淺談滴灌工程設(shè)計中應(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特優(yōu)點，其地位日益突出。文章針對滴灌工程設(shè)計，結(jié)合當?shù)貙嶋H，總結(jié)出設(shè)計中應(yīng)該注意的問題，以求在規(guī)劃設(shè)計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)計和實際運行情況相符。

【關(guān)鍵詞】滴灌工程；設(shè)計；注意問題

1、前言

隨著我國經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展，滴灌技術(shù)應(yīng)用更加普及。滴灌工程設(shè)計需要根據(jù)工程的特點與其實際情況，例如工程的地質(zhì)條件、不同的需求、不同的工程特點，滴灌工程設(shè)計采用的方案與選用的設(shè)計參數(shù)等也是不同的，例如山地滴灌工程具有的特點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)計中應(yīng)注意的問題

2.1灌溉用水量計算及水量平衡分析

對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)計算灌區(qū)用水量。水量平衡分析時，要分別計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算。

2.2滴灌工程灌溉設(shè)計保證率

《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T50485-2009）（以下簡稱規(guī)范）4.0.1中，要求微灌工程設(shè)計保證率不應(yīng)低于85%。灌溉設(shè)計保證率就是灌溉用水量在長期內(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)計代表年，也可以用水源來水量來確定設(shè)計代表年。因此，滴灌工程設(shè)計中的灌溉設(shè)計保證率要推求85%的水源來水過程，以此來確定灌溉設(shè)計保證率。

2.3設(shè)計灌水率

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)成的一個相對集中的項目區(qū)，每個子系統(tǒng)控制作物相對單一時，可以不用繪制灌水率圖。如果項目區(qū)面積較大，作物較多，水源集中時，為了確定輸水干管的流量，應(yīng)采用設(shè)計灌水率法來確定干管流量。

2.4果糧套種耗水強度

果樹和大豆等矮桿作物間作，稱為農(nóng)林復合系統(tǒng)。一般認為大豆等矮稈作物對果樹這類高桿作物影響較小，但果樹卻對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重。據(jù)此，在計算果樹耗水強度時，可按前述方法計算，為計算準確，應(yīng)收集果樹樹冠、樹高等資料。在計算農(nóng)作物時，可在計算大田作物耗水強度基礎(chǔ)上乘以0.6～0.7的系數(shù)。在計算農(nóng)林復合系統(tǒng)灌溉用水量時，建議按照果樹與農(nóng)作物所占面積權(quán)重的方法來計算用水量。

2.5微灌設(shè)計土壤濕潤比

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

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，比如小麥收獲后種植玉米。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行滴灌系統(tǒng)設(shè)計。但同時，對玉米也要做完整的設(shè)計，如果玉米滴灌所需流量和壓力遠小于已選定的水泵型號，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)計算

根據(jù)《規(guī)范》5.4.2有關(guān)“節(jié)點壓力均衡”的規(guī)定，從同一節(jié)點取水的各條管線同時工作時，應(yīng)比較各條管線對該節(jié)點的水頭要求。通過調(diào)整部分管段直徑，應(yīng)使各管線對該節(jié)點的水頭要求一致，也可按該節(jié)點最大水頭要求作為該節(jié)點的設(shè)計水頭，其余管線進口應(yīng)根據(jù)節(jié)點設(shè)計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

滴灌會使土壤鹽分積累在濕潤區(qū)邊緣，鹽分的集聚會對來年農(nóng)作物出苗造成危害，因此，在滴灌灌溉制度確定時，要考慮此部分用水量，同時，應(yīng)在設(shè)計時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)級數(shù)越多、管徑越大，設(shè)備等級越高，投資越大。滴灌系統(tǒng)太小，設(shè)備所占比重相對較大，單位面積投資較大。因此，應(yīng)有一個合理的工程規(guī)模，在投資和運行費用上最小。一個大的系統(tǒng)，其下應(yīng)分成若干小的系統(tǒng)，從運行管理，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)抗御自然災害能力，促進農(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)民負擔，有效促進了農(nóng)村經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展。根據(jù)工程的不同特點，并結(jié)合實際工程情況和一些實踐經(jīng)驗，選用合理的、經(jīng)濟的滴灌工程設(shè)計方案，才能收到良好的效果。

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