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灌溉工程论文模板(10篇)

时间:2023-03-21 17:17:18

灌溉工程论文

灌溉工程论文例1

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。

灌溉工程论文例2

关于该灌溉工程而言,生态理念充分尊重了灌溉工程所在的区域的生态系统的自然属性,并坚持了人与自然的可持续发展和二者和谐为本的原则,可以有效地处理好农田灌溉以及生态环境建设之间的关系,从而实现人口和资源和环境以及经济协调发展。

1.2可以充分地发挥景观和人文等多个积极因素的作用

对于该工程而言,把生态理念引入工程设计当中就意味着在设计当中不单单要重视工程的防水防洪以及抗旱排涝的实用功能,还应当综合考虑国家的建设和经济还有社会等的效益,从而满足了以生态要求为基点来设计合理的灌溉工程,从而实现社会的建设发展以及水资源的合理利用的和谐统一。最后的施工所建出来的工程在如此的设计理念之下不仅仅有良好的抗洪排涝功能,还可以和工程周围的环境相融,使得工程具有景观以及娱乐功能,给两岸增加风景美。

1.3遵照“因地制宜”的科学理念

我国因为疆土广阔,所以不同的地区有着不同的文化习俗、经济和社会条件,灌溉工程的生态理念从一定程度上讲还可以为“因地制宜,适当超前”的坚持起到了正面且积极的作用。作用体现在:遵循因地制宜原则,在这项工程当中尽力进行就地取材并且随风就俗,从而让这项灌溉工程整治的标准在和地方经济相迎和的条件下达到审美的要求;基础设施建设的主要部分之一就是农田水利节水灌溉,这也为社会和经济的发展提供了保障以及服务,所以节水灌溉工程也要求一定的超前性,也就是按照生态原则把起点以及标准进行适当的提高,然后依照经济状况以及发展水平进行分期实施。

1.4坚持了我国的保护以及修复生态环境原则

现今,我们国家不断地在提倡生态环保,节水灌溉工程设计当中对于生态理念的应用,为我国生态环保政策的实行起到积极作用,其综合功能不会因此而被破坏,这不但满足了生态环境建设要求,而且全面和持久地保证了工程效益的发挥。

2设计的标准

在设计时有许多的变量是应当考虑进去的,比如,伴随季节变化的河流径流量以及种植农田的面积和农作物的种类等,因此灌溉的用水量也是不确定的,即不同年份的来水量以及用水量都是不一样的。所以,一个灌溉设计的标准作为依据是农田的灌溉工程建设规模所必要的,这也可以保证设计方案足够科学。灌溉设计的标准要以灌区的很多因素作为依照,进一步的综合考虑加以确定。表示灌溉水源对灌溉用水的保证的程度则是灌溉设计的标准。设计标准的高低也就代表着灌溉用水的保证程度的高低。所以,这也很大程度上影响了灌溉工程规模的大小。灌溉设计的标准一般来讲有:灌溉设计保证率还有抗旱的天数。

2.1灌溉设计保证率

某个灌溉工程在长期的试用期间,灌溉用水所得到满足的年数占据总年数的百分数就是灌溉设计保证率。其用符号“P”表示。P=70%,代表的就是某一工程在百年当中有70年可以满足全灌区的灌溉用水要求,其剩下的30年无法完全保证,存在缺水的现象。P=70%即为其灌溉设计保证率。所以,在进行农田水利灌溉工程的设计时,设计的一方应根据工程所在地的实际情况,去确定灌溉工程的规模的大小,尤其是当地水源的现实情况以及作物种的种类。水源缺乏的地区以及以旱作物较多的地区,其灌溉设计保证率取50%~80%;水源丰富的地区以及以水稻较多的地区,取70%~95%。

2.2抗旱的天数

以灌溉设施,例如塘坝等供水能力作为依照,以连续无雨的境况下,可以满足作物对水的要求的天数为基准就是所谓的抗旱天数。打个比方说,灌溉设施可满足持续80天的作物灌溉需水量,那么这个该设施的灌溉设计标准就是抗旱80天。抗旱时间应该规定成当地主要的作物对水的要求较为迫切的灌溉时期。这个天数的确定,应按不同的地区的实际状况加以确定,做到对具体情况进行具体分析。

3农田水利节水灌溉工程的设计中生态理念的应用

3.1在河流治理导线设计的应用

在设计传统灌溉工程河流治理导线的过程中,应当重点考虑的是该工程的防洪和排涝作用,不重视工程的环保生态性,会使得自然河流中的浅滩和急流还有主流和支流等等的格局被改得面目全非。倘若只从工程造价还有工程量上分析,这么做好像无关紧要,不仅能够达到缩短工程周期的目的,又可以在一定程度上降低工程成本,但它对生态环境却有着不可忽视的负面影响。首先,在被废弃的原有河道的附近,动植物的生活的环境会急速变差,恶劣的影响也会波及农田的灌溉;其次,环境也会因为新开的河道而被一定程度地破坏,严重的会发生水土流失。所以,维持工程所在的区域的生态功能是要尽力去做的,节水灌溉工程的过程要尽最大努力去保持河流既有状态以及周边的环境,局部的调整如果是必要的话,充分地论证也应进行。

3.2河岸滩地在农田水利节水灌溉工程的应用

因为河岸滩地有经年和有明水以及地下水位高的这些特点,所以在它的整治过程当中就要充分地利用起河岸滩可以缓洪滞蓄等方面的优势,从而使其在防护植物中优先选择耐水淹的植物。经由这些年许多实践表明,倘若仍盲目采用之前的浆砌片石护坡来防护河岸滩地的话,就会因水流的冲刷还有冻胀等原因,使得这些护坡防护需进行经常性的维护,不然坍塌可能就会发生。而相对那些使用天然的芦苇这样的耐水淹植物用来防护河岸滩地,就会因为这些防护植物可以很好地保持水土而免去相应的修复等的环节。

3.3堤岸结构设计当中的应用

河道的骨架以及保证防洪安全的关键就是堤岸结构。以往的河流堤岸结构使用的是土料筑堤,之后为了达到防护的目的常在它的迎水面加一道浆砌片石护坡抑或是干砌片石护坡,借此来把水流控制于堤岸当中的河槽中。经由对自然仿生原理的融合以及伴随着生态理念的应用,以草皮这样的乔灌木来结合的生态堤岸也慢慢得以推广。不可置否的是,对这样的生态堤岸植物所进行的选择也应当是科学和合理的,应该从对其气候还有水土条件的相适应性还有耐旱耐涝的生命力和防护植物自身的经济性等多方面进行充分考虑。

3.4在灌溉渠系设计当中的应用

对灌溉渠系进行规划的时候,应当将其和国土整治,还有山水、田地、树林、路这些规划进行密切的结合,还应考虑别的用水部门的需要,使其实现经济效益还有社会效益之间完美结合。要充分地利用地形等条件的原则,灌溉渠应该布置于高处,和它布置于相对应的排水沟道的低处,使得自流灌溉以及排水各自独立的两套系统分开。对于局部的高地或者洼地,可以分别采用小片提渠等此类措施处理,不用为了顾及局部所以对全局造成影响。与此同时,要在渠道线路的布置上将经济因素考虑进去,渠线的布置可以尽可能地直、顺还有整齐,使交叉建筑物减少,对良田以及民房被占的情况加以避免。在对渠道进行布置的时候,要尽最大可能对深挖方和高填方以及难工险段加以避免。对山丘区地形的渠道所开展的设计要尽最大可能避免靠近沿河和溪进行布置,用来防止被山洪所冲毁。

灌溉工程论文例3

2水利工程灌溉施工关键技术分析

水利工程灌溉施工过程中,其施工技术要点主要体现在水源井工程、地下管网工程以及喷灌工程等方面。具体施工技术要点表现在以下几个方面:

2.1水源井施工关键技术

水源井工程施工主要包括水源井以及井房建设两个方面。在水源井施工过程中,首先应该考虑水源井建设场地的地质构造、水资源分布、施工地点等具体情况。如果施工地点位于河流等水资源丰富的地区,进行水源井建设施工时,对胡泊、河流的水资源直接截留使用;如果施工场地位于水资源较为短缺的地区,首先需要对场地地下水位以及地质构造进行了解,并用钻机进行钻井。井房建设施工过程中,需要严格的按照设计要求进行。技术要点:首先,井房的位置需要正对水源井;其次,在确定井房位置后,用模板等配上钢筋进行支模,并用混凝土浇筑,做好混凝土的养护工作;在混凝土强度满足设计要求后进行拆模。

2.2地下管网施工关键技术

地下管网工程施工过程中,其技术要点主要体现在以下几个方面:

(1)严格按照设计要求放线,并进行管道开挖;

(2)根据施工环境、气候条件与特点,确定管道开挖的宽度以及深度;

(3)施工过程中,保证管道中的清洁。并且采取有效的措施对管道进行保护,避免其遭到损坏。对于一些渗水现象,需要尽可能的保证管道底部的平行;

(4)在管道施工转弯处,需要设置三通货弯头,消除质量隐患;

(5)管道安装过程中,选用PVC管,按照先干管后支管的顺序进行安装;

(6)进行管道粘结时,现用毛刷涂擦接头,保证涂抹的均匀;

(7)安装好后,需要对止水圈进行仔细的检查,保证止水圈的松紧度适宜,并且在用肥皂涂抹在止水圈上,有利于安装。

2.3喷灌施工关键技术

首部施工技术要点:在施工的过程中要使逆止阀、闸阀、压力表和输水管路保持良好的连通;为了防止漏水,要将阀与阀之间的螺栓和胶垫拧紧。地上部分施工技术要点:施工工序要按照管路布置原则,首先组好喷头,然后将其安装在铝三通管,确保铝直管和铝三通管实现平行垄向连接,同时要保证灌溉喷头稳定、可靠。

3水利工程灌溉施工质量控制措施

3.1保证水利工程灌溉施工的设计合理性

在水利工程灌溉施工前,需要做好相关的设计工作,并且保证设计的合理性、适用性。良好合理的施工设计能够为灌溉施工提供有力的依据。在设计过程中,需要综合考虑施工人员配置、施工工艺、资金、原材料等因素,将设计作为工程施工的首要任务,提高设计的适用性。

3.2不断的规范施工操作

在水利工程灌溉施工阶段,加强质量控制的措施体现在以下几个方面:

(1)选择合理恰当的施工场地。在场地选择过程中,需要综合考虑预制料进场、堆料场等因素,保证各个方面都能满足施工设计要求;

(2)在混凝土配置过程中,不仅需要严格的控制原材料的质量,还需要设置合理的配合比,严格的按照混凝土配置规范进行,严格控制好混凝土配置中的温度与湿度等;

(3)在施工相关材料的采购、运输等环节,需要安排专门的人员进行,并且对原材料进场质量进行严格把关,做好材料的堆放以及保护工作。

3.3加强对施工人员的管理

水利灌溉渠道工程具有工作面积大、施工时间长和工期紧张的特点,而且,在具体的施工过程中会有众多的施工队参与进来。为了确保施工质量,使施工人员有条不紊的开展工作,需要对人员进行合理的调配并实行集中有效的管理。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完善工程质量管理体系

为了能够对水利工程灌溉施工进行有效的质量控制,就必须建立完善的质量管理体系,通过多种方式,建立健全的质量管理体系,形成质量规范与标准。可以建立施工班组制度,明确施工班组的工作任务与责任;安排施工现场质检员,随时对工程施工进行质量检查,保证施工的质量。另外,要充分的发挥工程监理单位的作用,并且做好施工人员与监理人员的相互协作,全面提升施工质量。

灌溉工程论文例4

根据项目区现场调查,地块南侧紧邻东风干渠,地块目前采用该渠水灌溉,地块内相应有土渠和土沟。

1.2井水水源

项目区南侧道路和渠道已有10眼机井,机井均为2010年新建,与项目区距离约为10m。

2灌区土地分类、农业生产结构和作物组成

灌区土地包括熟地和生地2部分。熟地部分地块面积为172.67hm2,中东部生地部分面积为26.87hm2,共计为199.54hm2。目前,生地正在进行土地整理,没有修建条田,暂不进行设计。因此,本阶段仅对地块面积199.54hm2(净灌溉面积156.93hm2)的熟地进行设计。

2.1农业生产结构

199.54hm2其中第1大条田面积为35.51hm2,第2大条田面积为68.40hm2,第3大条田面积为53.02hm2。3大条田均为间种,果树品种为西梅,间种的作物主要为棉花、小麦和甜瓜,每年轮换。

2.2作物组成

按照2012年计划种植的作物进行设计,果树的品种为西梅,间种作物第1、2大条田为棉花,第3大条田为小麦。

3灌区水利土壤改良

土壤为砂壤土。大部分面积的土壤轻度盐碱,但仍有部分区域中度盐碱。项目区南侧紧邻东风干渠,在东风干渠南侧,2007年建设浅水机井一批,间距在300m左右,根据观测数据,该批机井很好地发挥了竖井排灌的作用,故项目区南侧盐碱化程度较低,不需再进行洗盐排碱。1、2号条田已自2009年起开始洗盐排碱工作,目前改良效果较好,只需再进一步加强灌溉管理即可。此外,每年5-8月,利用分洪水漫灌压碱。

4节水灌溉技术比选

4.1节水灌溉方式的选择

各种灌溉方式都有它的优缺点和适应条件,根据项目区的种植作物来分析,适合间种果树和小麦/棉花的节水灌溉技术主要有滴灌和低压管灌。滴灌是一种局部灌溉方法,仅湿润根区附近的土壤,而其他部分地表保持干燥,因而显著减少了水蒸发损失,同时又减少了杂草生长的几率,从而为作物根系活动层的土壤创造了良好的水、热、气、养分状况。另外,肥料、药剂还可通过灌溉水一起施到根系土壤中,提高肥、药的利用率,为稳定增产打下基础。滴灌灌水均匀度高,一般可达80.0%~90.0%,不产生地表径流和深层渗漏,因而对土壤的要求不高。滴灌只要用压力管道将水输送到作物根部附近即可灌溉,对地形条件的适应性较强。低压管道输水是以管道代替明渠,采用较低的工作压力将灌溉水输送到田间的一种工程形式。其特点是输水时压力低,出水口流量较大,不易发生堵塞,具有输水效率高、节能、节省渠道占地、省工、成本低等优点,适合在井灌区推广应用,是一种便于群众掌握和管理的灌溉技术。在第1阶段的征求意见稿中对全滴灌方案和管灌配合滴灌2种方案进行了比选,项目区的农民强烈建议用低压管灌,田间采用沟灌,因此通过召开第三次农民会议,参建各方决定灌溉方式采用低压管灌。

4.2管道系统的工作制度

管道系统的工作制度有续灌方式、轮灌方式和随机取水方式3种。

1)续灌方式:续灌的方式是上一级管道同时向下一级管道配水,在干管这一级进行续灌,干管连续工作,管道过水时间就等于灌水时间。续灌的特点是下一级管道的设计流量小、工作时间长。

2)轮灌方式:上一级管道按预先划分好的轮灌组向下一级管道配水,而轮灌管道在灌水时期是轮流工作的,轮灌一般有集中轮灌和分组轮灌2种。轮灌组的划分及灌水的先后次序直接影响到上一级的管道投资。轮灌方式适用于种植作物比较单一的情况。

3)随机取水方式:随机取水方式即每个取水口任何时候都可以取水,也可以不取水,以取水口作为一个用水计算单位,在此基础上用概率论和理数统计方法来推算各级管道的设计流量。在运行方法上是使取水口以上的管网中任何时候都充满水,各取水口按本用水单位的需要随时打开阀门取水灌溉,因此也叫“按需分配”方式。但随机取水方式的设计管径较大,投资较高。管道系统的工作制度不同,则管网规模不同,从而直接影响工程投资,同时不同管道系统的工作制度又对灌溉的操作和管理提出不同的要求。通过对上述3种方式的比选,选择布局合理、投资经济的方案,本工程采用续灌和分组轮灌相结合的方式。

5灌溉设计保证率和灌溉制度

5.1灌溉设计保证率

本项目区灌溉方式为低压管道输水灌溉,灌溉水源为井水,灌溉设计保证率取85.0%。灌溉系统田间采用沟灌,按照第2阶段的预审意见,灌溉水利用系数为0.8。

5.2灌溉制度

根据灌区的水土资源情况、作物组成以及各种作物的生长特性,根据新疆地区西梅树和棉花的种植特点,拟定田间毛灌溉定额及灌溉制度。

6灌区水量供需平衡分析

6.1地下水可供水量

项目区灌溉用水为井水。依据《伽师县地下水资源开发利用报告》,伽师县地下水总补给量为4.26亿m3,地下水可开采量为1.28亿m3,根据调查,项目区地下水储量丰富,开采条件好。

6.2灌溉需水量

项目区包括3大条田,其中第1大条田面积为35.51hm2,第2大条田面积为68.40hm2,第1、2条田种植西梅和棉花,第3大条田面积为53.02hm2,种植西梅和小麦。项目区为间种的种植模式,在计算灌溉需水量时,按照不同作物分别计算水量。

1)西梅树的灌溉需水量:地块内156.93hm2的面积全部种植西梅树,灌溉定额为490m3/667m2,计算得西梅树的灌溉需水量为115.35万m3。

2)棉花的灌溉需水量:第1大条田和第2大条田内种植棉花,种植面积的比例约为地块面积的60.0%,为62.35hm2,灌溉定额为360m3/667m2,计算棉花的灌溉需水量为33.67万m3。

3)小麦的灌溉需水量:小麦的种植面积的比例约为第3大条田地块面积的60.0%,为31.81hm2,灌溉定额为400m3/667m2,计算棉花的灌溉需水量为19.09万m3。项目区地块内灌溉需水量合计为168.11万m3。

6.3水量平衡分析

项目区年需开采地下水总量为168.11万m3,而区域的地下水可开采量为1.28亿m3,远远大于作物的灌溉需水量。不会对地下水的平衡产生不良影响,因此项目区开采地下水是有保证的。

灌溉工程论文例5

2农业灌溉工程中沟渠施工的关键技术分析

2.1渠道施工技术

渠道主体是灌溉沟渠的核心设施,在施工中应注意各项施工技术的控制,其中包括了土模水泥砂浆施工、土模浇筑施工、预制混凝土小板、预制U型槽、预制涵管等工作。在实际的工程中,通过对灌溉网络的设计与调整,因此新建的沟渠往往会在回填的新土上进行施工,所以在施工中利用预制件来控制管道的质量以及沉降等就成为施工中的关键环节。同时预制件可以大幅度的降低施工作业的工程量,因此预制U型构件和涵管技术就成为沟渠施工的主要技术。按照干渠和支渠的设计,U型槽的尺寸也不同,所代表的深度和宽度也就不同,多数的预制件在宽度700-600mm;深度700-600mm,厚度则统一为30mm。在施工中应注意一下关键环节:

(1)土模构筑。

土模开挖是沟渠施工的第一步,开挖U型土模的时候应注意线路和深度的控制,首先应按照土质情况进行放样和划线,按照U型槽的尺寸、沟渠底部纵坡按照比例进开挖,渠道首段应考虑预制安置后与田面高度一致,尽量减少土方的开挖,控制开挖深度,保证U型槽顺利放入即可。

(2)U型槽施工。

土模开挖完成后,将U型的预制槽按照放样位置进行放置,安放过程中应保证槽的平稳和直顺,槽和槽之间预留缝隙,模型有出入的应从两侧进行找平,减少整体预制槽之间的高程差异,增加整体渠道的协调和美观性。

(3)培土施工。

完成U型槽的安放后,需要进行培土,将槽与渠堤之间的孔隙进行填充,培土时应注意质量控制,如果培土的质量差就容易导致土层流失,导致预制槽失稳,从而影响沟渠的使用效果。此时应注意进行分层夯实,回填。渠堤的顶部应保留一定的宽度,靠近田地的一侧应保留边坡,渠堤顶部应充分考虑沉降因素,夯实后高出预制槽顶10cm。

(4)镶嵌施工。

对施工嵌缝的处理也会影响整个渠道施工的质量,在施工中主要是利用嵌缝的材料对预留缝进行填充,选择C15的混凝土作为填充材料。嵌缝回填前应对缝隙进行清理,然后将混凝土填入,找平使其与U型槽内壁一致。过多或者过少都会影响渠道的使用和美观。

2.2排水干沟的施工技术

(1)修筑土模。

按照梯形开挖的方式进行土方处理,两侧按照渠道的规划进行放样,开挖时应注意渠道的高程差,保证落差从而实现顺利排水,沟底宽度应按照设计要求施工,沟底的纵坡按照一定的比例进行放样,边坡比例可以设计为1∶0.45,同时保证边坡平整。

(2)沟渠基础浇筑。

排水干沟往往设置在渠道的旁边。如有车辆行驶则会对干沟产生影响马路边的土对多孔板的影响也会随之增加,如果沟底不进行处理则会影响干沟的使用状况,多孔板会出现塌陷,所以应对基础进行浇筑处理,在开挖基础上铺设碎石垫层,并浇筑混凝土。

(3)设置多孔板。

完成开挖和基础浇筑后就是安放多孔板,将多孔板依照边坡的坡度安放,板与板之间保留5cm的嵌缝,然后在板顶的外侧铺设碎石垫层,厚度应保证大于10cm,在上面浇筑大于7cm的混凝土,最后安置预制的顶条。

(4)培土施工。

干沟的是也需要对土层进行回填,并夯实。干沟堤培土应注意的是边坡的控制,靠近道路一侧应与道路进行合理的衔接,靠近田地的一侧则应保证回填宽度大于5cm,高度10cm以上,并回填一个50cm平台,利用边坡1∶0.75与田地平面衔接。(5)嵌缝回填。和干渠施工一样,完成培土后就是对嵌缝进行处理,尤其是干沟的嵌缝处理应分层进行,上部利用混凝土回填,下端则利用无砂细石混凝土进行回填,使得板后的水沿着下端渗出,避免板后的积水过多而影响多孔板的渗透效果,甚至导致坍塌。

灌溉工程论文例6

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。

1.2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。

2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。

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5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。

灌溉工程论文例7

在本工程中,监理工作的内容主要涉及以下几个方面:

1.1.1设计方面

1)对设计文件进行审核,如设计图纸、技术要求、相关技术措施、操作规程等等,并反馈审查意见。

2)组织并主持设计技术交底会议,对技施图进行会审。

3)会同设计单位对承包人提出的与设计文件相关的意见和建议进行研究,并在监理授权的范围内进行批复实施,同时报委托人进行备案。

4)按照工程总体进度计划和施工阶段的进度安排要求,对设计单位提交的施工供图计划和分项工程供图计划进行审核。

1.1.2施工方面

1)对承包合同进行全面管理,并对承包人进行审查,主要内容包括组织机构、资源配置、人员资质、特殊工种是否持证上岗等等,同时对承包人所选择的分包单位和试验单位的资质进行审查,并提出相关意见。

2)督促发包人根据施工合同中的具体约定,落实必须提供的施工条件,并对承包人的开工准备情况进行全面、系统检查,及时签发开工令。

3)对施工组织技术文件、施工进度计划、作业规程、安全措施等进行审查,并重点对施工技术方案和施工质量控制措施进行审查。

4)对施工承包商给出的测量设计方案和相关措施进行审查,并对测量控制网进行校核,直至符合水利工程相关测量规范标准要求。

5)对设备调试大纲进行审查,当分部试运行不合格时不准进入整套启动试运行环节,同时参与分系统试运行和整套试运行工作,并对调试报告进行审查。

6)进度控制。协助发包人对工程总体进度计划进行编制,并对承包人编制的二级网络计划进行核查、审批,同时对进度计划的执行情况进行跟踪检查,当实际进度与计划进度出现较大偏差时,及时提出调整意见和建议,采取相应的措施确保工程如期完工。

7)施工质量控制。对承包人制定的质保体系及相关措施进行审查,并监督实施,同时监督承办人建立健全质量管理体系,根据有关规定对承包人进场的工程机械设备、材料、构配件、半成品进行跟踪检测,并对承包人提出的工程质量缺陷处理方案进行审核,参与重大质量事故的调查工作。

8)成本控制。协助发包人对付款计划进行编制,并对承包人提交的资金流量计划进行审查,对完成的工程量进行核定,同时受理索赔申请,并针对索赔情况进行调查。

9)施工安全控制。对承包人提供的安全技术措施和专项施工方案进行审查,并对措施和方案的具体实施情况进行检查,同时对防洪度汛措施的落实情况进行检查,并参与重大安全事故的调查;督促承包人加强对参与施工建设人员的安全培训,监督安全生产文明施工状况。

10)根据相关规定参加工程验收,对承包人的合同执行情况进行检查,提交监理工作报告和监理日记,督促承包人做好档案编制工作。

1.2监理方法

在本工程中,监理工作过程中所采用的主要方法如下:

1)现场记录。具体包括每日施工现场的人员、设备、材料、施工环境、天气以及施工中出现的各种情况的记录。

2)旁站式监理。监理机构依据合同的约定,在施工现场对工程中的关键工序和重要部位的施工进行旁站式监理。

3)巡检。对工程项目进行定期或不定期的监督、检查及管理。

4)跟踪检查。监理人员在承包人对试样进行检测的过程中实施全程监督,并对检测结果的可信性进行确认。

5)协调。对参与工程项目施工建设各方之间的关系进行协调,并对施工过程中发生的问题进行调解。

1.3监理工作要点

1.3.1隧洞开挖

为进一步确保本工程隧洞开挖的整体质量,在对隧洞进出口进行边坡开挖时,采用的是自上而下的开挖方式和分层梯段爆破开挖的方式。分层开挖台阶的高度为100~150cm,台阶周边采用预裂爆破,并遵循浅孔、少药、分层的爆破原则;隧洞洞身拟采用全面开挖的方式,周边采用光面爆破技术。为了有效提高钻爆残留孔率,并减少超欠挖,必须对钻孔的布置及排间距进行严格控制,若是钻孔过程中遇到围岩破碎或节理裂隙发育,应当采用短进尺浅孔少药量。在钻孔控制措施方面,因隧洞进出口采用的是手持式风钻,洞身采用的是气腿式风钻,故此必须对钻孔进度加以严格控制。在隧洞混凝土的衬砌施工措施方面,底板混凝土施工采用的是立模浇筑,标准段的边顶拱衬砌混凝土施工采用钢模台车进行立模浇筑,以此来提高混凝土浇筑成形之后的外观质量,同时还有利于加快浇筑施工进度。由于大沙河水库工程地下洞室开挖围岩岩性为砂泥岩,且地下水较多,因而在对洞室进行开挖的过程中,必须严格根据设计图纸进行及时支护,同时还需要布设相应的集水坑和抽排水设施,以确保施工的安全进行。

1.3.2大坝基础开挖

为保证大坝基础开挖质量,在施工过程中采用的是自上而下的开挖方式和分层梯段爆破开挖的方式进行,大坝开挖要严格按设计坐标进行开挖放样,同时做好开挖过程的复核放样测量,控制好大坝外型轮廓尺寸。大坝趾板、垫层区及过渡区基础岩石为砂泥岩,注意控制光面爆破的效果,开挖时应采用浅孔、少药、预留保护层的开挖方式施工,防止因爆破作业损坏大坝基础。

1.3.3坝体填筑

坝体填筑分为特殊垫层区、垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区。现场施工对采用划线分区,各填料区连接部位处理按设计要求进行控制,严格坝体填筑分区,铺料、找平、碾压等工序加强控制,保证坝体填筑质量。

1.3.4面板砼浇筑

面板是大坝的主要防渗体,关系水库成败,是大坝施工质量控制的关键点,要从原材料质量控制、钢筋制安、止水制安保护、模板安装、砼生产、砼入仓平仓、砼振捣及抹面、滑模提升速度、砼养护等工序和阶段加强质量控制。面板砼浇筑要严格控制滑模提升速度,平均提升速度控制在1~2m/h,最大提升速度不宜超过4m/h,砼表面抹面要采取多次成形抹光。

1.3.5施工过程的监理控制要点

1)在本工程中,应当对以下关键环节的施工进行旁站式监理:钢筋绑扎、混凝土仓面验收、混凝土浇筑、模板检查及重要隐蔽工程等。

2)在隧洞开挖过程中,应对以下内容进行控制:贯通误差、轴线与周边孔放样、孔间距及装药量、光面与预裂爆破,并将检查的重点放在轴线、周边孔偏差、超欠挖量、残留孔率指标等方面上,一旦检查过程中发现问题,必须及时进行纠偏处理。

3)混凝土浇筑情况进行严格的质量控制,必须做好各种原材料的质检工作,并对模板及具体支撑情况进行认真检查,同时还要对混凝土仓面进行质量验收,并检查混凝土的坍落度和浇捣情况,严格控制混凝土的内在强度和外观质量以及内外温差。

4)大坝帷幕灌浆、固结灌浆及隧洞回填灌浆。灌浆作业可将检查的重点放在孔位、孔深、冲洗以及灌浆压力等指标的检查上,并对实际灌浆质量进行严格控制。大坝防渗灌浆应当根据先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进行,隧洞回填灌浆必须在衬砌混凝土强度达到设计要求的70%以上时才能进行。对于空隙相对较大的部位应当灌注水泥砂浆或是高流态混凝土,砂浆的掺砂量不得超过水泥重量的200%。

5)在设计规定的灌浆压力下,当浆液注入率<0.4L/min时,应当延续灌注时间60min;如果注入率>1.0L/min时,继续灌注90min便可结束灌注。

1.3.6施工成品质量的监理控制措施

应对混凝土试块等成果进行相应的试验检测,借此来对施工成品质量进行有效控制;对施工完毕的分项工程及工序应进行相应的质量评定,对不符合设计和规范标准要求的应及时予以跟踪处理,直至合格为止。

1.3.7确保施工人员安全

在隧洞等地下建筑施工中,必须确保有足够的通风和照明设备及排水设施,以确保施工人员的安全;所有进入地下建筑物进行施工的人员都必须佩戴安全防护用具;在施工过程中必须配备对有害气体的检测和报警装置,如防爆灯、报警器等等,当发现有害气体泄漏时,应及时停止施工并疏散人员;所有可能遭遇雷击的电器设备都必须安装避雷装置。

灌溉工程论文例8

1.2重建设轻管理现象随着对节水灌溉工程重视程度的提高,有关部门也加大了对设计和施工质量的控制力度。当节水灌溉工程建设成功并投入使用的之后,便会出现无人管理无人负责的现象,而且这种现象在农村地区极为普遍。正是这种现象,导致节水灌溉工程自从投入使用之后,其所发挥的作用便会迅速降低,最后无法正常使用。无人负责、管理的原因主要是由于节水灌溉工程的责任不明晰,相关部门缺乏管理方法与配套资金。如果想将这种现象有效的解决,各地的相关部门必须根据各地不同的实际情况制定行之有效的规章制度,并在以后的管理中严抓落实。

1.3种植结构的不合理随着农村经济发展的不断加快,帮助农民增产增收便成为了一项重要工作,因此高效的节水灌溉工程便应运而生,高效节水灌溉工程也为农民经济水平的提高发挥了很大的作用。但人们对种植的方式仍然局限于传统的方法上,虽然有些地方已经了进行高效农业生产,但是其覆盖面仍然较小,致使高效节水灌溉工程无法最大限度的发挥其本身的作用。为解决上述问题各地相关部门应根据实际情况对当地种植结构进行调整,做好宣传和推广工作,真正改变农民传统的种植结构,将种植结构彻底优化。

2农田水利工程高效节水灌溉发展思路

现在的农村地区已经建成了很多的水利工程,特别是节水灌溉工程的建设。节水灌溉工程的建设虽然量多,也已经发挥了部分的灌溉作用,但依旧存在相当多的问题。为了农田水利工程建设的目标顺利实现,就必须对目前节水灌溉工程中存在的问题进行分析,并根据农村的实际情况来合理解决。

2.1把农业发展与水资源优化配置相结合由于我国目前水资源匮乏,使得优化水资源配置对保证水资源的持续性起到了特别重要的作用。所以,设计人员在设计之前必须对当地的水资源进行全面系统的分析,尽可能优化水资源配置,达到科学化、合理化供水,避免对水资源的浪费。与此同时也要加大周边自然环境保护力度,将可持续发展确定为基本建设原则,将优化水资源配置与农业发展有效结合起来。对灌溉区进行科学管理,树立节约用水意识,实现高效用水,促进农业快速、健康、可持续的发展。

2.2加强高效节水灌溉示范项目建设一个优秀的灌溉示范项目可以一定程度的推动当地水利项目建设的进步,也同样有利于整体水利工程建设的健康发展。在实际的建设中,要突出高效节水灌溉的特点,对各项指标严格控制,实行农业分区,促进农业增产以及农民增收,促进与生态环境的良好发展,从而实现经济效益与生态效益的完美结合。高效节水灌溉示范项目在进行选址的时候注:①选择缺水情况严重,且农田地势不平使得灌溉难度大的地区;②选择在经济方面发展较好,且该地区大部分种植经济作物的地区,综合上面两个方面的考虑是为了能够更加突出表现地出示范项目的优越性。最后要选择治安情况较稳定的区域,治安情况好的地区可以有效的保护示范项目的顺利建成和以后的投入使用。

2.3引进高效节水灌溉技术随着科学技术的飞速发展以及先进技术在各个领域中的呈现,我国农村经济也在不断的提升,传统的节水灌溉技术已经无法满足现在发展的需求。因此,为了实现水利工程项目的高效节水灌溉,引进技术便成为了必要的工作,做好相关技术的引进对于提升节水灌溉效果有着重要意义。目前的高效节水灌溉技术主要有以下几种形式:①建立在生物技术上的调控灌溉技术;②建立在3S技术上的高效节水灌溉技术;③利用最新的智能技术提高节水灌溉的效果。上述三种技术都能很大程度的地提高节水灌溉的效果,能够满足现在农业的灌溉需求,不断引进新的高效节水灌溉技术,用以促进新农村经济的可持续发展是必须实施的工作。

2.4加强管理节水灌溉工程的建设是农田水利工程的重要基础,而管理则是高效节水灌溉的关键。为保证已完成的节水灌溉工程能长期运行,必须对管理工作高度重视,加强节水灌溉工程的管理,保证工程管理落到实处。如此,才可保证节水灌溉工程能长期的发挥作用。能源•水利

3灌溉模式

人们依旧习惯于利用传统的土渠漫灌方式进行土地的灌溉,这种灌溉方式会造成本来就严重短缺的自然水资源和电力的浪费,也会导致农民辛苦施在地里的肥料和洒在土地里的农药流失,甚至污染整个地区水域的环境。现代高效的节水灌溉是对除传统上的土渠和漫灌之外所有输水、灌水的方式的一种统一称呼,人们现在能够大致掌握的成熟灌溉技术有以下几种:喷灌技术、滴灌技术、微灌技术,这些新型的高端灌溉方式能够尽可能地减弱对资源的浪费和对水环境的污染。可以通过教授农民掌握现在成熟的高效的灌溉技术,并鼓励和督促他们使用已经掌握的高效灌溉技术,让他们养成一种使用高新灌溉技术的意识,来彻底改变传统的灌溉模式。

灌溉工程论文例9

2现代化小农水工程设计的规划布局

项目区建设规划设计布局起点高,突出实效性。根据水资源现状,广泛征求群众意见和建议,优化工程设计,优选灌溉模式,全部采用管道输水方式。以管代渠、节水节地。水源依据是“靠河建站,不靠河打井”的原则,精心布局、细化设计。达到工程设计“三十年不落后,五十年还能用”的目标要求。共建成高效节水灌溉面积19.25万亩;铺设UPVC管道700km,新挖疏浚河道172km,新修建生产路83km,新建、改建桥涵闸等建筑物302座,新打和配套改造机井943眼,新建泵站泵房36座,配套水泵、架设变压器、安装变频供水设备36台套。新建土壤墒情自动测报系统4处。设计实现“旱能浇、涝能排”的现代化农田管网工程系统。36座泵站采用变频自动化控制,高效节能,943眼机井采用一泵多卡管道灌溉模式,节水省电、方便操作及管护。

3工程设计模式

泵站工程模式:“一泵、一网、一卡两表多栓、一带、一畦田”。机井工程模式:“一井、一网、一卡、一表、一栓、一畦田”。一泵指泵站,控制灌溉面积3000亩左右。选用单级双吸中开离心泵,扬程24m,功率22~185kW,流量每小时500~1866m3。泵站配置拦污栅网、闸阀、压力表、真空泵、变频柜、高低压配电设施等。系统运行自动控制,体现了新技术应用和高标准设计应用。泵室为钢筋砼结构,泵房为砖混结构,钢木套装门、塑钢窗、花园式院落。“一井”指配套机电井。为混凝土砂管井。井深60~70m,单井出水量40~60m3,设出水口(给水栓)10~20个,单井控制灌溉面积80亩左右。“一网”指输配水管网系统,从泵站、机井到田间出水口均用管网输水。“以管网代沟渠”、灌排水分设,实现田间自来水无死角无盲区。因管网系统较大,设计管道直径从Φ110~Φ500mm均用UPVC管件。系统设进气、排气阀、泄水阀、闸阀等配套设施。泵站出水口设计安置磁流量计和插入式数字流量计两种计水量器具,给水栓配备移动水表和小白龙输水软管。“一卡”指智能控制卡。用于泵站、机井启动,控制一座泵站、一眼机井灌溉。一泵一井多卡,依卡缴费,刷卡取水,实现计量用水缴费,促进了群众节水意识。“两表”或“一表”,是系统中的固定水表和移动水表。固定水表安装于泵站灌区干管首端,由水管员管理。作为泵站计量用水收费依据。移动水表是将固定水表计量分配到用水户的延伸和依据。水表起止码由水管员记录,用水户确认。机井灌区仅在井池出水口设固定水表。“多栓”或“一栓”,指泵站或机井系统的给水栓。泵站系统设多栓,机井设一栓用水灌溉。大田灌溉给水栓设计采用是先进的自动排气系统,解决了原来给水栓排气困难的问题。由一体式改为分体式安装,有自动关闭功能,节水高效。由地上变为地下深埋,便于机耕,用水泥浇筑,有防盗、防晒、防老化、不易损坏的优点。一带是田间出水口以下连接小白龙输水带。给水栓通过输水带用快速接头连接向畦田内灌溉,使用方便。畦田是田间畦块。传统长畦200~300m,宽8~10m,灌溉时间长,浪费水电。设计田间支管间距100m左右,出水口间距50m左右,畦田大变小,加大了田间节水效果。泵站灌区和机井灌区核定水价为0.21元/m3和0.22元/m3,亩次灌溉成本10元左右,比传统灌溉模式节省50%.

4工程设计综合效益分析

4.1创新了灌溉模式,优化了水资源配置

项目区实现了高效节水管网化管道灌溉模式,通过现代化先进的管网工程进行农田输水灌溉。以生产路为框架,在田间铺设了纵横交织的封闭式压力管网。乡镇灌溉用水协会根据各村灌溉面积,农作物种植季节、生长情况、土壤墒情、旱情选择配水,实现了水资源优化配置和高效节水灌溉的目标。

4.2为优化产业结构调整,保障了水利支撑

小型农田水利建设现代化高效节水省电灌溉工程系统,全面解决了以往存在的“最后一公里”问题,优化了农村产业结构调整,先进科学的灌溉技术和充足的水源条件,使粮食及其它特色产业规模快速发展,项目区出现了一大批种粮大户,特色优质瓜果蔬菜等经济作物种植大户,形成了特色产业经济强镇、强村、增加了农民经济收入。

4.3实现了高标准现代化农田基础建设

小农水工程的设计,实现了耕地灌区节水化,工程运行科学化、长效化、灌区路网化、工程管网化。同时实现了灌溉自动化,控制智能化。建成“旱能浇,涝能排”高标准农田近20万亩。用水成本由以前每亩次30元左右降至10元左右,节水节电,达到设计要求。

4.4农民得实惠,政府得民心

灌溉工程论文例10

作者简介:孙三民(1977-),男,甘肃陇西人,塔里木大学水利与建筑工程学院,副教授。(新疆 阿拉尔 843300)

基金项目:本文系塔里木大学本科教学质量与教学改革工程项目“农业水利工程特色专业建设项目”(项目编号:TDZGZY09022)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0090-02

“灌溉排水工程学”是农业水土工程专业主修课程之一,是研究农田水分状况、地区水情变化规律、调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学,[1]农业水利工程专业的一门核心专业课,可以从事农田水利工程规划设计与施工等工作。

在塔里木大学(以下简称“我校”)该课程一般安排在第六学期即大学三年级的下学期,64学时共4学分,教学环节由理论讲授、实验教学和课程设计等3部分组成。其中讲课58个学时,通过讲授使学生对该课程有一个系统的认识和了解,掌握基本概念原理和灌溉与排水系统的规划设计方法;实验8个学时,学生通过自己动手操作仪器设备对该课程涉及到的一些规律进行验证,从而加深理解和认识;课程设计2周是课程学习后的一个综合性实践教学环节,对加强课程理论的理解和应用具有重要意义。

水利与建筑工程学院(以下简称“我院”)以往教学中形成了一套完善的教学体系,在教学中采取较好的教学方法和手段。但随着时代和水利事业的发展,其教学体系还需进一步更新与完善。本论文旨在培养农田水利专业合格的人才,对我校“灌溉排水工程学”课程从理论教学层面、基础实践教学层面和创新实践教学层面三个方面进行了改革。

一、理论教学方面

1.加强理论教学改革

随着我国农田水利事业的快速发展对灌溉排水原理的认识不断深化节水灌溉技术与工程措施有了新的发展节水灌溉设备不断更新相应的工程管理方法也不断改进,面对新形势、新技术。“灌溉排水工程学”的教学内容需要不断调整调整教学内容,培养社会需求的优秀专业人才。

首先,在讲授“灌溉排水工程学”课程时应突出了其内在的系统性与科学性,如强调灌溉与排水并重,尤其强调在新疆次生盐渍化地区排水沟的重要性,排水不只是简单降低地下水位,还有淋洗盐分,防止次生盐渍化的问题;强调农田水利设施建设和后期工程管理并重,介绍管理的重要性,及当前国内外新的管理模式与方法,充分认识不同管理模式的适用条件及优缺点。

其次,“灌溉排水工程学”课程内容涉及土壤、植物、工程、数学、力学、环境及经济等多个学科。[2]其中,在讲授作物需水量和节水灌溉技术时涉及农业中植物、土壤等内容,由于农业水利工程专业学生为工科专业,很少了解农学专业知识,不能很好地理解灌水时间和灌水量与作物生理生态之间的关系,以为灌水就是浇地,不知道灌水的目的是为了满足作物正常生长所需,很少考虑作物不同生育期、不同种类等因素对灌水时间和灌水量的要求不同,而造成对灌水时间、灌水次数的确定不清晰;另外,由于缺乏土壤对作物生长影响的相关知识,因而对不同灌溉方式影响到土地板结、土壤通气性、生长环境温湿度等因素,进而影响到作物生长、产量不能理解,因此,应加强学生在此方面的学习。

最后,结合实际,适当地增加渠道防渗新型材料管材管件灌水器等新设备和施工技术的介绍。如微润管,一种新型的地下灌水装置,在温室中有较好的应用。这样不但提高学生听课的兴趣,而且使学生在今后的工作生产中优先选用质量可靠性能稳定的新产品设备和施工方法,提高农田水利工程质量。

2.选择合理的教材

教材是老师教学的主要参考工具,是学生学习的范本。目前我校使用的教材是内蒙古农业大学史海滨等合编的《灌溉排水工程学》(高等学校精品规划教材)教材,[3]内容覆盖面广。但为了进一步完善学生知识,并在以后的工作实践中尽快进入角色,应结合本地区的特点,增加一些教学内容。如在节水灌溉技术方面,新疆大部地处干旱荒漠区,耕地面积大,日照充分,人口相对较少,单位面积水资源短缺,使得当地的节水灌溉技术相对发达,且有一定的地域特性。因此,在讲授节水灌溉技术时应着重介绍本地区技术成熟、大面积推广的灌溉技术,如棉花膜下滴灌、林果业的地表滴灌等灌溉技术,让学生了解新疆现有的节水灌溉技术;同时介绍适合干旱地区正在研究的一些新的灌溉技术,如间接地下滴灌、深层坑渗灌、根部加压注水灌溉等前沿灌溉技术,有利于拓展学生知识面。在盐分治理方面,由于大面积土壤次生盐渍化问题,采用秋季浇水压盐等灌溉制度也应加入教学内容。另外,还应针对新疆灌溉中出现的问题,如近些年大面积采用滴灌灌溉作物并治理盐碱,而减少了排水沟的使用,没有起到改良盐碱的目的,给学生从机理上解释原因,进一步加深了解排水沟治理盐碱的作用。

3.运用多样化的教学手段,丰富教学形式

多媒体技术集音像、图形、文本等诸多媒体的优点于一身,并能灵活、动态、有机地将各种媒体综合连接起来,因此在课程教学中采用多媒体技术能形象地展示作物灌溉制度设计示意图、各种灌溉技术工作原理、渠系设计等教学内容,避免了传统教学中现场作图费时费力、难以精确、缺少实物演示、原理抽象不易懂等缺点,增加了单位教学时间内传达的信息量并使教师将精力与时间更多地集中在知识难点、重点与分析方法的讲解上。

二、基础实践教学方面

1.强化实习环节,提高感性认识

教学实习环节作为教学活动的重要组成部分,其目的是为了培养学生理论联系实践的能力,我校水利与建筑工程学院现共有校内外实习基地4个,其中校内实习基地1个,校外实习基地3个。校内实习基地设置有农业水土工程实验演示室、日光温室、自动气象站、田间灌溉系统、水工建筑物演示试验区等。同时,学院与新疆克孜尔水库管理局、新疆兵团农一师水土保持监测分站、新疆青松塔里木建筑安装工程有限公司3个单位签订了教学实习协议,为学生创造良好的认识实习的机会和条件。每年在上专业课之前,通常由带队教师或现场的管理技术人员到实习基地给学生们介绍各种灌排工程,如水库、水利枢纽的组成部分和运行管理,田间灌溉系统的组成和工作原理等,使学生们对灌溉排水系统有一个初步印象。

2.重视课程设计,加强技能培养

课程设计是“灌溉排水工程学”课程的另一重要的教学环节,通过课程设计,使学生对该课程有全面深入的再认识,并初步具备利用理论知识解决简单实际问题的能力,为本专业的毕业设计打下坚实基础。目前,国内“灌溉排水工程学”课程设计主要模式为:教师依照《灌溉排水工程学习题集与课程设计指导书》中给学生定1~2个课程设计题目,学生按照课程设计指导书进行设计,在2周时间内完成相应的规划图和设计书,教师根据学生设计成果和平时表现,综合评定给出评价结果。但由于课程设计题目单一陈旧、设计内容老化、不能与现实工作需求紧密联系等弊端,致使部分学生做课程设计的积极性不高,也不能达到课程设计的目的。近年来水利与建筑工程学院(以下简称“我院”)教师在“灌溉排水工程学”课程设计方面做了以下一些尝试。

第一,课程设计题目具有实用性和针对性。由于我院教师经常带学生到当地进行渠系规划、低改田等服务社会等活动,掌握有周边团场、乡村等地的地形图和水文等基本资料,因而可以让学生结合实际需求做课程设计。如我院教师带领农水专业的学生对224团进行了地形图测绘、渠系规划等工作,当本届和下几届学生做“灌溉排水工程学”课程设计的时候,让他们以224团的基本资料为依据,划分几个灌区分别做渠系规划、土地规划。由于是学生自己参与测绘的,对地形、水源等情况熟悉,结合实际工程要求,再对其进行设计时就有相当的兴趣和成就感,会积极利用理论知识完成设计,从而达到课程设计的目的。

第二,优化设计手段和加强规范的使用。由于农水专业学生毕业后有相当数量的学生到设计院从事设计的工作,而设计院对设计手段和规范的使用有严格的要求,因此,在要求学生掌握课程设计中原理部分的基础上,结合设计院所用的先进设计手段和规范要求,适当引导学生积极掌握先进的设计手段,如规划网络图、框图[4]的使用;同时养成严格使用相关规范的意识,如设计规范《灌溉与排水工程设计规范GB50288-99》需要教师引导学生熟练掌握和应用,使学生学习更有针对性。

三、创新实践教学方面

针对不同学生不同的特长,作为教师要善于观察了解和引导,通过创新实践教学,如参加各种大学生科技竞赛、科技创新等活动施展他们的特长,开阔他们的眼界。近年来学校进一步加大对大学生各类竞赛工作的重视程度和支持力度,并组织学生参加“全国大学生力学竞赛(周培源力学竞赛)”、“全国大学生数学建模竞赛”等各类竞赛,在师生的共同努力下,取得一系列突破性成果。如第八届全国周培源大学生力学竞赛,获国家三等奖4名,优秀奖17名;2011年全国大学生数学建模竞赛获国家二等奖4项;第四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛获国家二等奖1项,三等奖2项;2012年全国大学生数学建模竞赛,荣获国家一等奖1项(新疆唯一),国家二等奖4项。此外,近几年,随着学院教师国家、兵团各类科研项目的增多,使我院学生有机会参与教师的科研项目。教师利用这样的机会,引导学生将课堂理论知识与科研实践有机联系在一起,不但使课堂教学得到补充和延伸,还能够激发大学生科技创新的意识,提高他们科技创新的能力,提升综合素质。

四、结语

“灌溉排水工程学”是农田水利工程专业一门重要的核心专业课,对于该课程的掌握程度,对于学生在以后从事农田水利工程规划设计与施工等工作有着十分重要的意义。本文结合我国高等教育改革的形势,从理论教学、基础实践教学和创新实践教学三个方面提出了具体的改革意见,旨在增强学生学习兴趣,提高学习效率,更深层次获取理论实践知识,培养出合格的农田水利专业人才。

参考文献:

[1]王盂雪,于立红.“农田水利学课程”教学改革与探讨[J].安徽农业科学,2011,39(34):21558-21559.