针对节水灌溉滴灌系统设计及施工

傅强

摘 要：在农田水利工程中，节水灌溉是非常重要的一项工作，根据方式的不同，其也分为很多种，其中，滴灌技术是应用较为广泛的一种，非常适合应用在水资源紧缺以及气候干燥区域，能够有效实现其技术优势的发挥。在本文中，将就节水灌溉滴灌系统设计及施工进行一定的研究。

关键词：节水灌溉 滴灌系统 设计及施工

1.引言

我国是一个农业大国，在农业生产中，对水具有着较大的需求量，在该种情况下，做好节水灌溉技术的研究与应用则在我国农业可持续发展实现方面具有着十分积极的意义。其中，滴灌是一种较为先进的节水灌溉技术，且具有较好的应用优势，需要在实际生产中做好该技术的应用与把握。

2.滴灌技术优势

在现今农业生产中，滴灌技术具有着较为广泛的应用，其在实际应用中的特点有：第一，能够节肥节水。滴灌属于局部微量以及全管道输水，以此使水的损失以及渗漏降至最低。同时也能够适时做好作物根区水量的供应，在没有发生外围水损失的情况有效提升水的利用效率。在具体滴灌当中，也能够有效的同施肥进行结合，即在将化肥溶解后在灌溉系统中注入，在两者结合的情况下以均匀、直接的方式将肥料施加在作物根系，在对水肥同步进行实现的基础上提升肥料利用率。同时，因其是小范围局部控制，在水肥渗漏方面则较少，以此在实现化肥用量减少的基础上降低污染。在整个系统中，仅仅以阀门进行控制即可，能够在有效节约劳力的基础上降低生产成本；第二，科学控制土壤的湿度。在传统作物沟灌方式中，以此具有较大的灌水量，地表在较长时间内一直保持湿润，并因此存在地温降低快、回升满、湿度高以及蒸发量大等特点，很可能因此导致作物发生病害。而对于滴灌方式来说，因其属于局部微灌，大部分土壤则会处于干燥状态，在浇灌过程中，滴头将以均匀的方式为作物根系位置土壤供水，在保持低温、回升以及水分蒸发减少方面都具有较好的效果；第三，保持土壤结构。在传统浇灌方式中，在较大灌水量的影响下，土壤将受到严重的压实、重刷以及侵蚀，如果不能够及时做好松土处理，则将使土壤在板结、通气性下降的情况下破坏土壤结构。同其相比，滴灌属于微量灌溉，水分将以均匀、缓慢的方式渗入到土壤当中，在保护土壤结构的情况下营造良好的水肥环境。

3.工程概况

该项目处于我国西部，地形开阔平坦，整体向东北方向倾斜，东西宽2.8km，南北长4.3km。项目区域地貌为冲积平原，岩性持力层主要为粉土，地形结构较为单一。灌溉工程面积为420m2，地下水源灌溉工程50万m2，工程PVC管道为60124m，并包括一定数量的沉砂池、检查井、首部泵房、排水井以及修复配套机井设备。

4.滴灌系统设计资料

4.1作物资料

该区域种植业灌溉面积480万m2，主要种植作物有棉花、玉米、番茄以及林地。

4.2土壤资料

项目区域土地类型为潮土，主要为壤土，具有较高的肥力。地下数为较高，部分区域存在轻微盐碱化情况，田间持水量23%，容重1.7g/cm3，主要以壤土为耕地種类，为宜农宜牧土地。

4.3水源资料

种植区域农作物由管网实现水源的提供，主干管径为别为0.25、0.2m，水硬度280mg/L，矿化度小于1400mg/ L。经现场检测，水质情况良好，可以应用在农作物灌溉当中。

5.滴灌系统规划施工

5.1设计参数

利用系数η=0.9，土壤容重1.4g/ cm3，土壤湿润比65%，日耗水强度Ea=5.5mm/d。

5.2管道布设

根据滴灌工作需求，使用管道同承插进行连接，保证承压等级在0.6mPa以上，主管道材料使用U-PVC管，以此对局部灌溉需求进行满足。为了避免因机械作业或者冬季温度过低损坏管道，在地下1.8m位置对主管进行布设，并做好控制以及保护装置的安装，以此对管网系统运行的有效性进行保证。具体安装步骤，即在水泵出水口位置对排气阀、压力表以及过滤器进行安装，将控制阀、压力表以及泄水管放置在干管当中。该方式的特点，即主管同分管按照垂直方式布置，使用三通螺纹接头连接，在主管连接头位置安装控制阀。分干管方面，在地下1.8m位置设置，同样以承插以及U-PVC管方式布置，间距设置为2.4m，并将支管埋入在地下。

5.3滴灌管选型布置

根据项目区域农作物水源以及种植情况，考虑到未来灌水均匀度以及管理因素，对最佳布置方式进行选择。即东西方向布设2条主干管道，其总长为1605m，管径为0.25、0.2m，在干管北侧位置对12条分干管布置，按照南北方向布置，同主干管垂直，并在其尾部做好排水阀的设置。支管方面，按照东西方向布置，同分干管垂直，总长5003m，管径为90mm。滴灌带则按照南北方向布置，在支管的两侧位置按照对称方式分布，铺设长度115m，其中顺坡长度69m，逆坡长度46m，在地膜下铺设毛管，其间距为1.1m，平均流量3L/h。

5.4滴灌带铺设

滴灌带方面，需要根据工程所处条件合理做好铺设方式的选择，如在平原区域，可以使用流量小、低压的高效节水模式施工，并根据具体灌溉农作物进行布置方式的选择。对于不同作物类型，在实际灌溉当中在管道布设方面也具有不同的要求，在实际设计管道布置情况时，需要对路线的长度进行尽可能的缩短，并保证滴灌带铺设方向同作物具有一致的生长方向。此外，在设计管道布置情况时，需要对不同用水单元的需求进行充分考虑，保证管道在管理当中也具有较好的便捷性，以此为轮灌的组织提供便利，并在布置时对运行当中的可靠性以及经济性进行充分考虑。

5.5水泵选择

水泵设计扬程、流量以及型号的选择需要充分联系水力情况确定，经过计算，支管水头损失为1.078m，对此，初步选择离心泵的流量为200m3/h，电机功率55kW，扬程35m。首部枢纽方面，包括有过滤器、控制量测设施、保护装置以及施肥灌溉设施这几方面。其中，在对过滤器进行安装时，要保证按照输水流量标记进行安装，避免出现反向情况。传感器等元件，则需要按照产品应用需求安装，并在安装完毕后通电，对其运转情况进行检查。施肥装置方面，需要在过滤器之前、逆止阀之后安装，在安装当中严格联系说明书要求，在检查合格之后再通电运行。保护设备以及量测仪表方面，在具体安装前对接头以及封口位置存在的杂物以及油污进行清除，之后进行安装。此外，根据流向标记以及设计要求安装水表，保证其具有良好的水平性。

轮灌组的数目方面，需要根据不同级别管道以及水源流量计算获得的输水能力、作物需水情况以及经济管径进行确定，保证水源水量能够同计划灌溉面积相互协调。根据该项目区域地块以及面积情况，为了更好的开展管理工作，根据管网布置形式将其划分为27轮灌组，每天4个，每次时间持续为5h，灌水周期7d。

6.其余要点

除了根据需求做好滴灌系统设计之外，以下两个方面的内容同样关键：首先，是系统投资估算。在实际设计水利工程滴灌系统时，需要对整个系统的经济效益以及投资情况进行评价与估算，对工程施工中对农作物产生的影响以及施工便捷性进行全面的考虑。同时，需要做好工程造价的充分计算与考虑，在合理情况下选择更为经济的滴灌设计方案；其次，滴灌管理制度。在灌溉系统中，灌溉管理制度是其中的重要部分，通过对灌溉管理制度的科学制定以及实施，将有效实现灌溉系统效能的提升。在实际制度制定前，需要对不同作物的灌水起点、次数、时间、上限以及定额进行明确，并对滴灌中在养分运移以及土壤盐分方面的影响充分考虑。

7.结束语

在我国农业建设不断发展的今天，做好灌溉工作成为了非常重要的一项工作内容。在上文中，我们对节水灌溉滴灌系统进行了研究与设计。对于滴灌工程来说，其施工以及设计方式在确定时需要对气候、水源、农作物以及地形方面的影响充分考虑，以科学方式为指导做好水泵以及管线等部件结构的选择，即在对农田水资源需求进行满足的情况下选择经济滴灌设计方案。在实际工作中，也需要能够做好上述重点的把握，以科學系统的设计不断提升当地农业水平。

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