新疆南疆某村紅棗基地滴灌方案設計

王建

本項目區方案設計是以當地生產條件為基礎，按照發展生態農業的框架要求，合理利用當地水土光熱資源和社會經濟條件，發展農業節水灌溉技術，以用水量減少為前提，達到獲得最佳經濟效益的目的。

1.項目區概況

項目區地處昆侖山北麓，塔克拉瑪干大沙漠南緣，地勢南高北低，平均坡降3.6‰，海拔1200～6360米，局部地區地勢起伏較大，有山丘分布，總面積2000畝，全部種植紅棗，行×株距為2.0×0.5米，種植方向為南北走向。項目區屬溫帶、暖溫帶大陸性氣候，氣候干燥，降水稀少、蒸發量大，光照充足，無霜期長，晝夜溫差大，春季多大風，有沙暴，全年盛行西北風。本項目區土壤以灌淤土和潮土為主，土壤土層較厚， 土壤肥力較高，質地適中，結構良好，有機質含量低、氮少、缺磷、富含速效鉀，適宜耕作、栽植。工程區地表水量缺乏。

2.工程任務及內容

工程具體任務：為2000畝紅棗基地建設配套的灌溉設施。項目工程建設內容包括：紅棗基地灌溉系統工程建設、配套工程建設及其他工程建設。配套項目包括泵房、過濾裝置、管網以及相應的土建工程；生產道路采用碎石面層鋪設以利于農業機械化作業，滿足盛果期紅棗的采摘及外運的實際需求。

3.方案設計

3.1灌溉方式的選擇 項目區目前采用渠道常規灌溉，田間工程均為土渠，滲漏、蒸發量較大。灌區年灌溉需水總量為171.15萬立方米，全年缺水37.66萬立方米，屬于季節性缺水，一般集中在3～6月份。規劃年采用高新節水滴灌灌溉方式，可以明顯改善缺水現狀，雖然一次性投資大，但是收效快。滴灌全部采用管道輸水，灌水均勻，減少損失，因而可以節約灌溉用水。由于滴灌沒有噴灌時水珠的蒸發飄移損失，與地面灌溉相比，滴灌一般可節約用水50%～70%，在透水性強、保水能力差的土地上省水效果更為明顯。在干旱缺水地區、高揚程灌區和井灌區，省水就意味著節省能耗和擴大灌溉面積。同時，滴灌可實現灌溉機械化和自動化操作管理，降低灌水的勞動強度，節省大量勞動力。同時可改變雜草生長的環境，節省田間管理的工時。

3.2灌溉水源的選擇 項目區地表水季節性缺水嚴重，蒸發、滲漏量較大，水處理困難，并且沉沙池要清淤，首部需經常排沙，人工、維護費用增加，沙粒對節水滴灌系統和滴頭的損害嚴重，縮短了系統的使用壽命，水源保證率低。而地下水可開采量為208×104立方米/年，灌溉用水量為86.32×104立方米/年，因此水源選用地下水。經過現場勘測，確定單井出水量為125立方米/小時，依據《機井技術規范》，進行管網水力計算并考慮項目區的實際情況，最終確定在項目區布設4眼機井。

3.3滴管方案設計 針對滴灌工程建成后可使用多年的特點，選用“PE de75支管+ de16滴灌管”的布置方式，項目區管網依次為主干管、分干管、支管和毛管，管網呈“田字形”結構布局。管網結構主要包括：潛水泵——過濾器（施肥罐）——主干管——分干管——出地豎管——支管——毛管（滴灌管）。其中主干管與分干管、分干管與支管、支管與毛管均采用“豐”字形布置，降低能耗。系統主干管、分干管均采用壓力等級為0.6MPa的PVC-U管，掩埋深度在凍土層以下，出地管壓力等級為0.6MPa的PVC-U管。支管、毛管鋪設于地面，支管采用75薄壁PE管，毛管采用“豐”字形布置。每個滴灌系統東西向布置主干管，南北向布置分干管，垂直于主干管。在分干管東西兩側布置支管。在分干管尾部地勢低處設置排水井。本設計毛管根據作物的種植方向布局，對稱分布在支管兩側。毛管鋪設長度50米，鋪設于棗樹旁邊，毛管之間的間距為2.0米，滴頭間距為0.5米。滴頭設計流量取3.2升/小時。在管道末端、轉彎、分岔和閥門處應設鎮墩，鎮墩采用C20砼，干管三通位置鎮墩尺寸：長×寬×高=0.6×0.6×0.6米。為保證系統管網的正常運行，需在管路上安裝控制和保護裝置。管道埋深根據地面荷載和機耕要求，同時考慮凍脹破壞，干管埋深1.2米，為控制各分干管的運行，分干管首部設控制閥，尾部設泄水閥。在水泵的出口處安裝D200逆止閥。各干、支管進口處安裝控制閥門，在每條支管的末端安裝堵頭。

3.4滴管系統工作制度 項目區紅棗灌溉方式多采用輪灌，具體工作制度為：灌區分成4個系統，根據管網布置形式和大田滴灌運行管理經驗，本工程輪灌組編組方式采用每次同時開啟分干管上的5條支管，使系統總水量分流到控制的所有支管中，減少管道中的流量， 降低水頭損失，從而減小管徑。