掌控高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn) 發(fā)揮水利工程最大效益

王燕

摘要：我國(guó)水資源分布很不均勻，特別是在西北地區(qū)，水資源缺乏的狀況十分嚴(yán)重，嚴(yán)重阻礙了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)發(fā)展，同時(shí)也影響了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。所以，高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)對(duì)于西北地區(qū)有很大的意義。

關(guān)鍵詞：高效節(jié)水；灌溉工程；設(shè)計(jì)關(guān)鍵

中圖分類號(hào)： S277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A DOI編號(hào)： 10.14025/j.cnki.jlny.2016.08.045

我國(guó)的水資源量大但分布不均，尤其在西北地區(qū)，干旱，缺水的現(xiàn)象普遍存在。我國(guó)是個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)灌溉需要的水資源很多。農(nóng)業(yè)灌溉用水量大，對(duì)灌溉工程高效節(jié)水，最大化并合理應(yīng)用水資源十分重要。這既可穩(wěn)定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)，也可進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型，即向農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、科技化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。由此可見(jiàn)，做好高效節(jié)水灌溉工程是非常重要的。

1 高效節(jié)水灌溉工程技術(shù)和特征

高效節(jié)水技術(shù)是一種灌溉的方式。灌溉的方式很多，例如地表灌溉和溝渠灌溉等。高效節(jié)水技術(shù)是指除了這兩種灌溉方式之外的所有灌溉方式。較傳統(tǒng)的灌溉方式的高效節(jié)水技術(shù)有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如在作物的生育的過(guò)程中，對(duì)其進(jìn)行滴水、施肥等，占地面積小，省水省力。因?yàn)閭鹘y(tǒng)灌溉方式是對(duì)農(nóng)作物的地表進(jìn)行灌溉，此過(guò)程會(huì)出現(xiàn)積水、蒸發(fā)等現(xiàn)象，所以對(duì)水資源不能合理的運(yùn)用，極大浪費(fèi)了水資源。我國(guó)土地的灌溉據(jù)統(tǒng)計(jì)采用傳統(tǒng)灌溉方式達(dá)到30%以上。傳統(tǒng)的灌溉方式浪費(fèi)極大，對(duì)水的使用率只是30%～40%，使用高效灌溉技術(shù)能很好地解決水資源浪費(fèi)的問(wèn)題。

2 高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 科學(xué)選擇管材

科學(xué)選擇管材要考慮到很多方面，如成本、灌溉的具體要求等。灌溉工程中，較常見(jiàn)的輸水管道有鍍鋅鋼管、球墨鐵鑄管、無(wú)縫鋼管等。使用鋼管提高了工程的成本，在輸送中不方便，鋼管腐蝕的現(xiàn)象很嚴(yán)重，但鋼管堅(jiān)固，承載性能好。塑料的管材柔韌性較好，自身較輕，因此運(yùn)輸較方便，但是不能長(zhǎng)久的使用，容易老化、發(fā)生斷裂。在我國(guó)，經(jīng)常選用聚氯乙烯材質(zhì)的塑料管道。原因是大多數(shù)的輸水管都埋設(shè)于地下，因此，不會(huì)因外力而折斷，對(duì)管材的承受力沒(méi)有太高的要求。聚氯乙烯管無(wú)毒，不易腐蝕，耐高溫，耐磨。

2.2 灌溉工程流量?jī)?yōu)化

灌溉系統(tǒng)的組成主要有主管、干管、分干管，確定其工作流量的依據(jù)是各個(gè)區(qū)域最大灌溉組的流量?？赏ㄟ^(guò)以下公式計(jì)算確定工作流量：

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式中：管灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)流量的單位是m3/h，用Qo標(biāo)示，灌水高峰期第i種作物的種植比例為ai；mi為灌水高峰期第i種作物的凈灌水額m2/hm2；灌水高峰期第i種作物的一次灌水延續(xù)時(shí)間Ti，單位是小時(shí)d；A的單位是hm2；設(shè)計(jì)灌溉而積為A，系統(tǒng)工作小時(shí)數(shù)用t標(biāo)示，單位是小時(shí)h；灌溉水利用系數(shù)的數(shù)值一般為0.9；用■標(biāo)示，灌水高峰期同時(shí)灌水的作物種數(shù)用e標(biāo)示。計(jì)算工程工作流量，有兩個(gè)很重要的數(shù)值，t及Ti，節(jié)水灌溉工程在水流經(jīng)過(guò)管道流至灌溉區(qū)域后，灌溉需要相互配合，即出水口、給水栓相互配合。假若進(jìn)行人工灌溉，以出水口接軟管設(shè)計(jì)方案，一般取值8～10h/d設(shè)定系統(tǒng)工作小時(shí)t。也就是說(shuō)對(duì)固定區(qū)域需每個(gè)人連續(xù)8小時(shí)進(jìn)行灌溉，按照實(shí)際情況，顯然是不合理的。所以，合理的灌溉方式還是采用自行灌溉，以出水口與灌溉區(qū)域溝壑結(jié)合設(shè)計(jì)方案，該方案下一般取值20～22h /d設(shè)定系統(tǒng)工作小時(shí)t，剔除了人工的因素，對(duì)固定區(qū)域系統(tǒng)自行連續(xù)8小時(shí)進(jìn)行灌溉。為了至少完成一次灌溉區(qū)域內(nèi)的作物得到保證，需考慮一次灌溉的連續(xù)時(shí)間，即Ti的取值。如Ti的取值為20～22h /d，工作效率降低，一天只能灌溉一個(gè)輪灌組，所以Ti的取值若為合理，這個(gè)數(shù)值該接近一天的時(shí)間，才可以最大化的發(fā)揮管道的作用，提高工作效率。

2.3 設(shè)計(jì)分組輪灌方式

為了更大程度的降低成本，最大限度的使用設(shè)備，使其發(fā)揮最大效益，分組輪灌是高效節(jié)水灌溉主要采取的方式。對(duì)于滴灌系統(tǒng)，我們可以用N≤CT/t的公式來(lái)計(jì)算輪灌組數(shù)。式中：輪灌的組數(shù)用N標(biāo)示；一天運(yùn)行時(shí)間的取值通常在12～22 之間，用C標(biāo)示，一般灌水的周期在4～15天，用T標(biāo)示，灌水一次延續(xù)的時(shí)間用t標(biāo)示，但是微灌系統(tǒng)的出水口的量較小，對(duì)于較為干旱地區(qū)，即使有相對(duì)較大的蒸發(fā)量，灌水一次延續(xù)的時(shí)間一般不能夠超過(guò)6h，即t小于6h。

為了降低成本，減少投資，設(shè)計(jì)中，需選擇合適的管徑，讓各級(jí)管道水流量較接近，使在劃分輪灌組時(shí)盡量使得每個(gè)組的面積差不多，不僅如此，對(duì)管理方面也要考慮的很充分。若對(duì)管理方面不重視，就發(fā)揮不出工程所具有的效益。

參考文獻(xiàn)

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