摘 要
近年来，随着经济社会的快速发展，人口逐渐增多,地表水资源不足，水资源供需的矛盾越来越尖锐，地下水超采问题更为突出。成安县隶属河北省邯郸市，是个农业种植大县，同时也是典型的水资源紧缺地区，地下水超采问题尤为严重。为了治理地下水超采严重的问题，水利部在全国范围内开展了大面积地下水超采综合治理，邯郸市成安县作为地下水超采治理的试点县之一率先推动。作为试点，进行了水利、农业、机制体制等一系列工作并取得了一定成效。
本文从 2017 年成安县地下水超采综合治理项目地下水高效节水灌溉设计研究角度入手，在简要介绍当前成安县水资源开发利用现状，分析开展地下水节水灌溉项目必要性与可行性等基本概况后，结合项目区优越的地理优势、丰富的农业资源、雄厚的技术支撑、干群的积极拥护等优势资源，在项目区农田灌溉有针对性的采用了绞盘式喷灌机灌溉、滴灌、高标准管灌等方式，并通过项目实施前后地下水超采量的对比，显示改变农田灌溉方式减少了地下水的超采，项目的实施取得了一定的成果，给华北平原及其他地区地下水超采综合治理提供了良好借鉴。
关键词： 地下水；超采；综合治理；节水灌溉；设计。
第 1 章绪论
1.1 选题背景与意义。
1.1.1 选题背景。
水是生命之源、生产之要、生态之基。邯郸是典型的资源性缺水地区，人均水资源量仅为 191.6 立方米，占全国、全省平均水平的 9%、62%，且时空分布不均。而农业传统的大水漫灌方式使农业用水量占全国总用水量的 70%以上，而水的有效利用率只有 30%-40%。改变传统的灌溉方式，推广高效节水灌溉技术，用较少的水获得较高的产出效益，是缓解我国水资源紧缺的途径之一，更是现代农业发展的必然选择[1]。
成安县隶属河北省邯郸市，总面积 481km2，辖 4 镇 5 乡 2 个工业区 234 个行政村，总人口 44.28 万人，其中农业人口 34.59 万人。成安县多年平均人均占有量仅为 109.7m3，亩均水资源占有量为 52.5m3，远低于国际上认可的人均水资源占有量为 500m3的最低标准，为水资源极度缺乏的地区[2]。成安县耕地面积 51.67 万亩，2015 年全县总播种面积 92.92 万亩，粮食播种面积 55.08 万亩，总产量 40.88万吨，农业以作物种植为主。
目前，成安县农业灌溉用水方式主要采用软塑料管(小白龙)和土垄沟输水灌溉,渠系跑水、渗漏严重，灌溉水量偏大[3]。为了满足农业灌溉的要求，地下水被掠夺式开采，地下水位下降快，造成机井报废、更新频率高等一系列问题。近年来，地表水资源不足、农田水利投入不够、效益减少和工程老化严重等问题凸显[4]。随着经济社会的快速发展，人口逐渐增多、耕地逐渐减少和水资源越来越少的矛盾越来越尖锐，地下水超采的问题更为突出。
1.1.2 选题意义。
党中央和国务院都非常重视地下水的保护工作。2011 年中央一号文件《关于加快水利改革发展的决定》明确提出了“要大力发展节水灌溉，推广节水灌溉新技术”的要求。改变大水漫灌的传统农业方式，采用高效节水灌溉技术，即根据当地供水条件和作物的需求规律，充分高效的利用灌溉用水，达到作物的技术经济性、社会效益、生态效益的最优值[5]，这为治理地下水超采提供了良好思路和借鉴。本文将结合项目区实际，因地制宜地实行绞盘式喷灌、滴灌、高标准管灌三种灌溉模式，并通过项目实施前后地下水超采量的对比得出有一定的压采效益，说明这种科学布局，科学灌溉的方式是有一定的节水效益的，达到了节水的目的。做到了经济效益、社会效益、生态效益的有机结合，是农业节水的有益的尝试。为华北其他地区的农业节水灌溉提供了有利借鉴。
1.2 研究现状。
1.2.1 节水灌溉研究现状。
罗兴梅[6]认为我国高效节水灌溉工程存在着缺乏配套资金、前期勘察不足、施工质量参差不齐等问题，未来应该建立多元化的投入机制，并且要使前期设计时间充裕，合理确定水价，加强施工监管，做好配套设施建设，同时要加强宣传。
张东[7]认为在农田灌溉中广泛推广节水灌溉技术措施的实施，因地制宜实现每一项灌溉节约用水技术的综合应用，可以有效降低每个农田灌溉环节的水量损失，有效提高灌溉水资源的综合利用率，从根本上实现灌溉节水的宏伟目标。
朱战胜[8]等人认为目前农业灌溉水资源利用系数总体较低，节水灌溉水平还不高，必须在明确其发展方向的基础上采取积极有效的对策改变当前状况，将现代高端技术融入到节水灌溉工作当中去，落实节水灌溉技术措施，提高水资源的开发利用效率，实现水资源的可持续发展。
袁寿其[9]等人提出了节水灌溉装备的发展现状及问题，预测了发展趋势，指出自主研发能力、产品质量、技术性能、可靠性等方面还有待于进一步提高，需要研制多功能、智能化精确喷灌机组，开发低成本高效水肥药协同精准灌溉技术与装备，研究清洁能源节水灌溉装备与技术，促进我国节水灌溉装备行业的健康全面发展。
李中华[10]等人指出在高效节水灌溉工程规划设计中，要在安全、可行和经济的前提下，不断优化工作制度、系统流量、管径和管材等来合理降低投资，确保工程的经济合理。
王春素[11]通过宏观调查与微观统计相结合的方法，对渠道防渗、低压管道输水、喷灌、微灌 4 种高效节水灌溉技术进行了对比，得出了其优点、缺点、适用范围，为北方地区农业灌溉技术的展开奠定了理论基础。
王涛[12]创新高效节水管理模式，从综合利用节水措施，筹集资金的渠道，改革水价等方面对高效节水灌溉的模式进行探讨，提出相关的意见建议，为高效节水灌溉工程提供相应的思考。
王进国[13]提出在进行高效节水灌溉的设计过程中，要不断进行改进和完善，通过优化高效节水灌溉工程设计，完善高效节水灌溉工程工作制度，管控高效节水灌溉工程系统流量，选择适宜高效节水灌溉工程运行的管材，才能充分发挥高效节水灌溉工程效用，实现高效节水灌溉工程的经济效益。
1.2.2 节水灌溉效益研究现状。
李慧[14]等人在进行各领域节水相关分析的基础上，系统全面地梳理了全国节水现状及存在问题，并把实施水资源总量强度双控，加强各领域节水作为未来节水工作的重点，继续推动水价与水资源税改革，完善法制与标准体系建设，强化节水计量统计与监督管理，创新市场机制，建立节水工作统筹协调机制，继续围绕重点领域节水潜力分析、节水目标指标测算等方面展开深入研究，为未来节水工作提供数据支持。
韩宇平[15]等人创建了综合用水灌溉效率的概念，以及综合灌溉效率的相对评价及绝对评价，通过提高相对用水效率和绝对用水效率，可以更进一步提升农户节水积极性。并且农户年龄、文化程度、水价都是影响农户积极性的主要因素。
吴玉秀[16]等人通过走访调查奇台县中葛根流域 3 种高效节水模式下常规作物的经济效益并进行统计综合分析，运用自动化滴灌技术同时结合当地的自然条件优势并合理调整作物结构，对当地农民的增产、增收有一定的促进作用。
王兴凯[17]通过对新形势下新农村条件下的农田水利节水灌溉工程的效益研究并对其未来的发展及方向加以分析，然后根据农田水利节水灌溉工程的问题及优化策略进行了一个详细深入的探究讨论，通过对农田水利灌溉工程的发展进行分析，研究农田水利节水灌溉效益。
张万武[18]通过实施高效节水，能够使水源工程和灌排骨干工程充分发挥效益，改善其运行状况；促进农田灌排体系整体效益的充分发挥，大大提升农业抗灾减灾和综合生产能力，降低生产风险和成本、提高土地利用率。
乔文[19]提出必须对灌区进行必要的水利设施配套建设，使灌区形成较为完善的灌溉工程体系，基本实现“旱能灌，涝能排”，并充分利用现有的工程设施，合理调整归并，对灌区斗渠及田间渠道进行必要的改造衬砌，提高防渗能力，恢复渠道过流能力，提高灌溉保证率，改善落后的灌溉现状，有效促进作物种植向高标准农田稳步发展，缓解地方供水矛盾。
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1.3 项目建设的必要性和可行性
1.3.1 项目建设的必要性
1.3.2 项目建设的可行性
1.4 论文主要研究内容
第 2 章 成安县项目区概况
2.1 项目区选择
2.1.1 选择原则
2.1.2 项目区选定
2.2 项目区基本情况
2.2.1 项目区地理位置
2.2.2 社会经济状况
2.3 项目区农田水利工程现状
2.3.1 农田水利工程建设情况
2.3.2 农田水利工程管护情况
2.4 基层水利服务体系建设情况
2.5 项目区水资源开发利用现状
2.5.1 项目区水资源量及可供水量
2.5.2 现状社会用水量调查分析
2.5.3 现状地下水超采情况
第 3 章 建设内容
3.1 编制依据
3.2 建设目标
3.2.1 总体目标
3.2.2 具体目标
3.2.3 工程方案选择
3.3 建设地点和建设内容
3.3.1 建设地点
3.3.2 建设内容
第 4 章 技术设计方案
4.1 设计依据
4.2 总体设计
4.2.1 工程总体设计
4.2.2 水量平衡计算
4.2.3 地下水灌溉水质评价
4.3 分类工程设计
4.3.1 田间节水灌溉工程设计
4.3.2 水源典型设计
4.3.3 建筑物设计
4.3.4 变频控制柜设计
第 5 章 施工组织设计
5.1 施工条件
5.1.1 自然条件
5.1.2 交通条件及电力设施
5.2 主要材料要求
5.3 主体工程的施工方法与要求
5.3.1 地下管道输水灌溉工程
5.3.2 喷灌机安装技术要求
5.3.3 机井更新
第 6 章 效益分析
6.1 节水压采效益
6.2 社会效益
6.3 经济效益
结论
近年来，随着经济与社会的快速发展，水资源供需严重失衡，地表水资源已不能满足人们生产生活需要，导致地下水资源严重超采，引起了地下水位下降、地面沉降等一系列后果。合理的灌溉方式不仅可以节约水资源，而且可以提高作物产量，具有明显的经济效益、社会效益和环境效益。
本文从 2017 年成安县地下水超采综合治理项目地下水高效节水灌溉设计研究角度入手，在简要介绍当前成安县水资源开发利用现状，分析开展地下水节水灌溉项目必要性与可行性等基本概况后，结合项目区优越的地理优势、丰富的农业资源、雄厚的技术支撑、干群的积极拥护等优势资源，在项目区农田灌溉有针对性的采用了绞盘式喷灌机灌溉、滴灌、高标准管灌等方式，并通过项目实施前后地下水超采量的对比，显示改变农田灌溉方式减少了地下水的超采，项目的实施取得了一定的成果，给华北平原及其他地区地下水超采综合治理提供了良好借鉴。
本文这个地下水高效节水灌溉设计偏重于实际应用，而且本设计中采用的节水灌溉方法都是当前理论比较成熟、应用很广泛的一些方法，对当前一些新技术新方法运用较少，研究不多。另外，在本文中有些内容介绍的比较简单，不够全面。今后，我将深入研究节水灌溉的新技术新方法，更好地解决实际问题。
参考文献.
