丁晨
(景洪市水利水電勘測設計隊,云南景洪 666100)
淺談高效節水灌溉示范項目在景洪市大渡崗鄉茶園的實踐與思考
丁晨
(景洪市水利水電勘測設計隊,云南景洪 666100)
本文介紹了景洪市大港鄉茶園高效節水灌溉示范項目規劃建設與施工情況及節水工程使用要點,可供類似工程建設參考。
山區茶園;高效節水灌溉;節水增產
景洪市大渡崗鄉是云南省種植綠茶面積最大的鄉(鎮)之一。全鄉平均海拔約1300m,森林面積102萬畝,其中國家級自然保護區就達48萬畝,森林覆蓋率達85.8%。這里四季如春,年均氣溫18.5℃,又被稱為春之鎮。由于大渡崗良好的生態環境和涼爽宜人的自然條件適合茶葉種植,加之用這里茶園的茶葉為原料做出來的茶,茶芽肥大,回甘快,口感好,是天然的綠色保健飲品,含有豐富的氨基酸,使茶產業成為大渡崗的支柱產業,成為農民增收的主要經濟來源。
景洪市大渡崗鄉茶園地理位置和土壤氣候條件優越,水土資源豐富,開發潛力大。但是由于地理位置限制,茶葉種植在山區,水利設施少,小型農田水利建設投入少、配套不完善,灌溉保證率及灌溉水利用率低,致使部分茶葉失灌或缺灌,制約了該區茶葉的產量和品質,嚴重影響了茶葉的種植和農民增收。
為了探索解決山區茶園供水的有效辦法,在景洪市大渡崗鄉茶園等地設立高效節水灌溉示范基地2109畝,進行高效節水灌溉技術的應用試驗。
景洪市大渡崗茶場系統主要由水源工程、首部樞紐、輸配水管道和噴頭組成。該系統在茶葉生產中發揮更大作用的關鍵是:合理的規劃設計,保證施工質量,在具體應用時符合有關技術要求。以下從幾方面來說明。
1.1 灌溉方式及總體布局
大渡崗鄉萬畝茶園高效節水灌溉示范項目方式主要有噴灌、滴灌和管灌三種。項目區內為丘陵,噴灌對地形的適應性較強,灌水均勻;滴灌可使土壤濕度保持在最優狀態,且水利用系數很高,節水效果明顯;由于項目區內茶葉部分為農戶種植,為了方便項目建后的運行管理,部分擬采用灌樁灌溉方式。
項目區總面積為2109畝,規劃為噴灌、滴灌、管灌三個片區,其中噴灌區面積568畝、滴灌區面積443畝、管灌區面積1098畝。噴灌區位于項目區的北部,滴灌區位于項目區的中部,管灌區位于項目區的中西部。水由水泵從水源提水,再由壓力輸水管將水輸送到蓄水池進行自壓灌溉。蓄水池布置在各個片區的最高位置,各片區的田間管網再從蓄水池引水。整個項目區主要工程包括取水工程(進水池、泵房)、輸水管網、蓄水池、田間管網等。
1.2 水源工程
水源宜選擇就近水源,水量滿足作物用水需求,優先選擇自流灌溉。該項目由于地理位置所限,選擇水泵加壓方式。選擇的水源為大渡崗鄉十一隊壩塘,水源位于項目區南部位。在壩塘的西北角新建泵房,內設3臺離心泵,控制柜1套。布置3條壓力輸水管即1~3號壓力輸水管分別向1~3號水池供水,覆蓋和滿足整個規劃項目區的灌水要求。
水泵流量由壓力輸水管道而定,壓力輸水管的流量由每個片區中與輪灌組的平均流量最接近的流量來確定,如果該流量同時向幾個輪灌組供水,則應該根據它們的組合情況,分別求出組合后的流量之和,最后用最小流量來確定壓力輸水管的流量。
壓力引水管耐壓值根據水泵提水揚程確定,該工程中:噴灌區提水揚程182.2m,采用公稱壓力為1.25MPa的鋼管;滴灌區提水揚程128.2m,采用公稱壓力為1.25MPa的鋼管;管灌區提水揚程104.7m,采用公稱壓力為1.25MPa的鋼管。根據計算結果選水泵型號,噴灌區:多級立式泵DL150×7/132kW(Q=160m3/h,H= 185,N=132kW,n=1450r/min);滴灌區:多級立式泵DL80×7/37kW(Q=50m3/h,H=140m,N=37kW,n= 1450r/min);管灌區:多級立式泵DL150×6/75kW(Q= 150m3/h,H=120m,N=75kW,n=1450r/min)。
1.3 輸配水管道
灌區輸配水管道管線的布置一般情況下在控制灌區的前提下選取最短管線,不僅管道總長度短,而且管徑要小,同時要使管網的壓力盡量均勻,在管道起伏較大時應避免產生負壓。支管的布置應平行等高線呈水平布置,在地形起伏的山區,有利于支管和豎管噴頭的施工和安裝。滴灌區地形高差范圍在2~94m,地形高差很大,而該灌區滴頭的工作壓力水頭僅為10m,當富余水頭大于極限工作壓力18m時,管道就會爆管,因此在支管或分干管的進口處需設置減壓閥。
1.4 噴頭、滴頭、給水栓的選擇及布置方式
1.4.1 噴頭的選擇及布置方式
一般選用屬于中、近射程的噴頭,它們所消耗的能量較少,噴水性能與茶園所要求的噴灌技術較適合,噴灌質量較好。根據大渡崗鄉茶葉的生長情況,選用08噴嘴(黑色),設計工作壓力為0.25MPa,噴頭流量0.238m3/h,噴射仰角為19°,射程為7.9m。噴頭按矩形組合,噴頭間距7m,支管間距10m。
1.4.2 滴頭的選擇及布置方式
滴灌區設計確定選用自壓補償滴頭,規格為φ16,1.25MPa,滴頭流量1L/h。根據茶葉沿等高線墑面種植,種植平均株、行間距分別為0.4m和2.2m。
1.4.3 給水栓的選擇及布置方式
本次設計確定選用DN20的給水栓,流量3.26m3/h,材質為鍍鋅鋼管。給水栓的流量與灌水定額、一次灌水延續時間、給水栓的控制面積、給水栓的型號等有關。綜合考慮以上條件可以求得給水栓的流量為3.26m3/h。根據《節水灌溉工程實用手冊》,確定給水栓的間距為50m,支管的間距為100m。
2.1 管線施工
管道施工工藝流程為:定位復測放線→溝槽開挖→溝底夯實→安裝準備→清掃管膛、管件、就位→管道連接→管道檢驗與試壓→閥門安裝→給水構筑物砌筑→管溝夯填→管道消毒沖洗→驗收。
管道的安裝施工應認真測量(復測)定線,管線嚴格按照設計高程控制,以免施工偏差導致局部管段在上坡段高點處不能過水或輸水量減小。管道及其附件在安裝前應有專人進行質量檢查,設備和材料應符合設計要求,并有產品合格證,經檢查認定為合格的產品,才能進行施工安裝。管路的彎頭、直管、閥門的安裝應認真施工,以避免試壓后漏水返工。
2.2 安裝管道和設備
管道安裝時,不得使用墊塊,不得安裝在軟土層上,安裝順序應先干管后支管從低處向高處進行;安裝過程中要始終防止沙石及其他雜物進入管道;豎管的安裝應保證鉛直、穩定,其上端接頭應與噴頭接頭配套,而且密封可靠。
管道安裝結束并經試壓合格后,才能進行開挖鋪設管段的土方回填與夯實,回填時注意保護好管道及附件部分,防止出現管道破損或移位現象。
2.3 沖洗
管道安裝好后先不裝噴頭、滴頭、給水栓,開泵沖洗管道,把豎管敞開任其自由溢流將管中沙石都沖出來,以免以后堵住噴頭。
3.1 灌溉時間選擇
a.看天氣,氣溫32℃ 以上,連續7~10天不下雨,開始灌溉。
b.看土壤,田間持水量在80%時,新梢生育開始緩慢,降到70%則停止生長,降至50%時,茶葉受害,因此,當田間持水量在70% 時開始噴灌。
c.看茶樹,茶葉失去光澤,尚未發黃時,或大量形成對夾葉,即可灌溉。
3.2 風大的時候噴灌系統最好不要使用
噴灌時刮風,會吹走大量的水滴,增加水分損失。風力還會改變噴嘴水舌的形狀和噴射的距離,降低噴灌的均勻度,風力在3~4級時應停止噴灌。
3.3 干旱天最好在夜間使用
由于水噴灑到空中,比地面灌溉時的蒸發量大。尤其是在干旱季節,空氣相對濕度較低,蒸發更大,水滴降低到地面之前已蒸發掉10%。因此,可以在夜間風力小時進行噴灌。
3.4 適當延長噴灌時間
采用低強度噴灌,使噴灌強度低于土壤的入滲速度,并延長噴灌的時間,可使灌溉水充分滲入到下層土壤,且不產生地面積水和徑流。
4.1 經濟效益
大渡崗茶場高效節水項目總投資515.03萬元,每畝造價2442元,年凈增效益172.15萬元。按基準收益率12%測算,投資回收年限6.15年。由于茶樹的生長十分需要水分,據有關專家統計,如果茶樹缺水,每畝產量將會下降30%,經濟效益顯著。
4.2 節水效益
項目實施以后,灌溉水利用系數可以達到0.85,整個項目區每次凈灌水3.31萬 m3,全年用水量為30.27萬m3。如采用溝灌,灌溉水利用系數為0.48,每年灌水量將達到41.03萬m3,項目區每年可節約水量10.76萬m3。
4.3 社會效益
該項目的建設將可以讓農民掌握先進的科學節水灌溉技術,提高茶葉品質和產量,從而提高農民的收入。此外,這將會給今后開展節水灌溉研究提供條件,達到示范和培訓農民的作用,使農民掌握更好、更科學的種植技術。同時,項目的建設將為景洪市提高農業綜合生產能力、優化農業產業結構、加速現代農業發展,提供典型范例。
大渡崗茶場高效節水項目是景洪市大渡崗鄉茶葉種植亟待進行深層次開發建設的項目,并以此帶動茶葉種植產業,使大渡崗鄉萬畝茶園成為現實,作為大渡崗鄉的特色經濟來發展。項目的實施可為茶園科學選地、科學規劃,面積集中,統一栽培技術標準,以點帶面,搞好建設提供幫助,并使項目在實施階段和建成后便于管理,保證工程正常發揮作用。
On Practice and Thinking of Efficient Water-saving Irrigation Demonstration Project in Tea Park at Jinghong Dadugang Township
DING Chen
(Jinghong Hydro and Power Survey and Design Team,Jinghong666100,China)
In the paper,planned construction and building construction as well as keys for water-saving project use of Jinghong Dadugang township tea park efficient water-saving irrigation demonstration project are introduced.It can provide reference for constructing similar projects.
mountain tea park;efficient water-saving irrigation;water saving and yield increase
TV212.5+4
:B
:2096-0131(2015)01-0048-03