理论教育 农村雨水集蓄利用工程规划成果输出

农村雨水集蓄利用工程规划成果输出

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据农村雨水集蓄利用工程系统构成,工程规划内容主要包括集流面工程、引水工程、净水工程、蓄水工程、供水工程和田间灌溉工程等。(四)蓄水工程根据当地气候、地形、地质条件以及集流方式、用途等进行规划,其主要内容包括确定蓄水设施结构型式,进行工程总体布局,确定工程建设规模。与蓄水设施相配套的引水渠(槽、管)、沉沙池等,应根据工程规模、集流面类型、降水条件等,统一规划、布置。

农村雨水集蓄利用工程规划成果输出

根据农村雨水集蓄利用工程系统构成,工程规划内容主要包括集流面工程、引水工程、净水工程、蓄水工程、供水工程和田间灌溉工程等。

(一)集流面工程

集流面是雨水集蓄利用工程中承接和收集天然降水的设施,其类型可分为屋顶集流和地面集流两种类型。屋顶集流即利用屋面收集雨水,屋顶集水一般比较洁净,但也难免会有昆虫尸体、鸟类粪便、灰尘杂物等不同程度地污染雨水,但污染量相对较少,处理也比较容易。屋面集流面径流形成快,集流效率较高,且使用和管理方便,造价较低,应尽量加以利用或改造利用。地面集流有天然坡面、现成可以利用的庭院、场院、路面和人工修建的膜料、现浇混凝土、片石、水泥土、原土夯实等防渗集流面三种类型。集流面的选择应遵循因地制宜、就地取材、集流效率高、工程造价低等原则。

图3-8 塑料大棚雨水集蓄工程布置示意图

1.生活用水集流面

以解决生活用水为主的农村雨水集蓄利用工程,一般以户为单位修建,通常利用屋面、庭院、场院等作为集流面,集流面大小应根据解决生活用水人口、牲畜数量,结合当地降水量、集流面材质等计算确定。当现有集流面集水不足且集流效率较低时,可采用高标准防渗材料进行衬砌;如衬砌后水量仍不足时,可修建人工防渗集流场作为补充。由于屋面集流相对于庭院等集流一般水质较好,因此宜对这两种集流面上的径流分别蓄存。对屋面集流应紧靠屋檐下设置集水槽,将水流引入高位水池,形成自压供水——简易自来水。对庭院等集流则应设置宽浅式混凝土集水、引水槽,将雨水引入蓄水设施。在南方湿润地区,解决生活用水的集流面可选择盖度较好的天然植被坡面或岩石坡面。

2.农业灌溉集流面

以农业灌溉为目的的雨水集蓄利用工程,应充分利用已有建筑物不透水面或弱透水面作为集流面,以便尽可能降低工程造价。集流面大小应根据规划农业灌溉规模、灌水定额,结合当地降水量、集流面材质等计算确定。实践中多以天然坡面、公路与农用道路等作为集流面。利用公路作为集流面时,可利用公路排水沟收集径流;利用乡村道路作为集流面时,需要配套建设集水渠槽收集径流。天然坡面在南方湿润地区被广泛应用为集流面,具有事半功倍的效果;在北方干旱地区虽然天然坡面集流效率较低,但由于地广人稀,可用作集雨的天然坡面数量较大,因此仍可加以利用。此外,随着现代农业、设施农业如雨后春笋般的发展,一些地区大量发展起来的温室大棚被广泛用作集流面。当天然降水量较少、大棚集水量不足时,可修建人工防渗集流场进行补充集流。

对于规模较大的天然坡面集流面,当沿坡度方向坡面较长时,为减少径流对坡面的冲刷和沿程水量损失,宜按一定间距平行等高线修建截流沟,分区收集雨水,再通过汇流渠槽引入蓄水设施中。同时,集流面的布设要尽量高于拟规划灌溉的耕地,使之形成一定的高差,尽量满足各种灌溉方式所需的工作水头,以便进行自压灌溉。

3.其他供水集流面

对于其他供水目的的集流面,应根据不同供水对象对水质、水量的具体要求,尽量利用已有建筑物表面或天然坡面收集利用雨水,以便尽可能降低工程造价。集流面大小应根据规划供水对象的用水需求,结合当地降水量、集流面材质等计算确定。

(二)引水工程

引水工程是指从集流面汇流渠槽开始到蓄水设施前沉沙池之间的引水渠(槽、管)工程,一般在布置上要求线路平直,直线距离短,防渗效果好,引水效率高。引水工程断面尺寸根据引水流量,结合引水工程断面结构、材质、底坡等计算确定。

北方地区一般水质较为浑浊,为方便运行管理与清淤、维修,引水工程多采用开敞式断面结构,一般采用现浇混凝土、预制混凝土板、砌石(瓦)等衬砌防渗,但当引水工程坡降较大时也可采用混凝土暗渠、PVC管材等封闭式结构;南方水质较好地区,引水工程一般采用管状结构。

(三)净水工程

农村雨水集蓄利用净水工程包括水质预处理工程和用水终端的水质深度处理设施两部分。(www.daowen.com)

水质预处理工程位于引水工程和蓄水工程之间,一般采用平流式沉沙池、格栅式沉沙池、砂石沉沙过滤池和虹吸式沉沙池等,仅对进入蓄水设施的原水进行预处理,以便有效去除水中泥沙、杂草等较大颗粒的杂质。水质预处理工程设施尺寸根据预处理水量、水质情况,结合预处理工程设施技术要求计算确定。

根据用水目的的不同,终端水质深度处理设施有所不同。用于农村生活用水的,主要采用净水器进行过滤与净化处理。处理方法主要包括吸附法、氧化法、生物法、膜过滤法、有机高分子絮凝等几种;用于农业灌溉用水的,主要采用砂石过滤器、碟片式过滤器、网式过滤器等进行过滤处理。净水器、过滤器规格型号根据原水水质、用水规模等,结合不同净水器、过滤器技术参数要求选定。

(四)蓄水工程

根据当地气候、地形、地质条件以及集流方式、用途等进行规划,其主要内容包括确定蓄水设施结构型式,进行工程总体布局,确定工程建设规模。

1.结构型式

就现状而言,蓄水工程可分为水窖、水窑、水池、塘坝、涝池、水罐与水箱等类型。为减少蒸发损失和便于储存地面径流,北方地区宜采用埋藏式蓄水设施,如水窖、水窑、有盖水池等;受较好的降水条件惠顾,南方地区一般工程规模较大,宜采用地表开敞式无盖水池;当地形、地质条件允许时,宜修建塘坝蓄水,规模较小时也可以采用涝池。

2.总体布局

安全是蓄水设施布局首先必须考虑的问题。因此,所有蓄水设施必须远离崖坎、滑坡、填方地段,避开根系发达的林地。当多个蓄水设施联合布置时,相邻设施之间的净距离应根据地形、地质、设施结构等情况分析确定,必须确保蓄水设施安全。依托已有建筑物收集雨水时,蓄水设施布置应符合相关部门要求,不得影响或者改变已有建筑物与道路使用功能。与蓄水设施相配套的引水渠(槽、管)、沉沙池等,应根据工程规模、集流面类型、降水条件等,统一规划、布置。

以生活用水为目的的蓄水设施应尽量布置在农户所在地的房前屋后或庭院、场院内,为管理与用水提供便利。以灌溉为目的的蓄水设施应结合灌溉耕地分布情况,尽量布置在靠近耕地、有利于提供自压水头的地方。

3.建设规模

蓄水工程规模依据不同用水对象的具体用水要求确定。对于满足生活用水的蓄水工程,其工程规模依据解决用水人口、牲畜数量、用水定额、用水时段等,结合供水周期内集流面来水分布情况,通过调节计算确定;对发展农业灌溉的蓄水工程,其工程规模依据灌溉面积、灌溉定额、用水时段等,结合灌溉供水周期内集流面来水分布情况,通过调节计算确定。

(五)供水工程

供水工程是指从蓄水工程到用水点之间的供水系统,一般分为自压供水和加压供水两种形式。自压供水工程通常利用有利地形条件,依靠自重力输水,供水工程除管网系统外再无其他设施。加压供水工程一般包括首部加压设施和供水管网系统,其中加压设施通常采用小型汽(柴)油机组、电潜泵等,管网系统与自压供水工程一致,一般采用UPVC、PE管道。供水管道直径可依据不同管段的流量要求,按有压流管道计算确定。

(六)田间灌溉工程

田间灌溉工程主要是指位于供水工程末端直接供水到田间或作物根部的灌溉系统。就现状而言,雨水集蓄利用农业灌溉田间灌溉方式主要有管灌、喷灌、滴灌等,随灌溉方式的不同,田间供水设施主要包括给水栓、喷头、滴灌带、滴灌管和滴头等。

田间灌溉工程规划的主要内容是确定田间管网布设方式,选择与灌溉作物相适应的灌水器类型及相应技术参数。

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