節(jié)水滴灌技術(shù)在遼寧省千山區(qū)的應(yīng)用

吳 菲

(遼寧省鞍山市千山區(qū)水利局，遼寧鞍山114041)

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節(jié)水滴灌技術(shù)在遼寧省千山區(qū)的應(yīng)用

吳 菲

(遼寧省鞍山市千山區(qū)水利局，遼寧鞍山114041)

在對遼寧省千山區(qū)地理位置、水文氣象、地形地貌等進行分析的基礎(chǔ)上，以千山區(qū)典型地塊為例，對節(jié)水滴灌技術(shù)的設(shè)計進行介紹，并對應(yīng)用滴灌技術(shù)帶來的經(jīng)濟效益、社會效益及生態(tài)效益進行分析。

節(jié)水滴灌；千山區(qū)；應(yīng)用；效益

滴灌(Dripirrigation)是利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送至作物根部進行局部灌溉。它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，水的利用率可達95%。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，同時可以結(jié)合施肥，提高肥效1倍以上?？蛇m用于果樹、蔬菜、經(jīng)濟作物以及溫室大棚灌溉[1-2]，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。隨著滴灌技術(shù)的推廣，滴灌技術(shù)高效的節(jié)水性能以及隨水施肥等帶來的肥料高利用率，使其越來越受歡迎。但在推廣滴灌過程中，不少農(nóng)民的管理水平較低，無法完全掌握滴灌技術(shù)?；诖耍P者在對遼寧省千山區(qū)地理位置、水文氣象、地形地貌等進行分析的基礎(chǔ)上，以千山區(qū)典型地塊為例，對節(jié)水滴灌技術(shù)的設(shè)計進行介紹，并對應(yīng)用該技術(shù)帶來的效益進行分析，旨在為該技術(shù)在千山區(qū)的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1　項目區(qū)概況

1.1地理位置項目區(qū)位于遼寧省鞍山市千山區(qū)，地處122°57′～123°00′E，40°55′20″～41°02′48″N。項目區(qū)北靠鞍山市區(qū)，東與千山風景區(qū)比鄰，南與遼陽接壤，地處遼東山地和遼河平原的過渡地帶，屬低山丘陵區(qū)。

1.2水文氣象項目區(qū)的氣候具有以下特點：①降水量年內(nèi)分布不均，冬季少，夏季多，冬季多年平均降水量僅23.8mm，占全年總量3.5%；夏季多年平均降水量439.1mm，占全年降水量60.9%；春、秋季多年平均降水量分別為105.4和151.7mm，分別占全年總量的14.6%和21.1%。②降水量時空分布不均，旱澇災(zāi)害頻繁，7、8月多發(fā)生大暴雨天氣，降水強度大，偶爾會發(fā)生多日連續(xù)降水。如1975年8月31日，24h最大降水236.8mm；1985年8月18～20日，一次降水274.1mm。而到冬、春或秋季又會多日不降水，如1950年11月5日～12月4日，連續(xù)40d無降水。③項目區(qū)多年平均蒸發(fā)量為1 756.2mm，1月蒸發(fā)量最小，為32.4mm；5月蒸發(fā)量最大，為325.3mm。年平均相對濕度63%，8月最大，為79%，4、5月最小，為51%。多年平均日照時數(shù)2 562.8h。多年平均無霜期166d。

1.3地形、地貌及土壤項目區(qū)地形屬于低山丘陵區(qū)，位于東部山區(qū)與遼河平原的過渡地帶，地勢由東南向西北降低，地面坡降較緩，土壤為棕壤土。項目區(qū)內(nèi)植被覆蓋率好，向陽坡面與陰坡面多為樹木、灌木，蓄水保水能力較強。土壤以棕壤為主，土質(zhì)肥沃，入滲情況良好。

2　典型地塊滴灌技術(shù)的設(shè)計

2.1滴灌技術(shù)設(shè)計項目[3]

2.1.1灌溉制度定額。灌水定額采用公式m=0.001×r×z×p(θmax-θmin)/η進行計算。式中，m為設(shè)計灌水定額(mm)；r為土壤容重(g/cm3)；z為計劃濕潤層深(cm)；p為設(shè)計土壤濕潤比(%)；θmax、θmin分別為適宜土壤含水量的上、下限(占干土重量的百分比)(%)；η為灌溉水利用系數(shù)。

2.1.2日耗水強度。根據(jù)《農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)手冊》，該設(shè)計日耗水強度(Ea)取3mm/d。

2.1.3作物需水量。計算公式為Ep= Ea/Kr。式中，Ep為作物需水量(mm/d)；Ea為日耗水強度(mm/d)；Kr為修正系數(shù)。

2.1.4灌水周期。 計算公式為T=m/Ea。在實際灌溉操作中，允許根據(jù)作物不同生長期，在一定范圍內(nèi)對灌水周期進行調(diào)整，該設(shè)計取灌水周期為7d。

2.1.5一次灌水延續(xù)時間。計算公式為t=(m×se×sl)/ ns×qd。式中，M為設(shè)計灌水定額(mm)；se為植物的株距(m)；sl為植物的行距(m)；qd為灌水器流量(L/h)；ns為每株植物的灌水器個數(shù)。

果樹滴灌制度設(shè)計的具體內(nèi)容見表1。

2.2管道流量計算[4]計算公式為Q=(m×A)/(T×t×ηt)。式中，Q為管道設(shè)計流量(m3/h)；m為灌水定額(m3/hm2)；A為每個輪灌組控制面積(hm2)；T為灌水周期(d)；t為日供水時間(h)；ηt為田間水有效利用系數(shù)。參照表1各參數(shù)取值，最后計算得出最大流量(Q)為60m3/h。

2.3灌溉保證率根據(jù)項目區(qū)工程地點內(nèi)水資源的實際情況，其灌溉保證率選為85%。

表1　果樹滴灌制度設(shè)計內(nèi)容

2.4管網(wǎng)布置[5]采用提水站供水，因該地區(qū)高差大，由水泵經(jīng)上山干管輸水送至灌水小區(qū)山頭的蓄水罐，再由蓄水罐自流供水，經(jīng)下山干管、支管、出水管、毛管等管網(wǎng)系統(tǒng)至果樹。上山干管采用鍍鋅鋼管，下山干、支等管網(wǎng)采用塑料管，滴灌的首部樞紐設(shè)置有控制閥、過濾器與施肥器。同時每條下山支管首部設(shè)有控制閥，以方便輪灌的進行。支管間距為80m，出水栓間距為80m，每個出水栓上設(shè)1個出水管，出水管長78m，出水管雙側(cè)布置毛管，毛管間距為4m，即每行果樹1條毛管，采用管上式滴頭，圍繞果樹布置成環(huán)形，每棵果樹上有6個滴頭，毛管上第1出水口至出水管間距為2m。

2.5管網(wǎng)選擇

2.5.1管材選擇。下山干、支、毛管道均選用塑料管材。

2.5.2管徑選擇。干管設(shè)計流量為60m3/h，輪灌時開啟6～7條支管，每條支管上有1個出水栓工作，每個出水栓流量為9m3/h。根據(jù)經(jīng)驗和當?shù)氐膶嶋H情況選擇下山干管直徑為110mm，支管直徑為63mm，出水管直徑為40mm，毛管直徑為16mm。

2.6其他項目區(qū)現(xiàn)有提水站水泵為IS80-50-315型離心泵，其流量為60m3/h，揚程為123m，滿足要求。典型地塊共需上山鋼管877m，下山干管923m，田間支管3 775m，出水管4 290m，毛管132 000m，滴頭132 000個，出水栓55套。

3　效益分析

3.1經(jīng)濟效益以該研究典型地塊為例，千山區(qū)節(jié)水滴灌工程項目實施后，南果梨平均產(chǎn)量可由15 000kg/hm2增加至19 500kg/hm2，增產(chǎn)4 500kg/hm2，南果梨按3.0元/kg計算，年產(chǎn)值可增加13 500元/hm2。應(yīng)用滴灌模式可節(jié)約投入成本、提高肥效利用率、促進作物生長和增產(chǎn)，從而提高果農(nóng)收益，推動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。

3.2社會效益該項目社會效益主要表現(xiàn)為4個方面：可為擴大南果梨基地建設(shè)規(guī)模起到巨大的示范效益；可推動千山區(qū)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展；可以促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、觀光旅游業(yè)發(fā)展；項目建成后可創(chuàng)造就業(yè)機會，有利于穩(wěn)定和提高當?shù)剞r(nóng)民收入。

3.3生態(tài)效益

3.3.1促進村鎮(zhèn)建設(shè)。項目區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)實施后，園、林、路、種植品種重新布置，田間作業(yè)路與村路相連接，結(jié)合村鎮(zhèn)進行綜合改造，從而推進村鎮(zhèn)建設(shè)。

3.3.2美化環(huán)境。該項目實施后，蓄水方塘周圍和渠道兩岸栽花種草，栽植樹木，不僅綠化、美化環(huán)境，而且也有利于水土保持，可為發(fā)展旅游業(yè)打好基礎(chǔ)。

3.3.3有利于改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)小氣候。項目實施后，田成方、路成框、樹成行。過去黃土裸露、土地干燥的狀況得以改善，保證適時澆灌，濕潤的環(huán)境有利于改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的小氣候，促進生態(tài)平衡。

4　小結(jié)

節(jié)水滴灌技術(shù)是一種高效、節(jié)能、省水、增產(chǎn)的微灌溉技術(shù)，適合當?shù)氐膰椋哂泻軓姷耐茝V優(yōu)勢，可起到節(jié)水、增產(chǎn)的效果。實踐證明，與地面噴灌相比，節(jié)水滴灌技術(shù)不僅可增產(chǎn)30%、節(jié)約灌溉水20%～50%、減輕病害發(fā)生、節(jié)省大量人力，而且還便于實現(xiàn)灌溉的全自動控制，是加速我國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)節(jié)水灌溉、精準農(nóng)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)的有效途徑，可更好地促進我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

[1] 王亮,李艷,王橋江,等.膜下滴灌條件下“花育”系列花生品種主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2015,43(34):28-30,58.

[2] 韓敏琦,楊林林,張海文,等.滴灌灌水定額對大棚種植草莓生長及產(chǎn)量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2015,43(25):59-60.

[3] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中華人民共和國建設(shè)部.節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范：GB/T50363—2006[S].北京：中國計劃出版社，2006.

[4] 凱勒，喀麥利.滴灌設(shè)計[M].羅遠培，譯.北京：水利出版社，1980.

[5] 姚振憲，何松林.滴灌設(shè)備與滴灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

Thegeographicallocation,hydrometeorology,landformwereanalyzedinQianshanDistrictofQianshanDistrictof.WiththetypicalplotofQianshanDistrictasanexample,designofwater-savingdripirrigationtechnologywasintroduced.Andtheeconomicbenefits,socialbenefitsandecologicalbenefitswereanalyzedwhichwerebroughtbytheapplicationofdripirrigationtechnique.

Water-savingdripirrigation;QianshanDistrict;Application;Benefit

吳菲(1982-)，女，遼寧鞍山人，工程師，碩士，從事水利工程方面的工作。

2016-06-12

S275.6

A

0517-6611(2016)23-238-02

ApplicationofDripIrrigationTechnologyinQianshanDistrictofLiaoningProvince

WUFei(WaterConservancyBureauinQianshanDistrictofAnshanCity,Anshan,Liaoning114041)