农田水利灌溉系统滴灌工程设计

殷艳

【摘要】在我国，现代化的高效节水灌溉技术对农业发展起着非常重要的作用。为了实现农业的可持续发展，必须大力发展节水灌溉技术。滴灌作为现代农业灌溉中最好的方式而得到广泛运用，滴灌技术所具有的优点是省水、省工以及提高产量，因此其对我国干旱地区发展农业能提供良好的帮助。本次研究主要介绍农田水利灌溉中滴灌工程的设计，并探讨如何进行日常高效管理。

【关键词】农田水利；灌溉系统；滴灌工程设计

1、前言

滴灌技术是如今农田水利灌溉中比较核心的技术，在农田事业发展中起到了极为有效的作用。滴灌是利用滴头将水和肥料一滴滴均匀而缓慢地滴入作物的根部，借助重力渗透根区湿润土壤和保持最优的土壤含水量的一种灌溉技术。为了确保农田水利灌溉系统滴灌工程的质量，我们要做好事前的设计。

2、农田水利灌溉系统滴灌工程的设计方案

2.1滴灌工程设计的相关参数

我们根据节水灌溉的相关规范以及国内外的滴灌技术发展所积累的经验，现将滴灌的各项技术参数确定为以下各值：土壤的湿润比：P=40%～65%：灌溉水利用系数不低于0.9；设计灌水的均匀度为90%～95%；设计湿润度为0.80m；

2.2滴灌工程设计的目标

滴灌工程设计的最终目标是能够选择合理的滴灌技术形式，真正意义上确定滴灌的制度，运用典型设计作为例子对灌水区进行合理的布局，进行轮灌区的划分，实现滴灌系统首部枢纽设计。

2.3滴灌管的特点

滴灌管所用的滴头是内镶式的结构，这是其他的灌溉系统所不具备的，而且滴头在生产过程当中是直接焊在滴灌管内侧的，这样不仅可以最大限度的防止机械出现损伤.而且还节省了机械的空间。而且管线所采用的是壁厚不小于0.50mm，在实际的施工中可以将其直接插在支管上。

3、农田水利灌溉系统滴灌工程设计

3.1基本资料

该设计典型区占地面积7.2hm2，现有旱田区，地形比较平缓。项目区无地表水资源，但有井为323眼。典型区利用现有井进行灌溉，出水量为40m3/h。根据规定，膜下滴灌要在600～1000m3/hm2范围内，因此设计灌溉定额采用900m3/hm2，单次最大灌水定额330m3/hm2。

3.2设计内容

3.2.1水源设计

典型区水源为地下水，根据选定典型区面积，采用满足典型区作物的最大耗水期灌水时用水量计算系统最小供水流量：Q=10AIa/ηt（1）

式中A为典型区面积，hm2；Q为系统最小供水流量，m3/h；Ia为设计供水强度，mm/d，取4mm/d；t为水源每日供水时数，h/d，取20h/d；η为灌溉水利用系数，取0.9。经计算：Q=16m3/h，满足要求。

3.2.2管网系统设计

水源→加压提水设备（水泵）→首部装置（含过滤器、施肥设施等）→主干管→分干管→支管→毛管（滴灌带）。采用“梳齿”行布置，包括1条主干管，2条分干管；8条支管。

3.2.3灌溉制度

（1）灌水定额

典型区灌溉定额为900m3/hm2，单次最大灌水定额330m3/hm2。

（2）设计灌水周期

设计灌水周期可按下式计算：T=（m/Ea）η（2）

式中T为设计灌水周期，d；Ea为设计耗水强度，mm/d，Ea取4；m为设计灌水定额，mm，为32.4mm。此值为作物需水高峰期的灌水周期。经计算，典型区灌水周期T=7.29，取7d。

（3）一次灌水延续时间

具体公式为：t=m·Se·Sr/（ηqd）（3）

式中t为一次灌水延续时间，h；qd为设计滴头流量，l/h，qd取2.4；Se·Sr为作物株、行距，l/h，为0.3×1.3。经计算，典型区一次灌水延续时间为5.3h。

（4）轮灌组的数目

根据水源流量和各级管道的经济管径、输水能力和作物的需水要求确定，同时使水源的水量与计划灌溉的面积相协调，一般可由下式计算：N≤CT/t（4）

式中N为轮灌组的数目；C为系统一天的运行小时数，C取20h；T为灌水时间间隔（周期），d；t为一次灌水延续时间，h。经计算，N≤28根据滴灌系统的布置，为保证系统持续稳定的压力，分散水流，降低管道水头损失，应确定合理的轮灌制度。

典型区面积7.2hm2，共有1条总干管，2条分干管，8条支管。运行时先开启CD分干管上的4条支管，每条支管只打开一条辅管，同时打开的辅管为一个轮灌组，共8个轮灌组；待CD分干管灌溉结束后开启AB分干管上一侧2条支管，每条支管只打开一条辅管，同时打开的辅管为一个轮灌组，共16个轮灌组，典型区一共划分24个轮灌组。CD分干管8个轮灌组，每组灌4.2h，AB分干管16个轮灌组，每组灌5.3h，每天工作20h，连续工作6.0d，使全部地块灌完。

3.2.4设计流量的确定

（1）毛管设计流量

毛管的流量等于毛管上各滴头流量之和，即：

式中Q毛为单侧毛管的总流量；Nd为毛管滴头个数；qd为滴头设计流量。经计算，Q毛=432L/h

（2）辅管设计流量

辅管流量等于辅管上各毛管的流量和，若辅管两侧毛管长度相同，辅管流量可按下式近似计算：Q辅=2N毛Q毛（6）

式中N毛为辅管上单侧毛管条数。经计算，典型区Q辅=8640L/h

（3）支管设计流量

支管设计流量为支管上一次开启的辅管流量之和。Q支=N辅Q辅或Q支=2N毛Q毛（7）

式中N辅为支管上同时工作的辅管数目。经计算，典型区Q支=8640L/h

（4）干管设计流量

该干管上各支管流量之和最大的一组，当干管较长时，应逐段取不同的设计流量。Q干=N支Q支（8）

式中N支为干管上同时工作的支管数目。经计算，干管流量：QCD=17280L/h，QDO=34560L/h、Q井-O=34560L/h。

3.2.5水泵及動力设备配套

根据设计流量40m3/h和设计水头61.78m选用水源井水泵型号为175QJ40-72/6型泵，配套功率22kW。

4、结语

滴灌技术不仅能减少水资源的消耗，节水效果突出，而且提高了农作物的品质。加强滴灌系统设计并落实实践应用，加上高效管理措施，可以有效推进农田水利灌溉的发展。

参考文献：

[1]麦热燕·肉孜.农田水利工程高效节水灌溉技术的发展与应用[J].南方农业，2016，（12）.

[2]付宝宁，王晓.农田水利工程节水灌溉措施策略及其施工实践研究[J].江西建材，2016，（24）.