节水滴灌技术在辽宁省千山区的应用

吴 菲

(辽宁省鞍山市千山区水利局，辽宁鞍山114041)



节水滴灌技术在辽宁省千山区的应用

吴 菲

(辽宁省鞍山市千山区水利局，辽宁鞍山114041)

在对辽宁省千山区地理位置、水文气象、地形地貌等进行分析的基础上，以千山区典型地块为例，对节水滴灌技术的设计进行介绍，并对应用滴灌技术带来的经济效益、社会效益及生态效益进行分析。

节水滴灌；千山区；应用；效益

滴灌(Dripirrigation)是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送至作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效1倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉[1-2]，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。随着滴灌技术的推广，滴灌技术高效的节水性能以及随水施肥等带来的肥料高利用率，使其越来越受欢迎。但在推广滴灌过程中，不少农民的管理水平较低，无法完全掌握滴灌技术。基于此，笔者在对辽宁省千山区地理位置、水文气象、地形地貌等进行分析的基础上，以千山区典型地块为例，对节水滴灌技术的设计进行介绍，并对应用该技术带来的效益进行分析，旨在为该技术在千山区的推广应用提供理论依据。

1　项目区概况

1.1地理位置项目区位于辽宁省鞍山市千山区，地处122°57′～123°00′E，40°55′20″～41°02′48″N。项目区北靠鞍山市区，东与千山风景区比邻，南与辽阳接壤，地处辽东山地和辽河平原的过渡地带，属低山丘陵区。

1.2水文气象项目区的气候具有以下特点：①降水量年内分布不均，冬季少，夏季多，冬季多年平均降水量仅23.8mm，占全年总量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别为105.4和151.7mm，分别占全年总量的14.6%和21.1%。②降水量时空分布不均，旱涝灾害频繁，7、8月多发生大暴雨天气，降水强度大，偶尔会发生多日连续降水。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、春或秋季又会多日不降水，如1950年11月5日～12月4日，连续40d无降水。③项目区多年平均蒸发量为1 756.2mm，1月蒸发量最小，为32.4mm；5月蒸发量最大，为325.3mm。年平均相对湿度63%，8月最大，为79%，4、5月最小，为51%。多年平均日照时数2 562.8h。多年平均无霜期166d。

1.3地形、地貌及土壤项目区地形属于低山丘陵区，位于东部山区与辽河平原的过渡地带，地势由东南向西北降低，地面坡降较缓，土壤为棕壤土。项目区内植被覆盖率好，向阳坡面与阴坡面多为树木、灌木，蓄水保水能力较强。土壤以棕壤为主，土质肥沃，入渗情况良好。

2　典型地块滴灌技术的设计

2.1滴灌技术设计项目[3]

2.1.1灌溉制度定额。灌水定额采用公式m=0.001×r×z×p(θmax-θmin)/η进行计算。式中，m为设计灌水定额(mm)；r为土壤容重(g/cm3)；z为计划湿润层深(cm)；p为设计土壤湿润比(%)；θmax、θmin分别为适宜土壤含水量的上、下限(占干土重量的百分比)(%)；η为灌溉水利用系数。

2.1.2日耗水强度。根据《农田节水灌溉技术手册》，该设计日耗水强度(Ea)取3mm/d。

2.1.3作物需水量。计算公式为Ep= Ea/Kr。式中，Ep为作物需水量(mm/d)；Ea为日耗水强度(mm/d)；Kr为修正系数。

2.1.4灌水周期。 计算公式为T=m/Ea。在实际灌溉操作中，允许根据作物不同生长期，在一定范围内对灌水周期进行调整，该设计取灌水周期为7d。

2.1.5一次灌水延续时间。计算公式为t=(m×se×sl)/ ns×qd。式中，M为设计灌水定额(mm)；se为植物的株距(m)；sl为植物的行距(m)；qd为灌水器流量(L/h)；ns为每株植物的灌水器个数。

果树滴灌制度设计的具体内容见表1。

2.2管道流量计算[4]计算公式为Q=(m×A)/(T×t×ηt)。式中，Q为管道设计流量(m3/h)；m为灌水定额(m3/hm2)；A为每个轮灌组控制面积(hm2)；T为灌水周期(d)；t为日供水时间(h)；ηt为田间水有效利用系数。参照表1各参数取值，最后计算得出最大流量(Q)为60m3/h。

2.3灌溉保证率根据项目区工程地点内水资源的实际情况，其灌溉保证率选为85%。

表1　果树滴灌制度设计内容

2.4管网布置[5]采用提水站供水，因该地区高差大，由水泵经上山干管输水送至灌水小区山头的蓄水罐，再由蓄水罐自流供水，经下山干管、支管、出水管、毛管等管网系统至果树。上山干管采用镀锌钢管，下山干、支等管网采用塑料管，滴灌的首部枢纽设置有控制阀、过滤器与施肥器。同时每条下山支管首部设有控制阀，以方便轮灌的进行。支管间距为80m，出水栓间距为80m，每个出水栓上设1个出水管，出水管长78m，出水管双侧布置毛管，毛管间距为4m，即每行果树1条毛管，采用管上式滴头，围绕果树布置成环形，每棵果树上有6个滴头，毛管上第1出水口至出水管间距为2m。

2.5管网选择

2.5.1管材选择。下山干、支、毛管道均选用塑料管材。

2.5.2管径选择。干管设计流量为60m3/h，轮灌时开启6～7条支管，每条支管上有1个出水栓工作，每个出水栓流量为9m3/h。根据经验和当地的实际情况选择下山干管直径为110mm，支管直径为63mm，出水管直径为40mm，毛管直径为16mm。

2.6其他项目区现有提水站水泵为IS80-50-315型离心泵，其流量为60m3/h，扬程为123m，满足要求。典型地块共需上山钢管877m，下山干管923m，田间支管3 775m，出水管4 290m，毛管132 000m，滴头132 000个，出水栓55套。

3　效益分析

3.1经济效益以该研究典型地块为例，千山区节水滴灌工程项目实施后，南果梨平均产量可由15 000kg/hm2增加至19 500kg/hm2，增产4 500kg/hm2，南果梨按3.0元/kg计算，年产值可增加13 500元/hm2。应用滴灌模式可节约投入成本、提高肥效利用率、促进作物生长和增产，从而提高果农收益，推动当地经济发展。

3.2社会效益该项目社会效益主要表现为4个方面：可为扩大南果梨基地建设规模起到巨大的示范效益；可推动千山区农业和农村经济发展；可以促进当地农业、养殖业、观光旅游业发展；项目建成后可创造就业机会，有利于稳定和提高当地农民收入。

3.3生态效益

3.3.1促进村镇建设。项目区内农业综合开发实施后，园、林、路、种植品种重新布置，田间作业路与村路相连接，结合村镇进行综合改造，从而推进村镇建设。

3.3.2美化环境。该项目实施后，蓄水方塘周围和渠道两岸栽花种草，栽植树木，不仅绿化、美化环境，而且也有利于水土保持，可为发展旅游业打好基础。

3.3.3有利于改善农业生产小气候。项目实施后，田成方、路成框、树成行。过去黄土裸露、土地干燥的状况得以改善，保证适时浇灌，湿润的环境有利于改善农业生产的小气候，促进生态平衡。

4　小结

节水滴灌技术是一种高效、节能、省水、增产的微灌溉技术，适合当地的国情，具有很强的推广优势，可起到节水、增产的效果。实践证明，与地面喷灌相比，节水滴灌技术不仅可增产30%、节约灌溉水20%～50%、减轻病害发生、节省大量人力，而且还便于实现灌溉的全自动控制，是加速我国农业实现节水灌溉、精准农业和设施农业的有效途径，可更好地促进我国农业的现代化发展。

[1] 王亮,李艳,王桥江,等.膜下滴灌条件下“花育”系列花生品种主要农艺性状和产量分析[J].安徽农业科学,2015,43(34):28-30,58.

[2] 韩敏琦,杨林林,张海文,等.滴灌灌水定额对大棚种植草莓生长及产量的影响[J].安徽农业科学,2015,43(25):59-60.

[3] 国家质量监督检验检疫总局，中华人民共和国建设部.节水灌溉工程技术规范：GB/T50363—2006[S].北京：中国计划出版社，2006.

[4] 凯勒，喀麦利.滴灌设计[M].罗远培，译.北京：水利出版社，1980.

[5] 姚振宪，何松林.滴灌设备与滴灌系统规划设计[M].北京：中国农业出版社，1999.

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

Water-savingdripirrigation;QianshanDistrict;Application;Benefit

吴菲(1982-)，女，辽宁鞍山人，工程师，硕士，从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)