高标准农田生态型田间灌排系统设计研究

高标准农田生态型田间灌排系统设计研究

周义霞

太仆寺旗骆驼山镇人民政府 内蒙古锡林郭勒盟027000

摘要：我国在农田建设的时候，倡导高标准的生态建设，希望在高标准的要求下，对农田进行适当的改造，从而使农田的产量增加，希望能够提高建设的水平，近而实现高标准化。但是在实际的建设中，能够达到高标准的农田很少，尤其是农田的灌排设计。造成这种现象的主要原因是因为，在设计的过程中，技术水平差，而且当地的农田比较平整，很多人都更加支持水渠建设。由于支持的人比较少，使灌排系统的技术含量降低。但是我国的农业正在逐步实现现代化，而且农村的建设也向新农村迈进，因此必须对灌排系统进行改造，使其达到高标准。

关键词：高标准；农田建设；灌排系统；设计

我国高标准农田在建设过程中，对生态环境的保护不够重视，影响了农业可持续发展，高标准农田比重偏低，开发过程中技术含量不高。很多地区的农田比较平整，大部分人是更加支持水渠建设的。由于支持的人数少，使灌排系统的技术含量降低。但是我国的农业正在逐步实现现代化，而且农村的建设也向新农村迈进。因此，需要加强农田生态建设，保护生态环境，合理利用水资源，提高农田水资源生态效益。

一、我国高标准农田建设存在的问题

1、灌排规划不合理。高标准农田的建设使得我国农业灌溉水利用率有所上升，但与发达国家相比，仍相去甚远。据统计，现阶段我国的灌溉水利用系数只有增长35％-45％，才可与国外发达国家水平齐平。因此，在大力推动建设高标准农田建设的同时，我国对农业灌溉效率提出新要求，截止2020年，我国灌溉水利用系数计划要达到0.55。目前，高标准农田建设往往将重心放在农业灌溉，比较忽视农业排水，这使得用于排水的沟系因无工程措施保护，易塌易毁。农业排水的忽视势必会造成农田周边水体的污染，对农田生态造成巨大的威胁。

2、缺乏科学有效管理机制。缺乏科学有效管理机制主要体现在对田间水位的控制管理与对水利灌溉设施的管理。随着高标准农田建设在全国的逐步推广，以往农业大水漫灌方式己经逐渐不见，但对水位控制仍存在不足，全凭经验，频繁灌排，造成大量水体浪费。同时，高标准农田中的水利设施，如泵站、闸门、防渗渠等，缺少人为管理，导致很多地方损毁严重，其原本功能丧失。

3、农业面源污染严重，水质性缺水严重。我国水体污染严重。随着社会发展，社会总用水量不断上升，污水产量不断提高，净水设施缺乏使得污水直接或间接被排放至河流湖泊，破坏水体。据统计，我国约有26％水体因污染失去实用价值。而作为用水大户的农业，农药化肥滥用、控排管理模式落后甚至缺失以及生产方式落后，致使农田中氮、磷元素流入河道，造成水体富营养化。富营养化水体内部生态系统遭到破坏，水生生物死亡，水体进一步被破坏，最终水体失去自我修复能力与农业可持续灌溉价值。现如今，农业面源污染是引起水体富营养化的主要原因之一。

二、高标准农田生态型田间灌排系统设计

1、自灌区低压管道配水系统设计。这一领域的灌溉和排水系统是利用低压水管完成的，作为替代明渠输水的技术。主要应用如下：利用低压管道灌溉水直接进入; 出口管道将水输送到灌溉沟或其他形式的灌溉田中。该技术属于地面灌水技术，其优点是显而易见的，如出口流量大，既保证水的利用，同时也能节约用水; 此外，低压管道出口并不需要太多的压力，因此，管道可以选择一般的，以此节约成本。这种灌溉系统的设计为中国建设节约型社会提供了条件，应用广泛。众所周知，节约型社会建设，应先节约用水，关键在于良好的水利建设工作，特别是农田水利建设。由于低压管道灌区配水系统改变了传统的农田灌溉方法，提供了相应的水利设施和节水灌溉改造思想，大大提高灌溉用水效率，同时改变了传统的灌溉只能由田水单边主义的做法，因此非常经济实用的，它的前景非常好，这是国家的研究人员应注意的问题。这一领域的灌溉和排水系统，更适合在自流灌溉中使用。正常情况下，自流灌溉比横截面相对较大，因此需要选择明渠输出水方式，然后横向贯通河流和农业排水流通渠道，在通常情况下，这样的重力灌溉更多依靠通道数量，水流量是有限的，所以应该采取更复杂的的方法来配水，这个问题是低压管排水系统设计需要解决的，除了具体设计的灌溉面积，它也需要考虑到当地的条件，然后除去水流量和设计成本，然后选择最好的设计。

2、田间排涝降渍系统设计。田间排涝降渍系统的主要功能是排除留在现场的地表水，以免作物被淹，因此系统设计要考虑到降雨的程度，并用作设计地下管道的标准。在正常情况下，传统的田间排水工程以农业排水沟为主，其工作是提高耕地径流排水效率，从而起到排水的目的。但是，如果稻麦轮换，是非常容易出现内涝的，因此农田灌溉和排水系统设计，不仅要实现排水的目的，也应该实现降渍的要求。在正常情况下，我们会选择使用排水沟降渍设计或选择使用沟渠、地下管线相互结合的方式，相互补充，排水降渍。为了真正能够实现低成本的污渍要求，挖沟渠，使其保持适当的坡度，不能太陡，否则会影响渠道的稳定性，此外，我们还需要考虑施工问题，为了确保施工方便，挖坑道，底部宽度不宜过小，但要实现上述所有要求，需要很高的成本，要解决这些问题，目前一般采取排水沟渠，配合地下管道。这种设计方法可以减少很多沟渠，但这样的设计可以看出，虽然勉强克服沟渠太多的缺点，即仍占用一些耕地，并需要频繁的维护和管理。

三、生态型排水沟设计

1、生态型排水沟设计的要求。保持通道蜿蜒，这样可以保持生物多样性，与直线通道相比，蜿蜒的通道有一个更复杂的植物群和动物群。为了丰富物种类型，排水沟不要建立一个直路沟渠，可适当增加其曲折性。同时允许剖面多样形式，断面采用梯形截面，可以使用较大的横截面，用于形成各种生活环境。因为土壤问题，混凝土护坡必须使用，但不能全部使用，可以衬砌斜坡的两侧，水道下方可以不用，这样的水道和地下水也可以交换。或使用植物型防渗块，从而避免了“三面光”。植物型块可以用不透水的混凝土块和植物生长组成，在斜坡或底部，可以起到很好的防渗作用，而且种植水生植物，可以分解污染的水体废物，提高水体的自净能力。

2、生态型排水沟断面设计方法。对于排水沟的设计一个重要的标准就是以模仿自然为主，其特点是讲究异质性。异质性主要是将排水沟设计为异质性。而排水沟的异质性体现在两个方面，一个是形态的异质性；另外一个是材料异质性。而形态的异质性表现在排水沟的横截面的形状，形状要保持不规则的状态，而且排水沟的轮廓不能过于平缓一定要有曲折性。使排水沟中的水池与浅滩出现交替的状态。材料的异质性表现在构成的材料上，排水沟是由石头、砂砾以及各种水生植物等多种物质构成。而且排水沟的水道的要求也比较多，水道的要求内容有水量的流速、水道的深度以及水的温度、质量等。这些要求是希望水道能够形成异构生态因子，而且能够让因子保持多种形态，近而使水道的环境变得丰富，而水稻中的生物也具有了多样性。在对排水沟进行设计的时候，要注重生物的多样性，将沟内的分水岭变为多样。在设计方案的时候，可以借鉴其他的自然流域。设计人员在借鉴中，可以丰富对生物多样性的认识，并且能够对排水沟的复杂性进行合理的规划，使设计更加符合农田建设的标准。

综上所述，建设高标准农田其实就是不断提高农业综合生产能力，是确保国家粮食安全的重要手段之一，对于实施乡村振兴战略，提高农业农村发展潜力有着重要的作用，对于农民增收有着积极的影响。

参考文献：

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