉施工质量有非常严格的要求。要针对水利工程灌溉施工环境的复杂性,采取科学合理的施工技术,保证水利工程灌溉施工质量。

2.2 受环境和气候条件影响,施工条件复杂,施工难度大

水利工程灌溉的施工环境大多是河流湖泊等水资源丰富的地方,施工过程中需要将水排开,尤其是对于江河上的水利工程,需要在施工之前往往需要进行截流,在截流之前要做好导流建筑,将原来的河水进行导流,并且截流工作只能在枯水季节进行。同时,水利工程的施工过程还受到季节和水文条件的影响,很容易出现一些意料之外的问题,延误工期以及造成施工的失败。

2.3 水利工程灌溉与其他水利工程的施工相比,存在异同

水利工程灌溉的施工不同于其他水利工程的施工,是由其自身的本质所决定的。水利工程灌溉施工具有工程项目多、渠道弯且长、建筑物多、点上工程量少、施工道路缺陷、机械作业少人力施工多、施工复杂等特点

3 水源井工程的建设施工技术

一般的水利工程灌溉施工包括水源井的建设以及井房的建设两个主要部分。通常根据不同地质构造、不同施工地区以及不同水资源的分布状况来确定水源井的建设方案及施工过程。一般的水利工程灌溉施工都处于河流湖泊等地,具有非常丰富的天然的水资源,水源井工程可以直接利用水库、湖泊、河流截潜等进行施工。如果水源井工程所处的地区天然水资源相对而言比较短缺,可根据该地区的地质状况以及地下水位的高低,采用黄河钻等打成可用的机电井作为取水水源井工程。此外,在水源井工程建设的井房建设方面,要按照井房建设的设计要求进行设计和施工。井房的放置要正对着井口位置,再用模板立模,并配好钢筋,并且直到混凝土养护达到设计强度后进行拆模,完成井房建设。

4 水利工程灌溉的地下管网工程施工技术

水利工程灌溉的地下管网工程的设计以及施工必须要按着喷灌工程的设计要求,按照规范进行实地放线,放线完毕后再开挖管道。一般根据水利工程灌溉施工所处的地区气候特点来确定管道的开挖宽度以及开挖深度。在进行施工的过程中,一定要清理好管路中的块石或其它杂物,避免在开挖管道的过程中损坏管道,还要保证管道底部水平,以便出现跑水渗水现象。对于管路设计以及施工过程中的管件转弯拐角,要注意主要的弯头或同径三通这两种转弯拐角的施工过程,加强其质量控制。

水利工程灌溉的地下管网工程的一般采用粘接方式连接的方式进行管路安装。在安装过程中要按照设计要求,选用PVC管材按照先干管,后支管的顺序进行安装。安装过程中不仅要在粘接前对接头进行打毛处理,并且用擦布去污,打毛处理的长度一般约为5cm~10cm,还要选择与其相适应的PVC胶作为粘胶,避免安装过程中出现安全隐患。在粘接的过程中,要先用毛刷对粘接的管接头进行均匀涂抹,然后用木板垫着,用力敲几下,待承去2cm~3cm厚,用锤子敲几下,直到打进承插深度合适位置。还要对里面的止水圈进行仔细的检查,看是否达到合适的松紧度,并在止水圈上均匀涂抹肥皂水,以便减少安装过程中的难点。

5 喷灌工程的首部施工与喷灌工程的地上部分施工

水利工程灌溉的首部安装也有相应的施工技术及其注意事项,要在施工的过程中将闸阀、逆止阀、压力表与输水管路进行良好的连通,并且为了防止漏水情况的出现,要注意阀与阀之间的胶垫和螺栓拧紧问题。水利工程灌溉的地上部分施工比较简单,主要是指地面上的铝管、铝三通管与喷头连接,施工工序要按照根据水利工程灌溉管路布置原则,首先将喷头组好,然后方便安装到铝三通管上,将铝直管、铝三通管平行(或顺着)垄向连接,确保水利工程灌溉喷头沥干垂直安好,稳定可靠。

6 结语

水利工程灌溉能够为农业的发展提供灌溉,影响着决定国计民生的农业,还能防洪发电,对整个国民经济的发展中有着及其重要的影响,具有很高的经济效益。我国的水利工程灌溉在建国以来发展的速度非常迅速,已经为我国的工业、农业做出了巨大的贡献,并直接影响着人们的日常生活用水。此外,我国水利工程灌溉的施工技术在以往的实际施工过程中积累了很多的实际经验,取得了很大的发展。

参考文献

灌溉工程技术范文3

关键词:灌溉技术;问题;管理应用

前言

在现实生活中,影响节水灌溉的因素是非常多的,比如灌溉的社会环境、所处区域、灌溉设备、灌溉技术、人员应用等。这些环节都影响了灌溉的可持续发展,需要引起我们的重视,进行各个节水灌溉模式的协调优化,以确保灌溉节水体系的优化,确保其内部各个应用环节的协调。

1 关于节水灌溉应用环节的分析

受到我国国情的影响,水资源是比较短缺的资源,因此我国对于水利设施建设都很看重。尤其是这几年我国水利工程设施建设模式的更新,社会主义市场经济体制的不断健全,以节水挖潜为模式的农田水利基础建设得到了社会的广泛重视。通过对农田水利工程的实施,可以确保灌区节水改造环节的正常开展。当然,这些环节的应用都是比较复杂的,需要进行续建配套模块、末级渠系模式、节水增效模式的协调,进行相关水利工程项目模块的优化,这样可以实现水资源调控能力的提升,实现水资源利用效率的优化。在农业建设特色区域,可以进行节水灌溉技术的广泛普及,比如进行低压灌溉模式、滴灌模式等的应用协调,这样有利于提升水资源的可利用效率。推动了现代节水农业的发展。拿四平辽河灌区为例,截止目前,全区共发展工程节水灌溉面积10万亩,总投资2千万元。其中渠道防渗面积1.1万亩,低压管道灌溉面积3万亩,喷微灌面积4万亩。发展地面软管灌溉、小畦灌溉等非工程节水灌溉措施面积1万亩。年可节水4000万立方米,增产1000万公斤,节水灌溉技术的推广应用,提高了水的利用率和产出效益,缓解了水资源供需矛盾,促进了农业种植结构调整、农工收入的增加和区域水资源平衡,改善了生态环境,拉动了节水灌溉设备产业的发展。

为了更好的进行现阶段的节水灌溉模块的应用,要进行新型节水灌溉技术的应用,这些技术实现了与当前科学技术、生物技术等的协调,从而满足当下的作物调控灌溉的需要。针对农作物的生长性质,我们要进行一定程度的污水度的应用,这种定期的亏水训练,一定程度可以提升农作物的品质,确保其整体水资源的有效应用,通过对作物的生长习性的优化,可以保证其节水增产效益的提升。在现代化卫星技术应用过程中,配合3S技术可以保证灌溉的精细化管理,这需要应用到遥感技术、计算机技术、地理信息技术等,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。这是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。三是智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。

目前来说,我国的节水灌溉技术体系是不健全的,但是其存在一些潜在优势。通过对喷灌模式的应用,可以满足当前社会农业建设节水灌溉的需要,促进农作物的良好生长,可以进行节能模式及其综合利用模块的优化。当然,在日常灌溉模块中,要针对喷灌机的类型,进行具体操作模块的优化。比如通过对人工喷灌机的应用、软管卷盘式喷灌机的应用,确保我国节水灌溉事业的正常开展,进后将会得到进一步的发展,地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。

2 节水灌溉技术方案的优化

为了满足当下社会水资源可持续应用的需要,进行节水灌溉技术方案的优化是非常必要的,这需要进行节水灌溉技术的深入认识。我国是一个水资源比较缺乏的国家,随着经济建设的不断进步,水资源的消耗日益扩大。因此,要保证新型节水灌溉模式的应用,确保我国粮食安全,从而满足当下的农业灌溉的需要。国家要抓好节水灌溉的技术路线,积极做好相关的宣传工作,确保节水灌溉技术环境的稳定性。在此应用过程中,也要做好水资源利用的建设宣传工作,确保全民节水灌溉意识的体系,从而满足当下的节水应用需要。我们应加大对发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成好的节水灌溉技术发展环境。节水灌溉技术发展要符合农村实际。一是因地制宜,继续普及与推广喷、微灌技术。在节水灌溉模式中,喷、微灌应用越来越多,目前国内外喷、微灌技术正朝着低压、节能、多目标利用、产品标准化、系列化及运行管理自动化方向发展。二是灌溉渠系管道化。我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术,今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化,并加快相应大口径塑料管材的开发生产。

通过对现代化精细地面灌溉模式的应用,可以满足我国的农业经济开展需要。通过对激光平地技术的推广,土壤自动监测技术的推广,可以进行田间灌溉水的有效应用,确保其精细灌溉模式的优化。在灌溉技术应用过程,要进行现代信息技术、生物技术的协调应用,实现最新节水理论的优化,进行新型的灌溉理论及其技术体系的优化。推动3S技术在农业节水工作中的应用,这样可以实现其整体节水效能的提升,以满足当下工作的需要。在建设应用过程中,也要进行国外先进节水技术的应用,比如这几年国际节水灌溉热潮的推动,新型的节水技术不断出现,国外出现了地面浸润灌溉、坡地灌水管灌溉、土壤网灌溉、绳索控制灌溉等新的节水灌溉技术,都对我国的节水灌溉有积极的参考借鉴意义。对于沙漠地区和缺乏淡水的沿海地区,利用空气中的水分进行灌溉是一种可取的方法,但如何降低成本,提高效率和实用性是今后应着重解决的问题。总而言之,节水灌溉工程推广,任重而道远。我们有理由相信,通过节水灌溉的逐步推广使用,实现水资源的科学开发,实现水资源的可持续利用,指日可待。

3 结束语

通过对节水灌溉技术方案的更新,可以满足当下节水灌溉工作的需要。实现现代化的农业建设的稳定运行,确保其综合运行效益的提升,确保社会整体经济建设的可持续发展。

参考文献

灌溉工程技术范文4

1.1农田水利工程

所谓的农田水利工程,就是进行农业发展服务的水利事业项目。而就目前来看,国内的农田水利工程建设已经形成了一定的特征,并为国内的农业发展作为了一定的贡献。首先,国内的农田水利工程已经逐渐从政府主导变成了以农民为主导,而政府主要负责进行工程项目的指导,进而满足农民的生产需求。其次,国内的农田水利工程已经实现了从只考虑经济效益到综合考虑经济效益、生态效益和社会效益的转变。再者,现今的农田水利工程已经实现了投资方式的转变,既从国家、农民出资转变为社会出资和国家补助。

1.2节水灌溉技术

所谓的节水灌溉技术,就是在将传统灌溉技术与集约灌溉理念结合的情况下,按照农作物的生长规律和当地水文特征进行水资源的最大限度利用的灌溉技术。而这种技术的使用,是建立在使用生物技术和保证农产品健康生长的情况下,进行农作物的适当灌溉。所以,使用这种技术,可以使水资源得到充分的利用,进而在避免水资源浪费的情况下,实现农业生产效益的最大化。而对于我国这样一个水资源较为匮乏的国家来说,节水灌溉技术的应用使得农业生产压力得以缓解。所以,农田水利工程节水灌溉技术的应用,对于促进我国农业的发展有着积极的意义。

2节水灌溉技术在农田水利工程中的应用研究

2.1常见节水灌溉技术的应用

就目前来看,比较常见的节水灌溉技术是喷灌技术和微灌技术。其中,喷灌技术的应用原理是在压力作用下,利用管道进行水资源的输送,进而使农田得到充分的灌溉。而由于在进行农作物灌溉时,需要利用喷头进行水资源的喷射,所以该技术被称之为喷灌技术。而利用喷灌技术进行农作物的灌溉,可以使水资源均匀的喷洒至农田中,从而达成农作物的充分灌溉的目的同时,大大提高水资源的利用率,进而使用于灌溉的水资源得到节约。而具体来说,应用该种节水灌溉技术往往可以使水资源的利用率达到60%到85%,并节省30%到50%的水量。而不同于喷灌技术,微灌技术是一种较为新型的节水灌溉技术。从本质上来讲,该技术是建立在滴灌技术的基础之上发展而来的,主要通过滴灌、渗灌、微喷灌和小官涌流管这四种方式进行农作物的灌溉。而从技术内容角度,该技术则主要由水资源、输水管网、罐区首部和灌水器所组成。相较于其他节水灌溉技术,该技术的应用具有灌水流量小、灌溉时间长和灌水周期短的特征。所以,利用该技术可以很好的进行水量的控制,进而节省大量的水资源。就实际情况而言,利用该技术可以节省50%到80%的水量。

2.2应用节水灌溉技术需要注意的问题

为了更好的进行节水灌溉技术的应用,在农田水利工程中进行节水灌溉技术推广和应用时,应该进行一些问题的注意。一方面,由于不同的农田的水土条件不同,而与此同时,种植的农作物种类也不尽相同,所以应该进行不同的节水灌溉技术的应用。具体来说,就是在进行节水灌溉技术的选择时,应该根据不同地区的水土特点和农作物特点,进行合理的节水灌溉技术的选择。比如,在进行产出效益不高的农作物的灌溉时,就应该进行以地面灌溉为主的节水灌溉技术的选择。另一方面,由于每个地区都会定期进行农作物种植结构的调整,所以在进行节水灌溉技术选择时要考虑到这一因素。而所谓的调整农业种植结构,就是通过种植大面积林草来进行耕地种植面积的压缩,或者是扩大耗水较低作物的种植面积来进行耗水高的农作物种植面积的压缩。所以,在进行农业种植结构调整后,要重新进行节水灌溉技术的选择,从而更好的进行节水灌溉技术的应用。

3结论

灌溉工程技术范文5

关键词:农田水利工程;节水灌溉技术;资源流失

水资源是农业生产中的重要资源,水资源短缺或污染度增加,会直接影响农作物产量和质量。鉴于此,我国加大了对农田水利工程研究力度,在原有基础上进行创新优化,融入节水理念,完善工程作业水平,在改进灌溉质量的同时,降低水资源的过度损耗,促进农业经济的长远发展。

1节水灌溉技术

节水灌溉技术是依照农作物生长环境及所在区域水源分布情况,科学开展水源调度的重要技术,能够在保证农作物灌溉需求的基础上,达到节水目标,提高农业生产效率[1]。将节水灌溉技术应用在农田水利工程中,可以改善农田水利灌溉效率,解决存在的水资源匮乏问题,促进农业的稳定发展。现阶段较常使用的节水灌溉技术有喷灌、低压管道、小管出流这三种。喷灌是控制管道压力达到水资源输送目标的方式之一,人力消耗量较低,土地资源占用率少,能保证农业产值,是目前农田水利工程中较常使用的方式之一。低压管道和小管出流方式统称为微灌技术,是直接将水源送入到农作物根部,确保农作物健康生长的一种方式,微灌技术具有水量控制精准度高、灌溉周期短、水流较小等优势,可达成节水目标。

2农田水利工程中节水灌溉技术的种类

2.1渠道防渗漏

渠道防渗漏技术是在传统灌溉技术基础上衍生而来的,解决傳统灌溉中存在的水资源浪费问题。传统灌溉方式中,渠道均是利用人工开挖方式实现的,因为人工失误等问题的出现,导致渠道经常出现渗漏问题,使得灌溉中水资源消耗量增大,增加了农业种植成本。而在渠道防渗漏技术应用后,渠道会利用石块、混凝土材料等实施加固处理,表面也会附着塑料薄膜、沥青混合料等来增强防渗效果,确保灌溉过程中,水资源的有效传输,减少灌溉用水的消耗,降低农业生产成本[2]。不过在使用该技术过程中,需要对渠道实施定期检修和维护,以改进渠道质量,延长其使用寿命,科学控制水资源浪费问题。

2.2管道输水

相比于明渠输水技术,管道输水将表面输水转换成地下输水,通过地下管道安装将河渠、池塘、水库等区域水源引入到农田内,为农作物生长提供充足的水分供应。同时管道输水可有效保证水质质量,降低外界污染物对水体的污染,管道系统内添加的净化装置,可及时将水中含有的杂质、淤泥等污染物隔离或剔除,避免因水污染引起的农作物生长问题,提升农业种植质量。在输水管网系统建设中,要对管道、分水和保护装置的性能实行细致检查和验收,以保障管道输水技术的有效落实,实现水质质量、用水量等的科学把控。管道输水目前多被应用在大面积农田灌溉中。

2.3喷灌

喷灌技术是在管道输水技术基础上衍生而来的,在输水管道上安装小口径喷头,在管道输水过程中借助管道内压力的变化,促使水从喷头内喷出,进而达到喷灌目的。该方式应用中,喷洒出的水可以雾状形态散落在农作物上,维持灌溉的均匀性,避免局部多灌,局部水分不足情况的出现。喷灌技术可改进坑洼等地区的灌溉质量,达到节水和降低人工的目的。喷灌技术在应用中直接利用机械设备,如水泵、动力机等,在一定压力作用下将水灌注到农田中,提高工作效率,保证灌溉面积,尤其是在大规模农田灌溉中起到了积极作用。

2.4微灌

微灌技术的工作原理与喷灌有很多相似之处,而不同点在于,微灌技术下安装的喷灌喷头口径要更小一些,且喷出的水以雾状方式散落在农田中,节省水源的同时,维护灌溉效果。微灌技术优势在于灌溉水量得到进一步控制,且不用担心灌溉过程中出现水分蒸发问题,以达到节水目标。微灌技术现多被应用在西红柿、西瓜等经济性作物灌溉中。

2.5步行式灌溉

步行式灌溉技术将喷灌技术与农用机械融合在一起,直接利用农用机械装在喷灌装置,通过机械设备的移动达到灌溉目的的一种方式。该技术一般在经济不发达和水资源频缺区域使用。步行式灌溉技术对于区域节水目标的落实可提供可靠保障,步行式灌溉设备、材料投入相对较小,与其他灌溉方式相比,该方法在成本管控上有较好的优势,有助于维护最终的经济效益。步行式灌溉技术是利用拖拉机等设备托运灌溉桶实现浇灌目的的一种方式,具有可移动性特征,对于水资源短缺或干旱区域有较好的作用。不过在实际应用中,需要对农用机械设备予以科学选择和管控,以完善灌溉效果,避免灌溉不完全或连续性不高等情况的出现。

3农田水利工程中节水灌溉技术的应用

3.1坚持因地制宜的原则

农田水利工程建设中,节水灌溉技术的应用需要大量资金、人力及物力作为支持,以优化工程建设质量,促进技术性能和作用功效的发挥。但由于不同区域农业经济发展水平不同,政府扶持力度差异,相应的资源投入力度也会存在较大变化。为此,在落实节水灌溉技术时,还应坚持因地制宜、科学管控的原则,根据农田实际情况,科学选择灌溉技术和方式,以促进区域农作物的健康生长。如在经济不发达地区内,可以选择资金投入和维护成本较低的灌溉技术,在经济发达地区内,则可直接考虑节水效果,加大先进技术的应用率,以满足农业灌溉要求。

3.2加强后期维护和管理

农田水利工程建设均是在露天环境下完成的,会受到地质水文、天气变化等因素的影响,使得水利灌溉设施存在各种隐患。为此,需要定期做好工程维护和管理工作,及时找出其中存在的问题并加以解决,以提高水利灌溉设施的运行效率,完善灌溉质量。具体来说,后期维护和管理中,一方面要做好责任科学划分,明确掌握工作原理和技术要求,组建专业的维修团队,合理规划维修养护方案,并加以落实。另一方面政府部门应聘用专业管理人才,组建专门工作小组,对农田水利工程建设及节水灌溉应用情况展开监督和把控。同时要做好宣传工作,加强农民保护意识,调动农民的积极性,使其主动参与到农田水利工程维护中来,从而达到节水目标。

3.3加大投资力度,提高工程质量

农田水利工程中节水灌溉技术的应用需要维持资金投放的充足性、合理性,促进各环节作业的顺利开展,保证各项技术性能的充分发挥。同时在资金保障下,一些细节问题可得到进一步调整和改善,保证灌溉质量。现阶段农田水利工程建设中,资金来源主要是依靠政府补贴和区域集资。虽然我国加大了节水灌溉技术的研究和推广力度,并提供相关支持政策,保障技术的有效落实,但政府给予的资金补助毕竟是有限的,难以支撑工程后期运行。所以需要加大社会集资力度,做好宣传和鼓励工作,完善激励政策,以调动社会群体参与积极性,为工程建设及技术落实提供可靠保障,在改善农田灌溉质量的同时,达到节约目标,为日后发展打下坚实基础。

灌溉工程技术范文6

水资源的调配、灌溉用水的输送、浇灌和作物吸收是农田灌溉的基本过程。然而在水资源的输送和灌溉的过程中,有很多因素会导致水资源的浪费,如土壤蒸发、输送渠道出现渗漏等,使农作物实际获得的水量减少,对农作物生长造成影响,进而使农作物减产,效益降低。而节水灌溉技术的应用,则可以有效减少水资源的浪费,提高水资源的利用率,实现水资源的科学合理调配。节水灌溉技术的应用主要体现在以下几个方面:在输送水资源的过程中,提高水资源的利用率,采取有效的方法和技术手段减少水的蒸发和泄漏。在灌溉的过程中,使单位面积的灌溉用水量降低,提高灌溉质量,减少深层渗漏以及地表径流。做到天然降水和灌溉水资源的有效利用,使农田的土壤水分蒸发减少。从管理的角度入手,采取合理的灌溉方法,提高用水效益以及农作物产量。

1.1减少输水过程水量流失我国的农业发展具有悠久的历史,在漫长的发展历程中,灌溉技术也不断发展起来。挖土成渠是农业灌溉中所采用的主要灌溉方式,这种方法较为传统,在输送水的过程中,不可避免地出现蒸发和渗漏的问题,从而导致灌溉用水的浪费和流失。因此,必须采取有效的措施节约水资源,提高输水环节的质量,降低农业生产成本。

1.1.1渠道防渗。为减少水资源输送过程中的渗漏,应根据当地的实际情况选择合适的渠道防渗材料,干砌块石和浆砌块石是目前节水灌溉工程所采用的主要防渗材料。对于渠道较小的混凝土护面,为提高输水流量,可以采用U型混凝土渠道,从而达到减小过水断面的效果。

1.1.2管道输水。导致水资源损耗的因素很多,渠床杂草和水面蒸发就是输水过程中造成水资源损耗的主要原因,而利用管道输水则可以使蒸发的损失降低。采用喷灌、滴灌进行灌溉时,需使用高压的输水管。

1.2先进的节水灌溉方法的应用

1.2.1喷灌技术的应用。喷灌技术具有保证灌溉面均匀的作用,其原理是利用管道来输送水资源,在压力的作用下,输送水资源到需要灌溉的农田,接下来使用喷头将水均匀地喷射到农作物上,喷到农作物上的水量较为均匀,因此能够实现节水的目的。

1.2.2微灌技术的应用。微灌技术是一种新型的节水灌溉技术,主要由灌水器、水资源、灌区首部和输配水管网组成,是在滴灌技术的基础上逐渐发展起来的,主要包括小管涌流管、滴灌、微喷灌、渗灌等方式。微灌技术主要适用于经济作物的种植和灌溉,具有灌水流量小的显著特点,灌水的周期相对较短,一次灌溉的时间长,其优点就是能够准确控制水量,可以直接输送水分和养分到农作物根部的土壤中,节水效果非常好。

1.2.3步行式灌溉技术的应用。以电力和农用机械作为灌溉的动力是步行式灌溉技术的主要特点,可以提高移动灌溉的适应性,并且能够结合配套的灌溉设备使用。简单的说,步行式节水灌溉技术有机地融合了机械化技术和节水技术的优点,所需的配套设施较为简单,流动性和适应性强,采用组装的方式装配机器,能够很方便地对急需作物和地区进行灌溉。该技术还具有很强的经济性,所需的资金和劳动力较少,同时还能确保灌溉的有效性。

1.2.4雨水集蓄利用的技术应用。自然降水是灌溉用水的有益补充,雨水集蓄技术有助于促进农业的进步和农村经济的繁荣。通过采用工程措施收集自然降水,并利用管道来输送雨水到田地。该项技术还能够保护生态环境,防止水土流失,利于农民种植模式的改变。在干旱和季节性缺水的区域尤为适用,既补充了人畜饮水,又解决了农田灌溉的问题。

1.3节水灌溉的系统制度

1.3.1不充分灌溉方法的应用。为提高单位水量的收益,可以采取不充分灌溉的方式。与之相对比,充分灌溉的方式,其单位水量的收益难以保证,虽然单位面积的农作物产量提高了,单位水量的农作物产量却不高。

1.3.2水稻的薄、浅、湿、晒灌溉技术应用。长期以来,水稻的种植一般采用漫灌和串灌的灌溉方法,使水稻的灌溉保持在较深的水层,造成水肥的严重流失。目前研究的水稻薄、浅、湿、晒的灌溉制度,具有很好的灌溉效果和节水效果。水稻的薄、浅、湿、晒灌溉就是利用薄水插秧,返青时是浅水灌溉,在分蘖前期保持田间湿润,分蘖后期要进行晒田,水稻拔节抽穗时薄水灌溉,乳熟时要田间湿润,水稻黄熟期湿润落干。

1.4田间灌溉节水处理各种灌溉技术都有其优缺点,而选择灌溉技术的根本原则就是确保农作物生长和吸收的需要,使农作物根系活动层土壤保持湿润的状态,而中耕保墒和麦秆覆盖就是较为常见的方法。中耕保墒防止水分蒸发是通过切断水分蒸发的毛细管道来实现的,需要在灌溉后将土壤的表层耙松。麦秆覆盖方法减少水分的蒸发是通过覆盖表面来实现的,需要在土壤的表层覆盖上切碎的麦秆。

2节水灌溉技术在农田水利工程中应用需要注意的问题

2.1节水灌溉技术的选用要因地制宜因地制宜是合理选择节水灌溉技术的根本原则,应根据罐区的具体情况,如农作物类型、农田的水土条件等,科学选择相应的灌溉技术,防止因灌溉技术选择不当而造成的水土流失、水资源浪费,甚至造成环境的破坏。如果资金较为充足,条件较好,可以选择需要较高投资的节水灌溉技术,如滴灌技术、喷灌技术。对于一些投资较小的灌溉技术,如膜垄沟灌技术等,也应该加大应用和推广的力度。根据农作物的类型选取适宜的节水灌溉技术,如大田粮食作物,其产出效益较低,因此选择节水灌溉技术时应以地面灌溉为主要方式。

2.2依据农作物的种植结构的调整确定节水灌溉技术的选用和变化调整农作物种植结构就是扩大林草的种植面积压缩耕地种植面积,扩大经济作物的种植面积减少粮食的种植面积,以及扩大耗水较低作物的种植面积减少耗水高农作物的种植而积,以此来选择和确定节水灌溉的技术,保证单位用水量的农作物的经济效益和产出。

灌溉工程技术范文7

关键词:农田水利工程;资源节约;高效节水灌溉技术

1农田水利工程中灌溉技术的现状

1.1水资源的浪费

现如今,我国借鉴与创造出很多能够提升灌溉效率和节约水资源的技术,但这些技术还并未得到广泛的传播与应用,绝大部分的偏远地区仍然坚持使用最原始的灌溉技术。由于技术传播的限制,绝大部分地区仍有较为严重的水资源浪费问题。当地的相关部门没有结合实际情况对农民的农田水利工作进行合理的指导与监督,致使农田得不到充分的灌溉,不仅增加了投入成本,而且还浪费了自然资源,这并不符合我国可持续发展的基本国策,因此,节约资源应引起重视。

1.2工作与管理问题要紧密联系

农田水利的建设不能离开与时俱进的灌溉技术,但是若只注重灌溉方面的技术问题而轻视农业产业方面的管理事项,也将影响农业的发展。相关的部门若没有对农田的管理以及农耕过程进行严格把控,即使农田完成了灌溉工作,没有科学的专业的农业工作指导,农民们所费的功夫只能是大打折扣。因此,专业的科学指导对于农业生产是至关重要的。目前相关部门也存在着一定的问题,例如相关工作人员的技术水平不过关,对于农田产业的资金投入力度不够,部门内部的管理存在弊端,相关工作的程序以及管控不够严格等,这些都会大大影响农田水利的建设与发展。各个部门要将实际的情况与工作发展方向相结合,而不是盲目的进行。

1.3技术与实际作物要匹配

现如今,国家非常重视农业经济发展,农民也开始追随现代科技的脚步将农业技术和先进的科学技术结合起来。科学高效的灌溉技术不仅能够使农作物的产量上升,而且对于工作劳动力的成本也大大的降低。尽管重视的力度与日俱增,但现实问题依然存在。例如,技术的进步是在不断的尝试中进行,这就导致一些正在实行的灌溉技术仍在实验中尝试进行匹配,所以关于灌溉技术的选用和农作物的选择上还存在一定的错位,需要不断的尝试与实验才能得到最佳的匹配关系。

2节约灌溉技术的特点

2.1喷灌的特点

当今世界最为先进的喷灌技术是中心旋转式喷头机,这种技术操作方便,自动化的程度很高,并且对于劳动力的节省具有很大的贡献。喷洒的效率高,在丘陵地带以及爬行山路时有自身的结构优势,机器体形小,十分节省空间。这种喷头适合露天种植的作物与各种土壤。其喷头节省电能消耗,使用寿命长,一般不低于15年。但其运营的费用较高,使用时需要的功率大,压力的损失大,动力可综合使用,使用的时间一般在10年以上。

2.2微灌的特点

微灌与喷灌相比较,更加节约水资源。但是投资的成本较高,比较适合经济类的作物,才能产生更好的经济效益。各种微灌都具有的优势是能够均匀的灌溉和节省水资源。微灌使用的是管道送水,因此在输水过程中几乎不会出现蒸发或者渗漏的现象,对于节能方面有较多的可取之处。可以根据农作物的特点和需求适度调整供水量,并且操作简便,使水的利用率达到最高。

2.3滴灌的特点

滴灌常常用于林业方面以及蔬菜种植过程中,进行滴灌时通常只有农作物的根部得到灌溉,能够使作物精准的得到水以及养分。因此滴灌最大的优点即节省水资源。在进行灌溉时首先根据作物的特点进行事先调控水量,按需供给。但滴灌的缺点是投入高、寿命短,一般使用时间在5年以内。

3关于节水灌溉技术的应用与建议

3.1提高工程管理效益

在使用灌溉的技术中,要增强灌溉工程进行时的工程管理事项。从而进一步提高水资源的利用率。一是要不断完善与更新农田水利工程管理方面的制度与规范,明确各个部门与各个组织之间的工作联系与各自的工作职能,既要配合好又要各自更好地发挥作用;二是各个部门应该将各项任务分配到个人,赏罚分明。以确保相关部门工作的每一个人都能为节约资源,提高灌溉效率做出贡献;三是在农田水利工程方面不仅是灌溉起作用,土壤环境以及合适的气候条件也发挥重要的作用。所以,在一些盐碱化程度高或沙漠化程度较为严重的地方,更要采取一定的措施提高水资源的利用率,使不同地区的农作物都可以得到充分的滋养。

3.2优化配置

农田水利高效工程的实行必须要引起重视并使其充分发挥作用。一是农业的发展与资源的结合需要科学合理的配置,在供水总量方面要有先断和预算与有效控制,充分发挥水资源的作用;二是相关技术部门要做好实地考察,不同的地区适宜不同的灌溉方式,要合理的掌握各个地区水资源的分布状况,因地制宜,做好优化配置的工作;三是无论哪一项工作都要以环境为重,不能以发展经济为借口破坏环境。

灌溉工程技术范文8

关键词: 水利工程 ;灌溉施工; 质量控制

1 水利工程灌溉施工的具体特点

水利工程的独有特点使之有别于其他工程。施工场所一般处于海边、山涧等河流密集、水利资源丰富的领域,因而带来的自然条件恶劣,地理位置复杂等因素都加大了控制的难度,对技术的要求极其严苛,给工程的质量提出巨大的考验。

施工过程中可能会存在如下难点:①水利灌溉工程与其他工程相比的特殊之处在于其施工的场所一般处于水资源相对丰富的场所,更能满足灌溉工程所需要的物质基础,但也伴随着更大的难度,因此在施工之前需要先对所在领域地基等具体情况进行充足的探测与检验。②水利工程广泛应用于水资源控制领域,涉及防洪泄洪以及发电等相关工作,尤其在农业灌溉上有着突出的贡献。在施工开始前需要完善准备工作进行截留工程,将排出的水合理控制以免发生水灾,以上操作均需要在枯水期进行已达到预期效果。同时水质和气候等因素也会对整个施工产生相应的影响,做好准备工作,确保整个灌溉工程的有序进行。

2 施工技术要点

目前许多水利工程实施过程中,由于一些大面积积水、施工缝处理不当所造成的渗漏现象越来越普遍,引入混凝土材料和技术成为创新性的举措。可以改善土壤碱化的情况,降低渠道的破坏程度,减少坍塌等其他隐患的可能性。

2.1 混凝土的搅拌要点

要进行混凝土的搅拌之前一定要先有科学的配合比例,根据比例和技术参数来确定材料的用量和用法,配料的搅拌顺序和搅拌时间都是有详细规定的,要保证搅拌之后的混凝土能够通过试验审查合格。一旦配比材料的比例、搅拌时间和搅拌顺序等确定下来就不能更改,一定要严格遵守,保证混凝土的质量。混凝土的运输也有着特殊的要求,是确保搅拌和浇筑完美连接的必要环节,要满足随时搅拌、马上运输、即时使用的要求。

2.2 混凝土的浇筑要求

在水利工程的实施过程中一定做好相关的试验例如确保配料顺序的准确无误,只有试验结果满足预期目标才可进行下一步的操作。首先确保渠道装置以及模板已经成功固定后方可浇筑混凝土。之后核实混凝土的具体配料单,要依照严格的配比、顺序进行机械搅拌,确保混凝土的质量安全。以上工作有序进行后需立即将混凝土运至所需工程中,尽快投入使用。

3 水利工程灌溉施工质量控制对策

水利灌溉工程的有效实施需要相应的质量控制对策,为保证施工质量,在实际施工过程中需要不断引进先进设备,提高施工人员技术水平,合理设计灌溉渠道,规范施工操作,做好质量监理日志的记录,加强对工程资金的管理,健全质量管理体系,使水利工程灌溉施工质量控制对策更加完善有效。

3.1 对灌溉渠道施工进行科学合理的设计

在进行灌溉渠道施工之前,首先要针对灌溉渠道做好相应的设计。灌溉渠道施工以设计为基础依据,在工程设计阶段要对施工方法、投入资金以及原材料进行综合考虑,为施工人员在具体操作时提供理论依据。因此,进行科学、合理的设计是灌溉渠道施工企业的首要任务。

3.2 施工操作一定要规范

按照操作规范进行施工,才能为灌溉工程施工提供有效的质量保障。灌溉工程施工是一项系统性很强的工作,需要在多方面做好质量控制。首先,合理选择施工场地是保证施工顺利进行的前提。施工时所需的堆料场、预制场和拌料场要综合考虑各种因素,按照规范要求进行合理的选择。其次,在配置混凝土时,要选用合格的材料,这样才能确保混凝土的使用性能。

同时,要按照操作规范的要求,在进行混凝土配置时对施工温度和气候等环境因素做好控制。最后,对施工过程中的水泥行严格的控制。要做好进场把关工作,严禁质量不合格或不符合要求的水泥进入施工场地,同时选用统一的砂浆和灰斗拌制砼按照设计好的配合比进行拌合。另外,在水泥的购买运输等方面要实行统一管理,按照施工进度进行发放,这样就对水泥的使用情况实现了有效管理,在源头上防止了偷工减料的发生。

3.3 加强施工技术人员管理力度

为保证施工人员在长期与紧张的施工过程中能够得心应手,更加积极稳妥的落实工作,提高相关技术水平,定期进行技术培训,及时更新相对落后的技术知识,使施工人员的自身态度也能达到充分的高度,拥有良好的职业素养,对所分配的任务有合理的认识与调配能力,使施工过程更加有条不紊的推进。在施工过程中要严格按照规划设计的要求进行施工,同时要按照已规划好的断面尺寸比例安排专人进行管理。另外,在测量放线、制作坡尺、发放灰斗和模具时也要进行统一管理。

3.4 做好质量监理日志的记录

在水利灌溉工程施工中,要注意防渗技术的合理利用,以提高工程的防渗水平。要对防渗工程施工进行质量控制,施工质量监理日志的记录是非常重要的手段。通过记录质量监理日志才能对施工质量进行有效的动态控制,为开展施工控制活动提供了第一手资料,对于实现施工质量控制目标具有重要意义。

3.5 加强对工程资金的管理

对工程资金的宏观调控是确保整个项目顺利实施的重要前提,同时,对施工过程中的质量与进度都能得到良好的保证。通过加强对工程资金的管理,针对质量差、安全系数低的工程单元应按其满足的规范程度进行拨款。有关部门需采取多方面手段监管水利工程的质量,完善质量管理体系。

4 结语

综上所述,随着水利工程的蓬勃发展,灌溉施工在水利工程中承担着极其重要的角色,过去由于施工人员技术水平有限、相关设备不完善、施工中相应问题处理不当等原因,带来很多不必要的安全隐患,施工的质量始终有待提高。现在随着科技水平的增长,相关体制机制得到有效完善,技术人员能力水平明显提高,既从根本上提高效益又保证了整个工程的质量。同时也在保护自然与生态环境、改善水体、减少污染、降低水质破坏等方面有着积极的推广价值。

参考文献:

灌溉工程技术范文9

[关键词] 小型水利工程 加强管理 节水灌溉

[中图分类号] S607 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)05-0288-02

随着我国社会经济的不断发展,水利工程建设分布于全国范围,地位尤其重要,吉林省松原地区有多个小型的水利工程项目,对于这些小型水利工程的综合管理以及节水灌溉技术的实施是促进松原地区经济发展的重要部分之一。在实际的管理过程中,这些小型的水利工程也存在着诸多问题,比如:水利工程严重老化,年久失修且渗漏现象较严重,农业田节水灌溉技术比较落后、水资源浪费现象较为严重,建设资金投入不足、工程管理制度不健全,措施不完善等多个方面。由于灌溉方式的不规范,水土流失现象由此出现比较严重,对造成水利工程的产生破坏。因此,采取一定必要的措施进行综合性的管理,同时提高农业田节水灌溉技术,这是政府工作的重中之重。

一、小型水利工程管理以及节水灌溉技术存在的主要问题

1.小型水利工程比较老化,失修严重

由于社会经济发展条件的有限性,松原该地区的小型水利工程的建设还是比较简陋的,在建设初期就存在着标准低、配套不齐全、质量比较差、设备以及技术落后等诸多问题,甚至有的水利工程项目在验收的时候根本就达不到标准要求。经过几十年的运行,很多水利工程已经达到使用年限,有的严重失修,很多设备器材都需要更新,其实际使用价值也已经大大降低,水利工程的运作效果得不到保证。

2.小型水利工程的节水灌溉技术比较落后

2011年,中央文件要求“把节水灌溉作为一项根本性措施来抓,下决心加大节水技术的推广力度,不断创新节水机制和节水模式”,但是目前,松原地区的小型水利工程的节水灌溉技术在实际运作中仍然是不完善的,一方面是节水灌溉技术的落后,现阶段实施的节水灌溉技术根本无法满足项目工程的相关要求。另一方面是人们节水意识的落后,根本没有意识到节约用水的重大意义。所以,节水灌溉技术在实施的过程中得不到妥善的运用,这些现象已经不能适应日益严峻的水资源形式对社会经济发展转型的要求了。

3.小型水利工程建设资金投入不足

近年来,国家对水利工程项目的建设不断加大了建设资金的投入,但是很大一部分资金都是用于大型或中型的水利工程项目的建设,只有一小部分资金被用于小型的水利工程项目建设。所以在松原地区的诸多小型水利工程项目的建设中明显存在着投入资金不足的现象,建设资金的不足将会在很大程度上影响水利工程项目的综合管理以及节水灌溉技术的实施,其实际操作将大大影响水利工程项目的正常稳定地运行,并且也将无法满足现代社会经济发展对小型水利工程的相关要求。

二、加强小型水利工程管理以及提高节水灌溉技术的相关措施

1.建立完善的小型水利工程管理制度

1.1在小型水利工程管理的过程中,要制定完善的、系统的管理制度,进行科学地、合理的管理,根据松原地区的社会经济情况以及当地实际的水利工程特点完善相关的管理制度.

1.2对于水利工程的管理部门做出相应的要求,按照相关规定对小型水利工程项目进行日常检查与维修,及时修复漏洞和更新设备,实施责任落实到人制度,使水利工程在最大程度上发挥其效能。

1.3要建立完整的节水灌溉体系,尤其是农业方面的节水灌溉体系,使工程管理制度与节水灌溉系统相互适应,相互作用,促使节水灌溉与工程管理协调发展,以适应松原地区的社会经济发展转型要求,促进小型水利工程的良性运行与稳步发展。

2.农田节水灌溉技术

2.1管道输水技术

相对而言,管道输水技术较为简单,也是传统节水的一种方式。它是利用管道将水引入田间,减少暴露运水下水的蒸发以及渗漏。目前常用管道有金属、塑料(软硬均有)、混凝土这几种材料。

2.2喷灌技术

这种技术指的是利用水压将水运送至目标区域,在喷头作用下让水柱变为细小的水滴,均匀洒向灌溉地段。这是一种半机械化的先进灌溉模式,且随着研究的不断深入,这种灌溉已经逐步实现了机械化,在许多国家得到广泛应用。这种技术节水增产效果明显,成本也相对较低。

2.3膜下软管灌溉技术

是常压微灌溉技术的改造,属于新型灌溉技术。该技术无需任何动力,成本低,节水效果与喷灌相近,增产效果处在滴管与喷灌之间,运行费用合理,具有较大的发展潜力。

2.4膜上下灌

将田间垄沟底部用地膜覆盖,让灌溉水从上面流过,利用地膜上的小孔让水慢慢渗透至土壤。这类型技术目前在我国新疆地区应用广泛,这种技术能够显著节省水资源,并对土壤起到较好的保墒增温效果。

2.5膜下滴灌技术

该技术是目前最成功的灌溉模式之一,它是将滴管技术与腹膜种植技术相结合的新型高效节水灌溉技术,这种技术能够显著节省水资源,并对土壤起到较好的保墒增温效果。同传统滴灌技术相比,该技术具有节水效果明显,成本低,投入产出比例较大等优点。

3.加大对小型水利工程资金和技术的投入

在小型水利工程项目建设与运行中,资金与技术仍然是不可或缺的一部分,为了更好地保证水利工程项目的有效运行,必须要加大政府资金与科学技术的投入。加强质量管理,确保高质量工程,做到专款专用,杜绝浪费。此外,科学技术的投入也是不容忽视的,结合新型的科研成果,提高节水灌溉技术,充分提高水资源的有效利用率,才能从根本上改善小型水利工程的运行状态,才能满足社会经济发展转型的需求。

结语

小型水利工程的管理以及节水灌溉技术的提高已成为社会经济建设发展的一项重要工作,进一步加强小型水利工程的管理,提高节水灌溉技术,节约用水,促进水资源的合理利用是松原地区水利工作的重点,也是转变社会经济发展模式和推进农业现代化发展的必然要求。

参考文献

[1]陆文聪,余安.浙江省农户采用节水灌溉技术意愿及其影响因素[J].中国科技论坛,2011(11)

[2]张楠,王凤玲,樊宏孝.节水灌溉技术在冯家山水库灌区的应用与发展思路[J].陕西水利,2011(02)

灌溉工程技术范文10

关键词:水利工程;灌溉施工技术;质量控制

水利工程在发电、排涝、防洪、灌溉等方面有着极其重要的作用,关系着工农业的发展和人民的生命财产安全。当前我国对水利工程建设非常重视,不断扩大建设的规模,各种新技术先后投入使用,在这样的背景下水利工程灌溉施工技术发展也逐步加快。为确保水利工程灌溉施工顺利进行,应掌握好其中的技术要点,同时加大质量控制力度。

1 水利工程灌溉施工技术要点

1.1 水源井施工

水源井施工主要包括水源井、井房两方面内容,实际施工时要结合当地的地质、地域和水源的情况,合理制定施工方案。水利工程灌溉施工通常在自然水资源丰富的地域进行,如河流、湖泊等,水源井通过管道输水灌溉,对地表水、地下水利用率很高。如果在地表水资源匮乏的区域施工,要制定科学的取水方案,将地下水利用起来,结合实际地质状况,要合理选择黄河钻、冲击钻等手段进行凿井作业,可以安装机井抽取地下水。而在井房建设过程中,要严格根据设计要求进行施工,让井房与进口位置能够配套,从而保证进口的安全性。

1.2 管道施工

在地埋管道灌溉过程中,管道施工要结合地理位置、气候条件等因素,确定主要方案与具体措施,特别是管沟开挖的宽度和深度[1]。上游取水管道一般采用玻璃钢管,直径要在400mm以上,其原料包括石英砂、玻璃纤维、树脂等。连接玻璃钢管的密封胶圈应有完整的外观,表面不能有裂纹或杂质,规格、尺寸等要与管道圈槽加工尺寸保持一致。橡胶圈密封性要好,无渗漏。为提升安装玻璃钢管的精度,管道安装完成后受到的应力要保持均匀。管件要现场制作,施工前将线路上杂物清理干净。安装管道的过程中,其底部要保持平整,并将固定支墩设置在管道变径、三通和转弯处,支墩要将管件包住,同时要在原状土上设置,管道移位应满足设计要求。

通常选择承插式双“O”型密封圈对玻璃钢管进行连续,每安装完一根管道,应在承接口采取打压处理,对密封效果进行检测。当加水打压超过管道工作压力的两倍以上后,应立即停止并观察,保证压降值在试验压力的5%以下,管口没有渗水,才能通过试压。若是压降速度快,说明密封性较差,需要再次安装,确保管道系统试压的完成。在安装玻璃钢管道时经常出现不合格的情况,原因如下:管道承口、插口的质量问题;承插口存在少量沙粒;橡胶圈安装不规范产生变形。若是管道安装不达标,应退管并检查胶圈,查明原因后重新安装。如果灌溉管道为PVC管材,以粘结的方式连接小管径管道,必须确保接口处的质量[2]。在安装PVC管道的过程中,要先主管后支管,接头处做好打毛处理,清理其表面的污迹。粘结时用毛刷将粘合剂涂抹在接口位置,并用木板衬垫敲打,确保承插到位。

1.3 喷灌施工

主要是使用高压喷头把输水管网里面的水喷出,达到灌溉的目的,常见组成部分为管道、喷头等,附件众多。所以实际施工时要合理选择附件,确保附件有良好的性能和较高的质量。此外要规范连接闸阀、逆止阀、压力表和输水管路,同时将阀与阀处的螺栓拧紧,防止发生渗漏的现象。施工时要根据规范要求,即将喷头安装好,再在铝三通管上安装好喷头,确保直管和三通管以平行垄向的方式进行连接。

1.4 自流取水灌溉施工

第一,无坝取水。在设计无坝取水的渠首时,主要包括有建闸与不建闸两种。对于不建闸的引水口而言,由于洪水到来时无法对流量进行控制,洪水容易将渠道冲毁,导致其被淹没。所以实际施工时应采取建设建闸控制的方法。设计进水闸中心线和河道水量方向保持30°-45°的夹角,确保入渠水流的稳定性,同时引水量较大,最大限度减少为引水口下唇造成的冲蚀。

第二,有坝取水。若是工程建设在有丰富水源的地区,不过因为地势和水位不高,不能达到自流灌溉引水的目的。对此实际施工中应将堑水建筑物建设在河道上,以此提升水位,确保引水自流灌溉[3]。虽然该施工方法会加大筑坝工程的投入,不过引水口与灌区的距离很近,与无坝取水相比,极大减短了引水干渠长度,能够有效减少交叉建筑物数量与土石方工程量。

(1)溢流坝能够对河道进行横拉,以此提升水位,并可以将河道多余水量排出,具备排汛期的功能;(2)进水闸能够进行引水灌溉,同时对入渠流量进行控制;(3)排沙闸能够发挥出阻止泥沙入渠的

作用,在多泥沙河流低坝取水枢纽里面占有重要的地位。相比于进水闸的过水能力,排沙闸优势更加明显,不过底板高程要比进水闸低,冲沙效果比较好。此外沉沙槽、冲沙廊道和沉沙池等,也能够有效避免泥沙入渠;(4)防洪堤能够降低拦河坝对上游的淹没损失,汛期时能够对上游城镇、交通及农田提供保护,并将防洪提建设在拦河坝上游沿河岸。

2 水利工程灌溉施工的质量控制措施

2.1 工程控制

(1)严格按照设计施工。在水利工程设计过程中,要结合实际情况,充分考虑到施工技术、材料设备、人工费用以及场地条件等因。在完成设计以后,应严格按照设计要求组织施工,方可确保施工质量。

(2)规范操作。操作对施工质量影响很大,这是由于整个施工过程都需要人工操作,所以应确保规范进行施工。机械设备、材料等要在施工现场合理摆放,施工时严格根据工艺要求来操作。管道安装是水利工程灌溉施工的隐蔽工程,需要确保操作的规范性。

(3)加强监理。在水利工程灌溉施工中要做好全过程的监理工作,在控制各项施工工序质量时,应坚持动态跟踪与控制的理念。施工监理得到了业主的授权,主要对施工承包合同履行情况进行监督,是施工现场的管理者,主要监控工程的质量和进度。监理要严格监管施工现场情况,确保施工人员规范操作,控制好机械、材料和工艺等,查找并纠正存在的违规行为。监理要与承包单位做好配合,提升工序控制效果,做好土方开挖、回填轴线、高程、砼拌和物质量、钢筋、模板等质量控制。

2.2 严格控制材料质量

材料的好坏对施工质量影响很大,如果所用材料不过关,那么会对工程质量带来不利影响。因此在施工阶段还要做好材料质量控制。在采购、运输和检验材料的时候,必须做好全面监控,材料进场后应持有合格证和检验单据[4]。监理工程要将进场材料合格证和检验报告等收集起来,认真登记施工期间用到的各种材料,如厂商、型号、批次以及质检等。在使用材料之前还要采取抽检措施,材料合格后才能进入施工现场。

3 结束语

总之,水利工程灌溉施工是水利工程建设的重要内容,其施工质量关系着整个水利工程的质量。因此要充分认识到水利工程灌溉施工的重要性,合理选用施工技术,同时采取有效措施加强质量控制,保证整个水利工程的施工质量,充分发挥出水利工程促进经济发展的作用。

参考文献

[1]董少敏.农田水利工程施工技术的难点及质量控制[J].科技传播,2014(21):171-172.

[2]李轶.水利工程混凝土施工技术及其质量控制策略[J].黑龙江水利科技,2015(4):174-176.

灌溉工程技术范文11

关键词:灌溉 技术 传统 继承

中国兴修灌溉工程的历史悠久,早在两千多年前就创造了多种灌溉工程类型,之后不断发展,积累了许多工程技术经验。宋元明清时期传统工程技术已达成熟的程度。进入20世纪,引入西方的水工技术,到现今水工技术日新月异,应用了许多高新科技,在这种状况下,传统灌溉工程技术还有其一席之地吗?回答应该是肯定的。因为任何事物的发展皆有继承性和否定性两个方面,对传统技术我们要加以扬弃,吸收传统技术合理的,还有生命力的东西,用新的技术加以改造出新,这样的技术可能更适合于中国的国情。事实也是如此。在此就传统灌溉工程及技术在现今的传承和发展状况作较系统的论述。

一、传统灌溉工程类型在现今的传承

中国国土广袤,地形地貌多样,气候变化万千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望无际的平原;既有壮阔的高原,又有缓坦的盆地;既有西部内陆干旱半干旱区,又有东部季风湿润区。为适应各地水文、地理等自然条件的复杂性,古代人民创制了多种多样的灌溉工程类型,如引水渠道、陂塘堰坝、陂渠串联、圩垸、井泉、坎儿井、御咸蓄淡等工程类型,这些工程类型在现今皆得到了继承。可以说,我国当今的灌溉工程类型基本是古代创造而传承下来的。

引水渠道主要修建于北方平原地区。北方平原面积广大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建长距离的引用河水的灌渠工程。渠首处如河中水位过低不能满足自流入渠流量要求,则建拦河坝抬高水位引水;如河中水位和流量能满足灌区要求,则采用无坝引水型式。有坝引水最早的有战国初在今山西太原晋水上筑坝建的智伯渠,及在今河北临漳建的漳水十二渠。无坝引水有公元前256—251年间在今四川灌县建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我国很早就引多沙河流进行淤灌和放淤,做到同时利用水、沙资源,既灌溉作物,又改良盐碱地。漳水十二渠和公元前246年兴建的关中郑国渠皆引浑水灌溉,把大片盐碱地改良成了沃田。建国以后,有坝引水和无坝引水灌渠发展很快,如陕西省,截至2000年底,全省有效灌溉面积达144.93万公顷(主要为渠灌),新疆省干、支、斗、农四级渠道长30多万公里[1] 。在利用多泥沙河流的水沙资源方面,建国以后成就很大,还打破了自明清以后不敢引用黄河下游水的“”,进行引黄淤灌和放淤。目前,黄河下游已建成各类引黄灌区100多处,灌溉面积达到3000万亩,每年引用黄河水量100多亿立方米,利用黄河水沙放淤改土300多万亩,发展水稻田120多万亩,使盐碱沙荒地变成了良田[2] 。

陂塘堰坝主要建于南方山丘区。南方丘陵山区,雨量充沛,但水流容易流失,干旱是农业生产要解决的主要问题。为此,古代劳动人民因地制宜,创造了多种类型的陂塘堰坝蓄水工程,起到滞洪蓄水的目的。有在溪流上筑坝拦蓄水流的灌溉工程,称之为“堰”、“坝”、“陂”、“堨”等;有在平地凿池,或在谷口及高地水所汇归处筑堤,就地潴蓄雨水的,称之为“塘”或“荡”。又平原地带筑坝拦蓄水的工程现称为平原水库,利用天然山丘间的沟谷洼地蓄水的工程现称为山谷水库。大型陂塘工程以公元前600年左右楚国在淮南修建的芍陂为最早,两汉时汉中、南阳、汝南地区陂塘工程很是发达,着名的山谷水库有马仁陂,平原水库有六门陂、鸿隙陂等。东汉时进一步向南方发展,浙江绍兴的鉴湖、余杭的南湖工程规模都很大。之后三国孙吴在江苏句容兴修赤山湖,西晋建丹阳练湖和新丰塘等。当时能因地制宜规划布置陂塘,巧妙地利用地形兴建平原水库或山谷水库,布设堤坝、水门和溢流设施,形成完整的蓄水工程体系。还创造了陂渠串联工程类型,以对水资源更充分地加以调节利用,增加灌溉面积,提高灌溉保证率。建国后南方山丘地区大量兴建陂塘堰坝工程。如1952年仅四川内江地区就累计新修和整修堰塘5万多口。因平塘占地多,工程量大,总蓄水量不多,为此当地积极想法改进技术。1953年9月西南水利局组织基点工作组前往长寿县,经查勘,在葛兰场不远名叫“锁口丘”的地方,修建了当地第一口“山湾塘”。该地形肚子大,出口小,上面有较大集雨面积,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土坝,长40米,高3米,形成堰塘。此土方与蓄水的比例为1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利厅将长寿县修筑山湾塘的经验向全省介绍。到1954年底,全省共建成各级“示范塘”1293口。1955年,“示范塘”迅速发展到17796口。到1985年,全省已有山湾塘61.11万口,可蓄水261769万立方米,有效灌溉面积715.48万亩[3] 。

陂渠串联工程古代多建于淮河、汉水流域,工程布置多样[4] 。这种工程类型建国后称之为长藤结瓜式灌溉系统。工程主要在南方丘陵山区修建,规模从小型发展到大型,从小网联成大网,从开发小河流到利用大河流,从一个河系发展到与几个河系相连。如安徽淠史杭灌区,自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及长江水系的杭埠河的上游建成佛子岭、响洪甸、磨子潭、梅山、龙河口5座大型水库,这些水库成为多首制渠首,又沿岗峦起伏的分水岭修建总干渠2条,干渠13条,以及分干渠和支渠358条,沟通了数条大河,灌区内修建中型水库23座,小型水库1100多座,连同塘坝21万多口,以控制灌区内的地面径流,灌区内流域之间水资源通过库塘和渠道可得到调配,使安徽的六安、霍丘、寿县、舒城、合肥等11县市和河南的固始、商城等县的广阔丘陵和平原900多万亩农田受益[5] 。

圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖区、下游三角洲及滨海地区。这些地区地势平衍,河湖密布,土地肥沃,水土资源丰裕,但易被水淹,沮洳下湿,极大地影响农业生产的进行。唐宋后,大力开河筑圩,排水御洪,兴建独具一格的水网圩田工程,把卑湿的“涂泥”之地,建成富饶的鱼米之乡。如太湖平原唐后期至五代时已建成规整的塘浦圩田水利系统。鄱阳湖区唐代已兴修较大规模的防洪堤防工程,至清光绪六年(1880),鄱阳湖滨南昌、新建、星子、九江、都昌、波阳、余干、进贤八县共有圩堤591所。建国以来,太湖平原继续加强浚河筑圩工作,完善水网圩田系统。鄱阳湖区新建和整修了圩堤501座,堤线长2500公里,保障农田500万亩,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖区原有易涝面积33

0万亩,经治理,使200多万亩农田达到五年一遇以上的抗涝标准;还初步形成了一个大中小,蓄引提相结合的水利灌溉系统,使湖区农田的有效灌溉率达到80%以上[6] 。

凿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地区很是重要。我国新石器时期已开始浚泉凿井,春秋战国时在园圃中凿井灌溉已较普遍,之后不断发展,到明清时期华北平原已形成大范围的井灌区,水井型式多样。20世纪50年代,广大农村用于灌溉的水井大部分仍为土井,如华北平原建国初期有各种土井200多万眼。20世纪60年代以后,灌溉土井渐被机井所代替。进入80年代以来,个体户承包和联户经营责任制的发展,使得各种土井又发展起来。据1982年调查,仅天津、河北沧州、衡水等地区就有各种土井几十万眼。如沧州青县,1982年有真空井6100眼,人工手压井2000眼,各种大口土砖井5000眼;南皮县有手压真空井4500眼,机带真空井4054眼,砖井358眼[7] 。土井主要开发浅层潜水,潜水埋藏浅,雨水易渗入补给。而机井开采的是深层地下水,靠自然补给时间长。目前华北地区的京、津、河北省、河南省北部、山西省中东部已形成联成一片的大范围的地下水漏斗区,这是过量开采深层地下水,补给不易产生的重大问题。而开采浅层潜水一般不会引起地下水漏斗区。又浅井开采潜水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返盐,改良盐碱地的效果显着。开采潜水井浅,技术较为简易,所费资金不多,农户可自行管理应用,经济上支出节省,适于小农经营。

此外,古代新疆吐鲁番、哈密等地开凿独特的引取地下潜水的坎儿井,东南沿海防御海潮袭击的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程类型在现今也都得到了继承和发展。二、传统灌渠工程技术的继承和发展

我国古代灌溉工程技术是我国人民在实践中自行创造的,适应了各地的自然地理条件,因地制宜,类型多样,内容非常丰富,不少工程技术在现今得到了继承和发展。

传统灌渠工程技术的继承和发展主要体现在以下一些方面:如建国后都江堰灌区认真总结了兴建无坝引水灌渠的传统技术和传统施工技术经验,使这些技术更加发扬光大。水利部和水利水电科学研究院曾组织人员对溢流过水土坝的传统技术进行研究和推广,取得实质性的突破。又渠道防渗技术各地多利用当地材料发展传统技术。传统淤灌和放淤技术在继承的基础上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于战国后期,是闻名于世的渠首为无坝引水的工程,在长期的岁修管理中,积累了丰富的引水、防洪和排沙技术经验[8] 。而防御洪水和清除泥沙是世界水利学界公认的两大技术难题,都江堰却破解了这些难题,创造了世界水利史上的奇迹。其技术经验在多方面得到了继承。一是灌区各分水口广泛利用鱼嘴分水分沙,布置旁侧溢流堰(飞沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的锦水河分水工程,在蒲阳河石坝子引水处,先在河中心修筑鱼嘴,将蒲阳河分成左支清白江,右支锦水河,汛期蒲阳河洪水流量为800—1200米3/秒,锦水河可分洪300—400米3/秒,而锦水河分干渠只能进50米3/秒,多余的水量则由设在鱼嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局与都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用弯道环流原理,把进水口设在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首这种布置方式在灌区得到广泛的应用。如1962年所建蟇水河引水工程,引水比很小,采用无坝引水方式,修筑了弧形导水堤,形成较稳定的凹岸,在凹岸顶点稍下游处建进水闸,推移质沿主河槽左侧凸岸排往下游,进水口一直没有被淤。四川省当今修建的无坝引水灌渠是很多的,其工程技术深受都江堰无坝引水工程技术的影响。如果河道的水位和水量不能满足灌区引水要求,则需要建闸坝抬高水位或形成水库取水。传统技术所筑的坝一般为土石坝、堆石坝和砌石坝。1949年建国后,在水利水电事业建设中,坝工建设有很大发展,到1990年已经修建82900多座水坝,在这些大坝中,土石坝占绝大多数。已建的2680多座30米以上的高、中坝(坝的用途包括引水、蓄水、发电等),土石坝约占80%,砌石坝约占14%,混凝土坝约占5%[9] 。采用土石坝可以利用当地材料,节省工程量,这是我国最早修建,并得到广泛应用的坝型,目前在中低坝中仍大量采用土石坝,说明传统坝工得到较多的继承和发展,特别是对过水土坝的研究和应用,成绩较大,体现出传统坝工技术持久的生命力。

在今湖北省荆门市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的赵家闸灰土护面过水土坝[10] 。该坝由当地乡民修建,建成100多年来,经历无数次洪水过流,1935年坝顶过流水深达3.9米,竟未被冲毁,大坝至今依然完好,能使两岸3000亩农田受益。赵家闸坝高8米,坝顶长47米,基础为板状砂岩,坝身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑层。这种由夯实粘土外包灰土保护层作为河道滚水坝的独特建筑方式,国外从未见有报导。除赵家闸外,百余年前兴修的过水土坝还有湖北荆门黄鲍闸,此闸建于1859年,坝高5米,1935年大水堰顶水深达3.9米,未冲毁,至今仍安全运行。此外,山西平遥梅槐头、黎基坝等也是过水土坝,这些坝都较低,只有5—10米高。

受古老过水土坝的启示,1958年,清华大学应届毕业生组成过水土坝设计组,对过水土坝进行不透水面板的试验,肯定了这种坝型的优点,还提出修建时要注意的技术要求。1975年8月,河南发生暴雨,使50年代治淮工程建成的两座水库——板桥和石漫滩土坝漫顶。于是土坝过水问题被再度提起。水利水电科学研究院对许多省市进行土坝过水的调查,发现1958年后不少地方按清华大学的办法修建的过水土坝,经多年洪水考验,运用良好。从1975年起,吉林、安徽还修建了沥青材料护面的过水土坝。1980年10月,水利部委托吉林省召开土坝过水经验交流会,将各地经验进行交流。1983年水利水电科学院在室内试验的基础上,先后在山西省岚县上明水库和内蒙古东胜市武家沟建成两处灰土水泥土过水土坝,经历数年风化冻融和几次较大洪水的考验,工程完好无损,节省工程造价1/3以上。可见,我们祖先创造的灰土溢流坝具有很大的现实意义。据了解,国内已建成的各类坝中,90%以上是土坝,而其中66%没有泄洪建筑物。因此,让土坝的一部分过水,或在已建成土坝上加修溢洪道,也是很现实的课题。故而传统的过水土坝工程技术仍有发扬之必要。

传统施工技术以宁夏引黄灌区的草土工程(俗称“埽坝”、“卷埽”)和都江堰的杩槎、竹笼、干砌卵石等工程最具特色。宁夏引黄灌区,在1960年青铜峡枢纽建成以前,均为无坝引水,灌区普遍使用草土筑坝。如春季岁修,用草土封堵渠口,再进行修浚;用草土修筑渠河护岸,及桥、涵、闸、斗和护坡;修筑临时性的拦水坝等工程。元代宁夏水工修筑埽工已很出名[11] 。灌区千百年来,草土工程一直应用于各种渠道工程。它具有就地取材,造价低,技术简便,施工快,稳定和防渗漏性好,抗震性强,对基础清理要求不高,及拆除容易等优点。建国以来,宁夏引黄灌区的草土工程,在各地大型水利水电围堰工程上相继使用。如1956年修筑甘肃省兰州市供水厂,其进水口黄河围堰工程首次使用草土工。之后,刘家峡、盐锅峡、青铜峡、三盛公、陕西省石泉石门电厂汉江进水口围堰、浙江省黄坛口电站护坦围堰,1979年援非洲建马里电站护坦围堰等,都取得了成功,且费用省,进度快。之后,人们对这一传统技术经验系统地进行了总结[12] 。

都江堰灌区历年维修管理都采用传统的杩槎[13] 、竹笼[14] 、干砌卵石、桩工[15] 、羊圈[16] 等施工技术。它们的优点主要能就地取材,技术简易,施工方便,投资节省。一般应用于截流分水、筑堰护 岸、抢险堵口、整治河道、维修渠道、保护桥闸堤堰等工程[17] 。目前都江堰灌区岁修截流工程仍用传统的截流方法,用的是杩槎、竹笼、卵石和黄泥。岁修时内江架设杩槎后,截流合龙只需40多分钟。这种截流方法人们认为是一种生态型的截流技术,无机械的噪杂声,体现了人与自然的和谐相处,而且经济、合理、安全。

渠道加以防渗措施可减少渠水的渗漏损失,提高渠道有效利用系数,这在水资源缺乏的北方尤其重要。传统渠道防渗技术措施主要有夯土、砌石、砌砖、铺灰土、铺草皮等,这些防渗措施就地取材,施工简便,经济实用(比混凝土、塑料薄膜、沥青材料衬砌省费用),防渗效果也显着[18] ,各地多有应用,并不断改进技术。

灌渠还采用地下输水管道,这种设施具有节水和省地的优点。早在3000多年前的殷商时代,城市中已铺设地下陶水管道,这在安阳殷墟、郑州洛达庙商代遗址中皆有发现。元代《王祯农书·农器图谱集之十三》所载阴沟,即行水暗渠也,是一种用砖砌的暗渠。山西省一些城镇几百年前的陶管下水道一直使用至今。20世纪60年代,山西翼城县利民灌区试验用陶管修建灌溉输水工程,但未能成功运行。1974年山西临汾市屯里井灌区试验陶管灌溉输水,获得成功,多年运行状况良好,使用年限可达40年。在进行经济效益分析后,认为这种工程还是比较经济的[19] 。又河南省偃师县东寺庄1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉网[20] 。之后,传统地下输水管道技术不断发展。现在将低压管道输水灌溉,简称为“管灌”,这一技术已成为目前我国北方地区一种很好的节水灌溉措施。80年代末,水利部将“管灌”作为北方农田全面节水的基础设施来抓。据统计,目前我国“管灌”面积有4500万亩,其中河北、山东、河南、北京、天津等省市的“管灌”技术发展很好,仅山东、河北、河南三省的“管灌”面积就达266.67多万亩[21] 。这项技术具有省水、省地、省工、节能、省投资等优点,值得进一步发展推广。此外,江苏无锡县人多地少,为了节省土地,20世纪60年代以后发展“三暗”工程11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗沟、渗水暗管三者的简称,这些暗渠沟皆用灰土筑成,采用的是传统施工技术。1965年冬无锡埝乔公社刘巷大队建成第一条灰土暗渠,至1978年春全县已建成暗渠2588公里,灌溉面积50余万亩,占农田总数的62%。从1973年开始又进行暗沟、暗管的建设,与暗渠配套使用,形成灌、降、排、调、控综合运用的立体水利系统,为建设吨粮田创造了条件。“三暗”工程与明渠、明沟、明墒相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水畅,降水效果好,减少渗漏,农机操作方便安全,减少岁修,取材易,造价低,节省水旱田开明沟用工多等许多优点。“三暗”工程在农田水利建设中的运用,实是在传统技术基础上的创新,这为高速发展农业,实现农业现代化迈出了新的一步。

又石质倒虹管道可视为特殊的地下输水管道。清代嘉庆十四年(1809),四川合江县锁口乡刘士朝主持修建了一条引水过河灌溉的渠堰,渠道过河处设置了石质倒虹管,全长266米,水头26米,进出口高差仅0.407米。管道用坚石预先凿成63.5×40×40厘米的承插式管节,内径13.5厘米,用糯米粥拌石灰作为管与管间胶结材料,并用这种材料抹平管内壁,以减少摩擦阻力。石质倒虹管能承受较大强度的水压力,这一倒虹管至今保存完好。解放后此种石质倒虹管在合江县得到了推广应用[22] 。

我国北方含沙量高的河流多,我国人民早在2000多年前已进行引洪灌溉和淤地活动,发明了淤灌和放淤技术,以利用河流中的水沙资源。在长期的历史实践中,积累了丰富的技术经验,尤其在宋代熙宁年间,政府曾组织空前规模的大放淤活动,取得选择适时放淤水情,做好淤田工程,预筹退水出路,正确处理放淤与防洪,放淤与航运等许多技术经验。这些技术在现代进一步得到继承和发展。如陕西省传统引洛灌区,现已突破了引水含沙量不得超过15%(重量比,相当于166公斤/立米)的规定,引进含沙量高达60%(965公斤/立米)的浑水进行淤灌,基本解决了灌区汛期水量供需之间的矛盾,并改良了大片盐碱地。当今引洪漫地(放淤)已作为水土保持和农田基建的一项内容被得到重视。如关中赵老峪流域是古老的放淤区,下游富平县境内有引洪漫地34000多亩,是将上游铜川市境内来的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫过的地,每亩亩产400斤,有的甚至超过千斤,多年来,发生大暴雨,下游都不发洪水,原来的河床,现在变成了农耕地。河北省张家口地区通桥河引洪灌区,面积11万亩,上游河道流域面积3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年来河道上游洪水基本上全部不出灌区,保护了下游的农田和村镇。万全县在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,总引洪能力达863米3/秒,一般年引洪水总量为2000万立方米以上,初步达到大水不出县的水平。由于一般洪水已不流入洋河,从而减轻了下游河道和水库的泥沙淤积[23] 。可见引洪漫地能起到良好的水土保持作用,这也可认为是传统技术在今天的发扬。 三、传统塘堰和开发地下水工程技术的继承和发展

历史上山丘区的拦蓄水工程统称为塘堰、塘坝,有“堰”和“塘”之分,又有山塘(山湾塘)和平塘之分。建国后大力修筑山湾塘,一些南方省区山湾塘已达数十万座。有些地区对老式塘坝加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西县对丘陵区冲洼里的拦冲塘,将原有塘底挖平,挖出的土垫高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把拦河坝加长增高,成四面筑埂式;在较大冲洼里,根据地形,或在“水深”处建塘,加高塘埂,“水浅”处不建塘,仍为田,或上下冲两面筑埂成塘;或建成层递式,高处蓄水灌高地,低处蓄水灌低地,头层塘的放水渠兼作第二层塘的引洪沟,第二层塘的放水渠,兼作第三层塘的引洪沟,做到有层递的引蓄,有层递的灌溉。通过改造,蓄水深增加,老式塘坝蓄水面积与其灌区耕地面积比为1:4.6,改造后为1:9,满足了浅丘区农田灌溉的需要[24] 。

我国北方地区,在地面挖掘或在洼地筑埂形成的拦蓄径流的工程叫涝池、坑塘等。建国后,北方地区群众继承以往的传统做法,继续修筑涝池,涝池数量发展很快。如陕西省黄河流域内在1956年有涝池1240座,1985年达8940座,30年增加6.21倍,总容量2588万立方米。北方陕、甘、晋、内蒙、青、宁、豫七省(区)1985年黄河流域共有涝池19.8万座,总容量8343万立方米[25] 。华北平原沧州地区通过开挖坑塘,拦蓄降雨径流,滞沥、除涝、灌溉,取得了治理旱、涝、碱的经验[26] 。原来在20世纪50年代末,华北平原大搞地上蓄水灌溉,不重视排水,造成了土地的次生盐碱化。进入60年代,只排不蓄,大量水资源白白流失。70年代,大力发展井灌开发利用地下水,但由于深机井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出现了大面积的漏斗区。浅井区多年只采不补,地下水位也普遍下降,使许多浅井报废,而转向打深机井。地表水由于连年的干旱和上游节节拦截,河道全年断流。通过多年的实践,人们逐渐认识到,要利用传统的坑塘设施,拦蓄降雨径流,散蓄散排,解决抗旱灌溉水,雨时将涝水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返盐临界水深以下,并与沟渠连通,就不会引起盐碱化。坑塘深度不宜少于3—4米,一般应深5—7米,面积15—30亩,最大不超过40亩。这样就解决了长期存在的“旱、涝对立”,“排灌矛盾”,使沥水转化为灌溉水源,还能利用坑塘采补地下水。历史上黄淮平原因为年际、年内的降雨量分布极不均衡,出现水少时强调修筑陂塘蓄水灌溉,水多时强调开挖河沟以排除洪涝和防止土壤返盐。旱涝碱问题,排灌矛盾得不到妥善解决。而沧州地区在近30年来,通过改进传统的坑塘技术,积极开挖和改进坑塘,将坑塘与井、渠联合调控,较好地解决了旱、涝、碱问题,这一方法亦成为治水改土的一条重要途径。

我国古代在开发利用地表水的同时,也很重视开发利用地下水,主要通过挖泉凿井加以利用。建国以后,传统的打井方法和提水机具继续使用,并加以改良,尤其是开凿筒管井的技术进展较大。筒管井的雏形在清代已经出现,清代郭云升《救荒简易书》卷三已载有增加新、旧井出水量的方法:旱年将两根已 打通各节的长竹竿插入井底数丈,则“井水泉”。此方法简便,又能增加出水量。现代称由上部直径较大的筒井和下部的管井联合而成的井为筒管井。在筒井的井底加凿管井,可增加出水量;又筒井开挖过深施工不易或不经济,筒管井则比同样深的筒井更经济些。1956年河南省创制了一种凿井方法,称为“56”打井法。其井结构上部为8块扇形砖砌筑,形成直径为0.5米的小砖筒井,下部为木管管井。这种井取用几层含水层,出水量大增。之后,筒管井又发展为水柜,即将筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加凿几个管井。单个井又发展为井群,各井互相通联,统一集中管理。

开凿传统土井的好处是很多的。土井主要开发浅层潜水,埋藏浅,雨水当年即能补给,一般不会产生地下水漏斗区。开采潜水后降低了地下水位,能防止土壤返盐,达到改良盐碱土的目的。目前采取井、渠结合,或井与渠、坑塘结合,河道节制闸、深渠与浅井结合等方式。如在枯水季节利用浅井,提取地下水灌溉农田,降低地下水位,腾空“地下水库”库容;汛期丰水季节,通过渠道引水灌溉和蓄水侧渗,补给“地下水库”水量。人们已认识到解决华北平原土壤盐碱化的主要途径是井渠结合的方法,该地区的灌溉抗旱,也形成以井灌为主,井渠结合的方式。

关于提取井水的工具,群众也运用传统汲水工具的工作原理,演化和革新出一些简易的汲具。如拉水井,其原理与古代渴乌利用筒内形成真空,产生压强差汲水相同。其制作简易灵巧:用一根长约八、九米的八号铁丝,一端接一小小的活塞,塞入一直径约30毫米的塑料管内,管的下端塞一木制进水活门,上端将露在管外的铁丝弯成钩形,然后将塑料管装入打入地下的外井管里,一个拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部费用仅50元(1993年价)左右[27] 。由于打井简便,取水方便,不花水钱,所以拉水井在一些地区推广开来,几乎达到每户一井,甚至一户数井的程序,有些菜园、瓜地也建造了这种井。

四、传统圩田水利和海塘工程技术的继承和发展唐后期至五代吴越时期,太湖平原已形成纵横塘浦交加圩圩相接的水网圩田系统,皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建设更加兴盛,并发展至长江中游两湖平原、鄱阳湖平原和珠江三角洲等地区,更加讲究圩田修筑方法,提出“筑堤、浚河、置闸”是筑圩的三项基本技术要素,“缺一不可”[28] 。又出现了分区分级控制和联圩并圩等圩区治理技术。这些卓越的技术经验在当今得到进一步的继承和发扬。

太湖下游苏州地区地势低洼,历史上修筑了大量的圩田。建国后,苏州地区在继承前人技术经验的基础上,总结出圩区治理的“四分开,两控制”原则,即内外分开、高低分开、排灌分开、水旱分开,控制沟港水位、控制地下水位,以全面解决洪、涝、旱、渍各方面的问题。许多圩子和圩区治理时皆遵循这一技术原则。如苏州地区昆山县同心圩由低洼低产圩田改变成高产稳产农田,重要的就是正确实行了“四分开,两控制”的水利技术原则。同心圩圩形长方,南北长3.5公里,东西平均宽1.8公里,总面积6.3平方公里(9380亩),其中耕地面积6300亩。该圩是1958年由许多零散小圩联并而成,联并前的各个小圩圩岸单薄,河网零乱,田块碎小,土壤板结,抗洪涝能力低。联圩时,加高培厚圩堤,同时开挖了一条长3.5公里的中心河。之后又整治圩内水系,发展机电排灌,田间深埋排水暗管,按“四分开,两控制”原则进行整治[29] ,提高了抗洪排涝能力,特别是地下排水技术,突破了传统圩田水利技术,具有很大的创造性。这项技术70年代被江苏省水利厅加以推广。到90年代,低洼圩区治理从联圩并圩,利用老河网,已发展到以治理涝渍为主,实行高筑圩,双配套(闸站),四分开(内外分开、高低分开、灌排分开、水旱分开),三控制(控制内河水位、控制地下水位、控制土壤适宜含水量)。一些条件好的圩区,发展田间“三暗”工程,进行暗灌、暗排、暗降,为农业的高产创造了基本条件。于是“四分开,三控制”也成为其他圩区治理的基本技术原则。我国东南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵袭,保护农田和城镇的安全,江浙海塘是修筑的重点地段。东汉时已在钱唐县建防海大塘,三国时孙吴在金山筑咸潮塘,唐代时已在江浙沿海建成系统海塘工程,五代至明清频繁地兴修海塘,不断改进海塘结构。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘结构从土塘逐步发展到竹笼木桩塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、鱼鳞石塘等,每一类海塘结构又有多种型式,以适应不同的潮势和土质,同时还修筑了护塘、护滩和挑溜工程。

目前江浙海塘,仍有土塘、各种柴塘和石塘,有些是清代一直沿用到现在,清代修建的条块石塘和鱼鳞石塘,“到目前浙西海塘尚有约80公里,仍屹立海滨”[30] 。建国后继承了“鱼鳞石塘”这种型式,在材料等方面加以改进,建成“新鱼鳞石塘”。如1955年在海宁县建筑的“新鱼鳞石塘”,塘身上部采用水泥沙浆砌条石,下部采用水泥沙浆混凝土块,塘顶盖面石和塘底盖桩石均为混凝土块,基桩采用钢筋混凝土桩,这样的海塘工程更能抵御汹涌的海潮冲激。在海盐、海宁、平湖、绍兴等地也修筑了一些不同型式的“新鱼鳞石塘”[31] 。可见结构坚固、耐久的“鱼鳞石塘”,今后仍是一种可继续采用的较好的海塘结构型式。此外,还可借鉴传统的海塘工程设计技术思想,如根据不同的海岸地质和动力条件,因地制宜采用各种不同的海塘工程结构,使海塘工程更加牢固耐久。

总之,我国在数千年修建灌溉工程的实践中,创造了众多的水利工程类型和卓越的灌溉工程技术经验,体现了我国劳动人民杰出的智慧。这些传统的工程和技术是适合我国各地的自然、地理条件的,体现了因地制宜的原则,所以具有很强的继承性。从工程类型来看,大致北方多兴修引渠灌溉工程;南方的山丘区以蓄水塘坝为主,低洼平原以水网圩田为主,沿海则修筑海塘、堰闸等拒咸蓄淡工程;江淮地区位于南北过渡地带,多修建陂渠串联工程。北方还发展井灌,新疆修筑坎儿井等。这些多样的灌溉工程类型经历了数千年的实践检验,具有强盛持久的生命力。又传统灌溉工程多利用当地具有的土、石、木等建筑材料,这些材料经济适用,施工技术群众易于掌握,现今各地在修建灌溉工程时仍较多采用。不少传统灌溉工程技术内涵丰富,具有合理性和科学性,在现今仍能吸收利用,有的甚至能解决技术难题。自古以来工程技术随着社会的发展不断进步,同一个技术在以往的基础上逐步提高,应用范围扩大,还常出现创新技术。我们要总结工程技术发展的规迹,尤其要重视探讨传统工程技术思想,如灌溉工程规划思想、设计思想、水利家的治水思想,水利着作中的水利理论认识,及人们对技术发展内部规律的认识等,这些思想往往能给我们以重要的启迪和借鉴作用。例如都江堰的系统工程规划设计思想,北方多沙河水土资源利用的设计思想,区域治水规划思想等都是前人给我们留下的珍贵遗产,需要继续发扬光大。此外,传统工程技术具有简便、经济、实用等诸多优点,我们应吸取其精华,用现代技术改造其不足的方面。如新疆坎儿井,具有能自流灌溉,不用提水工具;水质优良,水流稳定;冬季不封冻,可供全年灌溉和饮用;施工设备简单,农户易于操作;水行地下,能减少蒸发和避免风沙的侵袭等优点。但其开挖和维修工程量大,工作环境艰苦,费时费人力,目前掌握此技术的人员已经很少了。所以要改进坎儿井的挖掘技术,采用机械挖进提升设备,改善劳动条件,加强对坎儿井的管理和维护,使之发挥更大的作用。建国初期,吐鲁番地区的吐、鄯、托三县几乎全靠坎儿井及泉水灌溉,后来修建了防渗渠道、小型水库和机井等水利工程。目前吐鲁番地区利用地表水3.88亿立米,利用地下水9.94亿立米,总的用水量增了几亿立米,但坎儿井水和泉水的水量都显着减少了,代替它们的是每年用机井提取利用地下水四至五亿立米,原来不花钱的泉水和坎儿井水,现在变成了要支付电费和油费的机井水。故有人主张要大搞坎儿井的维修和改建工程,并把它作为今后该地区水利建设的主攻方向[32] 。所以我们要认真地总结传统灌溉工程技术,使之与现代技术相结合,从而在水利建设中发挥更大的作用。

注释:

[1] 《中国水利》2001年第9期“陕西水利建设”,“新疆水利建设”。

[2] 邹广荣《我国农田水利建设四十年来的成就》,《水利水电技术》1989年第9期

[3] 古传庆:《山湾塘的由来》,《四川水利》1997年第6期。

[4] 详见张芳:《中国古代淮河、汉水流域陂渠串联工程技术》,《中国农史》2000年第1期。

[5] 《淮河纪行》,上海 教育出版社,1985年。

[6] 徐文开:《我国最大的淡水湖——鄱阳湖》,《水利史志专刊》1992年第1期。

[7] 张天真:《中国水利与环境》,科学出版社,1990年。

[8] 都江堰管理局《都江堰》,水利电力出版社,1986年。以下出处同。

[9] 贺珍《我国的坝土建设》,《中国水利》1990年第1期

[10] 范瑱《民间过水土坝赵家闸》,《中国水利》1990年第3期

[11] 《元史》卷66《河渠志三》称:元至正十一年(1351)贾鲁堵筑黄河白茅堤决口时,“作西埽者,夏人水工,征自灵武。”

[12] 详见《草土围堰施工方法与经验》,《宁夏水利科技·宁夏水利史志专辑(一)》1983年第1期。

[13] 杩槎:用竹绳将三根圆木捆绑成鼎足形,成为支架,中设平台,台上置石块,保持稳定。应用时以多个支架排列成行,在迎水面上架系横木及竖木,外置竹席,并加培粘土,即可起挡水作用。开堰时只要砍断捆绑杩脑顶上的竹绳,并用大绳拉倒,杩槎就自行解体。

[14] 竹笼:用竹篾编制成直径0.6米,长10米的笼(标准笼),笼内装满卵石。

[15] 桩工:在基础打入木桩,如卵石滩打桩困难,则采用挖坑栽桩的办法,以保护岸脚和建筑物。

[16] 羊圈:一般在3—4米见方的木框内填石,用于水流湍急处作护岸基脚和堰坝的基础。

[17] 都江堰管理局:《都江堰》,水利电力出版社,1986年,104-111页

[18] 《我国渠道防渗主要衬砌形式简介》,《水利水电技术》1979年第3期

[19] 刘世清:《陶管在灌溉输水中的应用》,《农田水利与小水电》1986年第2期

[20] 河南省水利厅办公室整理:《介绍河南省偃师县东寺庄社的地下渠道灌溉网》,《水利化经验选集》,科学普及出版社,1959年。

[21] 滕流慧、聂建平:《我国节水灌溉技术的现状与发展前景》,《水利水电技术》1997年第3期

[22] 徐国荣、罗顶明:《清嘉庆年间的石质倒虹管》,《四川水利》1986年第5期

[23] 张惟:《关于利用多泥沙河流发展引洪淤灌的几个问题》,《水利水电技术》1983年第9期;辛树帜等《中国水土保持概论》,农业出版社,1982年。

[24] 侯文渠:《关于丘陵地区改造老式塘坝的几点意义》,《安徽水利科技》1980年第3期。 

[25] 涂兴文:《黄河流域涝池塘坝的历史发展》,《黄河史志资料》1993年第1期。

[26] 左振民:《坑塘建设是治理旱、涝、碱的有效途径》,《水利水电技术》1983年第2期。

[27] 周昕:《论传统农机具在当代农业生产中的地位和作用》,《中国农史》1995年第2期。

[28] [元]任仁发:《浙西水利议答录》;[明]顾炎武:《天下郡国利病书》卷17《江南五》。

[29] 朱正文:《低洼圩田吨粮田建设中的水利措施——四分开两控制》,《水利水电技术》1979年第7期

[30] 江苏省水利厅、水利学会:《中国古代太湖水利技术成就·海塘工程》,《江苏水利科技》1983年第2期。

灌溉工程技术范文12

关键词:水利工程;灌溉施工;意义;技术要点;质量控制

中图分类号:TV523 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)03-0114-01

水利工程在发电、排涝、灌溉以及防洪等诸多方面有着极其重要的作用,工农业的发展在很大程度上依赖着水利工程。水利工程是国家重要的基础性工程,和国民经济紧密相连,现阶段,我国水利工程得到了迅速的发展,同时相配套的设计和基础工程也在不断的完善,因此,人们对水利工程的要求越来越高,水利工程的施工质量直接影响到水利工程作用的有效发挥。由此可见,水利工程灌溉施工技术和质量控制非常重要。

1 水利工程灌溉施工的意义

随着我国社会主义市场经济的飞速发展,在很大程度上促进了我国各行各业的发展,因此,人们对基础设施建设的要求越来越高。水利工程是我国极其重要的基础设施,与人们日常的生产生活密切相关,并且为我国的农业生产和国民经济的生产带来了有利的影响。为了确保水利工程可以有效的发挥其积极的作用,一定要加强对我国水利工程灌溉施工技术的质量控制。通过认真分析和研究水利工程灌溉施工技术及其质量控制,进而可以为有关工程施工和监管部门提供有力的帮助,具有非常重要的作用。

2 水利工程灌溉施工技术的特点

水利工程灌溉施工和其他工程施工不同,水利工程的施工环境通常是在水资源丰富的区域。并且这些区域的气候环境以及地质情况都会直接影响到水利工程的施工和施工的质量,一般表现为如下方面[1]:

(1)施工区域的自然环境会直接影响灌溉工程施工并且施工条件相对来说非常复杂。水利工程在施工的过程中极其容易受到季节和水文条件的制约,通常会带来出人意料的问题。(2)因为灌溉工程施工会受到很多方面的影响,所以,施工的难度较大。如果是水利工程施工处在水资源丰富的地区,在施工的过程中需要做的不仅要排水还有截流。(3)在灌溉施工的过程中所要进行的项目还很多,单点的工程量较少,渠道h境复杂,人力施工的强度较大等等特点。

3 水利灌溉施工技术及其要点

3.1 水源井施工关键技术

水源井工工程施工由两部分组成,分别是水源井和井房建设。在水源井施工的过程中,应将水源井建设场地的水资源分布、地形地质构造以及施工特点作为首要的考虑因素。如果工程的施工地点处在水资源较为丰富的地区,在进行水源井建设施工的过程中,要直接截流河流和湖泊的水资源;反之,如果工程的施工地点位于水资源匮乏的地区,首先要认真的了解该施工场地的地下水位和地质构造,然后使用钻机进行钻井。在建设井房的过程中,施工队伍要严格的根据设计师的设计进行施工。技术要点:(1)井房的选址要正对着水源井;(2)确定了井房的位置以后,需要使用模板等混合着钢筋进行支模,紧接着使用混凝土对其进行浇筑,同时一定要做好混凝土的养护工作;(3)拆模是一定要保证混凝土的强度已经满足和设计的要求。

3.2 地下管网施工关键技术

(1)必须要严格的按照地下网管工程设计图纸的要求和规定实地放心啊,其次再开挖管道;(2)按照施工地点的气候条件、环境和特点,精确管道开挖的深度和宽度;(3)在进行地下管网施工的过程中,一定在使管道内部始终保持干净,及时的清除其中的杂物,同时要对管道进行有效的保护,防止其受到损坏。针对出现的渗水问题,通常是因为管道在铺装施工的过程中没有将其放平整,这个时候就要尽最大的可能确保管道底部的平行;(4)在施工的过程中出现管件转弯拐角的时候,要设置同径三通,避免出现不必要的质量隐患;(5)安装管道的时候,一般选用PVC管,根据先安装干管然后再安装支管的顺序进行;(6)在粘接管道的过程中,首先使用毛刷涂抹接头位置,确保涂抹均匀;(7)当管道安装好以后,认真的检查止水圈,确保其达到适宜的松紧度,同时要用肥皂涂抹在止水圈上,这样为管道的安装提供了极大的便利。

3.3 喷灌工程施工关键技术

喷灌工程施工技术要点主要包括了两个方面:首部工程和地上工程。首部工程施工技术要点包括:在施工的过程中一定要确保压力表、闸阀、输水管道以及逆止阀的通畅度,同时为了防止出现漏水的现象[2]。一定要将闸阀和逆止阀之间用螺栓和胶垫拧紧。地上部分的施工要点主要包括:严格的根据管道施工规则进行工程的施工,按照管路布置的原则进行管道的布置,首先组号喷头,其次将其安装在铝三通管上,保证铝直管和铝三通管实现平行垄向连接,与此同时,也要确保灌溉喷头可靠且稳定。

4 水利工程灌溉施工质量控制对策

4.1 合理的设计水利工程灌溉施工

水利工程灌溉施工质量直接受到设计的影响,如果设计合理,则有积极的作用,反之,若设计不合理,则会对水利工程的灌溉施工质量产生不利的影响。所以,在水利工程灌溉施工之前,一定要充分的检查水利工程的施工现场,按照施工现场的具体情况再进行施工设计,从而可以有效的确保设计的合理性和科学性。在设计灌溉渠道的过程中,应综合考虑不同的施工方法,在根据相适应的施工方法进行具体的设计操作,从而为施工人员在施工的过程中提供便利,方便他们参考。总之,在水利工程灌溉施工之前,施工企业最首要的任务的就是确保灌溉渠道设计的合理性和科学性。

4.2 施工操作一定要规范

只有严格的按照相关具体的规范进行施工操作,才可以有效的确保灌溉工程的施工质量。总体来说,水利工程灌溉施工设计的环节非常多,需要在各个方面做好质量控制。第一,选择适宜的施工场地是确保工程顺利施工的基础。在施工的过程中,需要的预制场、拌料场和堆料场必须充分的考虑各种因素,根据相关的规定进行恰当的选择。第二,在配置混凝土的过程中,要使用符合规范的材料,唯有这样才可以保证混凝土的使用性能。与此同时,根据相关的要求,在配置混凝土的时候还要严格控制好施工的温度和气候环境等因素。第三,在进行施工的过程中,严格控制水泥的质量,一定要加强水泥进场的把关工作,绝对禁止劣质、质量差以及不符合要求的水泥进入施工现场,还有选择使用同一的砂浆和灰斗拌制砼根据预先设计的配合比进行拌合[3]。第四,同一管理水泥的购买和运输,根据工程的施工进度进行水泥的发放,从而可以有效的管理水泥的使用情况,避免出现偷工减料情况。

4.3 加大对施工人员的管理力度

为了确保施工人员能够在施工的过程中顺利的进行,更加积极的投入的工作中,施工企业要定期的对施工人员进行技术的培训,提高他们的施工技术,并且及时的补充他们落后的技术知识,使施工人员拥有非常高的职业素养。能够对所分配的任务有清楚的认识,并且有较高的调配能力,有效的促进工程施工的顺利进行。与此同时,在施工的过程中,一定要根据相关的设计规范要求施工,并且安排专业的人员进行专门的管理。

4.4 做好质量监理日志的记录

在进行水利工程灌溉施工的过程中,要合理的运用防渗技术,进而有效的提高工程的防渗水平。要严格的控制防渗工程的施工质量,而施工质量监理日志记录是非常关键的途径。只有做好相关的记录才可以控制好工程的施工质量,从而为进行施工控制施工活动提供了非常重要的信息,这对于实现施工质量控制目标来说具有极其重要的意义。

4.5 加强对工程资金的管理

加强对水利工程的资金控制能够在很大程度上保证整个水利项目的顺利实施,并且还可以确保施工过程中的质量和进度。通过加强项目工程的资金管理,对于那些安全系数不符合标准,质量不合格的工程应该根据其符合的规范对其拨款。相关的部门也要采取相应的手段监管水利工程的质量,完善施工质量管理体系。

5 结语

综上所述,灌溉施工是水利工程施工非常重要的组成部分,它直接影响到水利工程整个的质量的使用寿命。因此,水利工程施工单位要充分的认识到灌溉施工技术以及质量控制措施的重要性。

参考文献

[1]关仁辉.杨晓光.浅谈水利工程灌溉施工技术要点及质量控制[J].科技展望,2015(3):148-149.