淺談滴灌工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

游磊

【摘要】農(nóng)田灌溉是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，隨著水資源的日益短缺，人口與耕地矛盾突出，因此，就需要加強(qiáng)農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的研究，提高水資源的有效使用?，F(xiàn)代化的節(jié)水高效灌溉方法中，由于滴灌所具有的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其地位日益突出。文章針對(duì)滴灌工程設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，總結(jié)出設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題，以求在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中全面考慮各種因素影響，做到統(tǒng)籌兼顧，才能使滴灌的規(guī)劃設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行情況相符。

【關(guān)鍵詞】滴灌工程；設(shè)計(jì)；注意問題

1、前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，滴灌技術(shù)應(yīng)用更加普及。滴灌工程設(shè)計(jì)需要根據(jù)工程的特點(diǎn)與其實(shí)際情況，例如工程的地質(zhì)條件、不同的需求、不同的工程特點(diǎn)，滴灌工程設(shè)計(jì)采用的方案與選用的設(shè)計(jì)參數(shù)等也是不同的，例如山地滴灌工程具有的特點(diǎn)與平緩地形滴灌工程是有很大的區(qū)別的，所以在滴灌工程規(guī)劃設(shè)計(jì)上存在很大的差別，需要注意的問題也不盡相同。

2、滴灌工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

2.1灌溉用水量計(jì)算及水量平衡分析

對(duì)滴灌面積較大的灌區(qū)，要分別采用地面灌溉制度和滴灌灌溉制度以及相應(yīng)的灌溉水利用系數(shù)計(jì)算灌區(qū)用水量。水量平衡分析時(shí)，要分別計(jì)算滿足地面灌和滴灌的灌溉保證率條件下的來水過程，并采用面積加權(quán)的方法，確定灌區(qū)來水過程，與灌溉用水量相比較做平衡分析計(jì)算。

2.2滴灌工程灌溉設(shè)計(jì)保證率

《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T50485-2009）（以下簡(jiǎn)稱規(guī)范）4.0.1中，要求微灌工程設(shè)計(jì)保證率不應(yīng)低于85%。灌溉設(shè)計(jì)保證率就是灌溉用水量在長(zhǎng)期內(nèi)得到充分滿足的概率，一般以歷年降雨量的資料來確定設(shè)計(jì)代表年，也可以用水源來水量來確定設(shè)計(jì)代表年。因此，滴灌工程設(shè)計(jì)中的灌溉設(shè)計(jì)保證率要推求85%的水源來水過程，以此來確定灌溉設(shè)計(jì)保證率。

2.3設(shè)計(jì)灌水率

如果滴灌工程規(guī)模較?。ㄒ豢诰刂疲?，灌溉作物單一，因此，無需采用設(shè)計(jì)灌水率確定干管流量。但是，水源為地表水，面積較大，但卻是由若干子系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)相對(duì)集中的項(xiàng)目區(qū)，每個(gè)子系統(tǒng)控制作物相對(duì)單一時(shí)，可以不用繪制灌水率圖。如果項(xiàng)目區(qū)面積較大，作物較多，水源集中時(shí)，為了確定輸水干管的流量，應(yīng)采用設(shè)計(jì)灌水率法來確定干管流量。

2.4果糧套種耗水強(qiáng)度

果樹和大豆等矮桿作物間作，稱為農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)。一般認(rèn)為大豆等矮稈作物對(duì)果樹這類高桿作物影響較小，但果樹卻對(duì)大豆有較大的遮光作用。一般約1/3最靠近果樹的農(nóng)作物，光合作用下降60%左右，而且果樹種植是東西向的，要比果樹種植是南北向的矮稈作物的影響更嚴(yán)重。據(jù)此，在計(jì)算果樹耗水強(qiáng)度時(shí)，可按前述方法計(jì)算，為計(jì)算準(zhǔn)確，應(yīng)收集果樹樹冠、樹高等資料。在計(jì)算農(nóng)作物時(shí)，可在計(jì)算大田作物耗水強(qiáng)度基礎(chǔ)上乘以0.6～0.7的系數(shù)。在計(jì)算農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)灌溉用水量時(shí)，建議按照果樹與農(nóng)作物所占面積權(quán)重的方法來計(jì)算用水量。

2.5微灌設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比

《規(guī)范》4.0.2中，列出了主要作物的設(shè)計(jì)濕潤(rùn)比。例如，果樹、喬木的設(shè)計(jì)濕潤(rùn)比為25%～40%，糧棉油設(shè)計(jì)濕潤(rùn)比為60%～90%，并指出了干旱地區(qū)宜取上限值。土壤濕潤(rùn)比計(jì)算公式較多，在用公式計(jì)算后，要與《規(guī)范》中要求的取值做對(duì)比。在果樹滴灌設(shè)計(jì)中，尤其要注意對(duì)比。

2.6作物輪作倒茬

部分農(nóng)田為了保持土壤肥力和減少病蟲害，需要輪作倒茬，比如小麥?zhǔn)斋@后種植玉米。由于小麥毛管間距為0.7m，玉米毛管間距為1.0m，單位面積小麥所需流量較大，因此，通常以小麥為典型作物進(jìn)行滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)。但同時(shí)，對(duì)玉米也要做完整的設(shè)計(jì)，如果玉米滴灌所需流量和壓力遠(yuǎn)小于已選定的水泵型號(hào)，就需要配置變頻設(shè)備。

2.7灌水器和支管管徑選擇

現(xiàn)在普遍認(rèn)為滴灌將向“低壓小流量”方向發(fā)展，小流量滴灌帶可以鋪設(shè)更長(zhǎng)距離，單位面積支管數(shù)量和閥門數(shù)量將大大減少。為了實(shí)現(xiàn)在滿足灌水小區(qū)允許水頭差條件下，支管能滿足更多滴灌帶用水量的要求，以減少分干管數(shù)量，建議支管管徑選擇Φ110-125。

2.8灌水小區(qū)計(jì)算

根據(jù)《規(guī)范》5.4.2有關(guān)“節(jié)點(diǎn)壓力均衡”的規(guī)定，從同一節(jié)點(diǎn)取水的各條管線同時(shí)工作時(shí)，應(yīng)比較各條管線對(duì)該節(jié)點(diǎn)的水頭要求。通過調(diào)整部分管段直徑，應(yīng)使各管線對(duì)該節(jié)點(diǎn)的水頭要求一致，也可按該節(jié)點(diǎn)最大水頭要求作為該節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)水頭，其余管線進(jìn)口應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)水頭與該管線要求的水頭之差設(shè)置調(diào)壓裝置。

2.9輪灌制度的確定

為了提高人工工作效率，減少灌水和施肥產(chǎn)生的矛盾以及病蟲害的傳播，在輪灌制度劃分上，建議把同時(shí)工作的支管盡量安排在一條或相近的兩條分干管上，每條分干管上同時(shí)工作的支管也盡量靠近。分干管沿程不變徑，直徑可控制在200mm，水頭損失控制在5～6m/km。

2.10滴灌產(chǎn)生潛在的土壤鹽堿化問題

滴灌會(huì)使土壤鹽分積累在濕潤(rùn)區(qū)邊緣，鹽分的集聚會(huì)對(duì)來年農(nóng)作物出苗造成危害，因此，在滴灌灌溉制度確定時(shí)，要考慮此部分用水量，同時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮使用低壓管道技術(shù)洗壓鹽。

2.11滴灌系統(tǒng)規(guī)模確定

滴灌系統(tǒng)規(guī)模的大小與其投資密切相關(guān)。一般系統(tǒng)越大，管網(wǎng)級(jí)數(shù)越多、管徑越大，設(shè)備等級(jí)越高，投資越大。滴灌系統(tǒng)太小，設(shè)備所占比重相對(duì)較大，單位面積投資較大。因此，應(yīng)有一個(gè)合理的工程規(guī)模，在投資和運(yùn)行費(fèi)用上最小。一個(gè)大的系統(tǒng)，其下應(yīng)分成若干小的系統(tǒng)，從運(yùn)行管理，管道直徑大小、首部設(shè)備等方面分析，小系統(tǒng)的規(guī)模宜在66.66hm2左右，系統(tǒng)的流量在200m3/h左右，干管管徑在200～250mm，人員相對(duì)好管理。

3、結(jié)語

綜上所述，從目前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求及水資源分配狀況來看，采用滴灌溉技術(shù)不但解決灌溉問題，還可以提高農(nóng)業(yè)抗御自然災(zāi)害能力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增效，農(nóng)民收入大幅度增加，從而減輕了農(nóng)民負(fù)擔(dān)，有效促進(jìn)了農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展。根據(jù)工程的不同特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際工程情況和一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，選用合理的、經(jīng)濟(jì)的滴灌工程設(shè)計(jì)方案，才能收到良好的效果。

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