新疆大田滴灌工程運行中存在的問題及解決建議

馬章進

(農(nóng)二師設計院有限責任公司，新疆 庫爾勒 841000)

歷經(jīng)二十多年的不斷創(chuàng)新，滴灌技術在新疆地區(qū)得到了前所未有的發(fā)展。該技術具有顯著的節(jié)水、節(jié)肥、省藥、省地、增產(chǎn)、增效、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的作用，在棉花、工業(yè)番茄、辣椒、小麥、水稻等多種大田作物種植上得到了廣泛的推廣應用。但在部分已建滴灌工程實際運行中還存在著一些問題和不足，一定程度上制約著滴灌技術的發(fā)展，使滴灌工程的功能和效益沒有得到充分發(fā)揮。如能通過采取適當?shù)囊?guī)劃設計和運行管理措施對現(xiàn)存的問題加以改善和規(guī)范，將會更好地發(fā)揮現(xiàn)有滴灌設施的功效，提高農(nóng)業(yè)灌溉用水效率，減少水資源浪費，為節(jié)水農(nóng)業(yè)服務。

1 大田滴灌工程存在的問題

1.1 田間輪灌支管布置、輪管組劃分，沒有充分考慮土地種植承包方式

滴灌系統(tǒng)滴水灌溉采用輪灌制。為達到滴水均勻又減少地埋管道管徑節(jié)省投資的目的，設計時輪管組劃分多數(shù)采用分散型，即同一個輪管組要打開不同的幾條分干管，每條分干管只打開一條地面支管進行灌溉[1]。這種輪灌支管布置、輪管組劃分方式?jīng)]有充分考慮土地種植承包方式，出現(xiàn)了兩家以上共用一條輪灌支管、一個輪管組涉及到多家土地承包戶的情況。根據(jù)現(xiàn)在的滴灌運行管理模式，從出地樁控制閥之后到田間部分，包括支管控制閥、閥后(地面)支管、按扣三通(或穩(wěn)流三通)、滴灌帶的更換、維護費用均由承包戶承擔。多家共用一條輪灌支管時，共用部分更換、維修責任不宜明確，費用分攤容易增加承包戶之間的矛盾。當一個輪管組里涉及到多家承包戶時，水、肥計量也容易產(chǎn)生糾紛。這使得系統(tǒng)實際運行時很難按設計輪灌方式運行。根據(jù)調(diào)查，有90%以上原設計為兩個承包戶共用一條輪灌支管及控制閥的均被改造成新增加一條支管及其控制閥，變成一家一條支管及其控制閥。

1.2 滴灌系統(tǒng)沒有安裝水量計量設施，灌溉管理粗放

多數(shù)滴灌系統(tǒng)沒有安裝計量設置，運行中采用每個輪管組水泵運行時間乘以水泵的額定流量來計算水量，不夠準確。由于實際每個輪管組因其控制灌溉面積不同，距離滴灌系統(tǒng)供水首部的距離不同，所需要的系統(tǒng)流量、揚程也不同，每個輪管組的實際流量是不一樣的。沒有配套精確計量設施(水表或流量計)，就不能準確統(tǒng)計各個輪管組的實際灌溉水量。離供水首部近的輪管組由于其工作需要的水泵揚程小于水泵的額定揚程，根據(jù)水泵揚程～流量關系，其實際流量定大于其額定流量?？刂乒喔让娣e小的輪管組每次灌溉的水量也均大于其每次預定設計灌水定額。相同灌溉時間內(nèi)，以上2種輪管組灌溉時均會出現(xiàn)多灌水的情況，造成水資源不同程度的浪費。水灌少了，作物受旱，其長勢受影響，容易發(fā)現(xiàn)問題。但水灌多了，作物長勢受影響不明顯，不宜發(fā)現(xiàn)問題，但多灌的水均產(chǎn)生了深層滲漏，對作物生長無益，造成了水、肥流失浪費。

1.3 滴灌帶規(guī)格型號與設計不一致，造成灌溉均勻度不夠

田間滴灌帶均為一個灌溉季節(jié)一用。不少承包種植戶普遍錯誤地人為采用“滴頭流量大、滴頭間距小”的滴灌帶灌溉水量就多，作物就能增產(chǎn)。在下一個灌溉季更換新的滴灌時，就使用“滴頭流量大(大于3L/h)、滴頭間距小(0.2m)”的滴灌帶，與原設計的滴灌帶規(guī)格型號不一致，造成田間灌溉不均勻，旱的旱，澇的澇，導致農(nóng)作物長勢高低不齊，給作物生長帶來不利影響。滴灌帶的選用是根據(jù)農(nóng)作物種類、土壤條件等多種因素合理確定的，不能隨意更換。滴頭間距、滴頭流量不同的滴灌帶為滿足同一灌水小區(qū)內(nèi)灌水均勻度要求，其鋪設長度是不一樣的。一般滴頭流量越小、滴頭間距越大，其極限鋪設長度越長。在只改變滴灌帶型號不調(diào)整滴灌帶鋪設長度(支管間距)的情況下，則會出現(xiàn)灌溉均勻度不滿足設計要求的情況。離支管控制閥近的滴灌帶進口處的滴頭流量與離支管控制閥較遠的支管末端的滴灌帶末端的滴頭流量相差50%以上，不滿足設計灌溉均勻度的要求(一般灌水小區(qū)滴頭流量偏差率應不超過20%)。部分種植戶為了節(jié)約滴灌運行投入成本，干脆把具有調(diào)壓穩(wěn)流作用但價格較高的穩(wěn)流三通換成不具有調(diào)壓穩(wěn)流作用但價格低廉的的普通按扣三通，直接造成灌溉均勻度降低，遠遠不能滿足設計均勻度的要求。

1.4 早期建設的滴灌系統(tǒng)部分老化，需要升級改造

受早期技術水平、設計理念、資金投入等因素的限制，供水主管道較小，首部水泵揚程較高、功率較大，標準化、規(guī)范化運行管理的可操作性差。部分滴灌工程由承包戶自行聯(lián)系廠家進行設計、安裝、施工，運行過程中存在同一輪管組控制面積范圍較分散、涉及多個承包戶，單閥控制灌溉面積較小等問題，在工程運行中還存在壓力不夠、滴頭流量、均勻度達不到設計要求等問題，嚴重影響滴灌工程效益的發(fā)揮[2]。

2 問題解決建議

2.1 規(guī)劃設計建議

(1)在前期設計基礎資料收集調(diào)查時，應詳細掌握項目區(qū)的土地承包方式，每家每戶的承包種植范圍界限。輪灌運行方式應依據(jù)灌溉制度、供水方式，并結合土地承包經(jīng)營方式、人工或自動控制方式等因素綜合確定，特別要照顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和田間管理的要求，盡可能減少承包戶之間的矛盾。滴灌設計時輪管組劃分盡量與土地承包方式相結合，一個輪管組控制灌溉范圍為一個承包戶。便于今后滴灌系統(tǒng)田間地面管網(wǎng)部分維修、更換責任明確、費用分攤不扯皮，做到每個輪灌支管及其控制閥只控制一家承包戶的種植范圍，盡量避免兩個以上承包戶共用一條輪灌支管及控制閥的情況。

(2)在滴灌首部每個系統(tǒng)過濾器之后總干管進口適當位置增設灌溉水量計量設備，如水表或流量計。根據(jù)每個輪管組的每次計劃灌水定額、灌溉面積、計量設備實時計量的流量，調(diào)整不同輪管組的工作時間，保證每個輪管組的一次灌溉水量基本接近，不同輪管組之間灌水量均勻，減少灌溉水量的不必要浪費，提高水資源的利用率。

(3)在設計圖紙中明確寫出該滴灌系統(tǒng)所采用的滴灌帶規(guī)格型號及其有關技術指標要求，如滴頭間距、滴頭流量、滴頭設計工作壓力、流態(tài)指數(shù)(或水頭指數(shù))等。嚴禁隨意更換與設計規(guī)格型號不符的滴灌帶。不得已非要增加輪灌支管及控制閥或改變滴灌帶規(guī)格型號時，建議征求滴灌系統(tǒng)原設計單位的合理建議，根據(jù)新的滴灌帶規(guī)格型號復核其鋪設長度是否滿足均勻度要求，當鋪設長度超過其最大鋪設長度時需要考慮增加輪灌支管等其他措施以滿足灌溉均勻度要求。

(4)輪灌組的劃分應考慮與土地承包方式協(xié)調(diào)一致和運行管理方便的要求，每個輪灌組的控制范圍應集中連片。劃分輪灌組時各個輪灌組的面積應相等或接近，保證系統(tǒng)水泵工作穩(wěn)定，讓首部供水水泵均在高效區(qū)工作。

2.2 運行管理建議

(1)運行管理中應配套完善管理制度和管理辦法，加強對基層技術人員和管理人員培訓，提高農(nóng)戶的技術水平和管理水平，讓他們充分了解滴灌技術的優(yōu)點，了解滴灌技術的基本理念和運行管理原則。廣泛宣傳教育承包農(nóng)戶，使其改變傳統(tǒng)的澆水意識，提高節(jié)水意識，強化觀念轉(zhuǎn)變，引導他們維護灌溉設備并對其進行科學管理，有效控制灌溉水量，使滴灌系統(tǒng)效益發(fā)揮最大。

(2)運用水權、水價等經(jīng)濟措施有效控制農(nóng)業(yè)灌溉低效用水方式。加快農(nóng)業(yè)灌溉水價綜合改革，實行總量控制、定額管理，加快農(nóng)業(yè)用水梯級水價政策的推行和實施，不同作物限制不同的用水定額，超出定額的用水量，加價計費，用經(jīng)濟杠桿增強農(nóng)民的節(jié)水意識，促進農(nóng)業(yè)灌溉用水效率的提高[3]。

(3)加強對滴灌工程的運行管理，建章立制，明確責任。系統(tǒng)運行過程中，應做好灌水次數(shù)、灌水時間、灌水量、施肥時間、施肥量等記錄。

(4)系統(tǒng)支管進口無調(diào)壓設施時，需要調(diào)整閥門的開啟度，使系統(tǒng)各支管進口的壓力大致相等，使滴灌帶滴頭可維持其在工作壓力范圍內(nèi)。調(diào)試完成后，在球閥相應位置做好標記，以保證系統(tǒng)在每次輪灌時該閥門開啟度都能維持在合理水平。嚴格按規(guī)劃設計的輪灌組及輪灌制度進行灌溉，嚴禁隨意更換與設計不符合要求的滴灌帶、穩(wěn)流三通等關鍵材料。

3 結語

將已建滴灌工程建設和運行中取得的成功經(jīng)驗融入到新建工程建設中，在新的工程建設中盡量避免或改進出現(xiàn)的問題與不足，這樣才能使滴灌工程更加經(jīng)濟實用，便于農(nóng)戶實際操作和運行管理，更能充分發(fā)揮滴灌工程的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。