大同縣下高莊膜下滴灌工程簡介

賀 瑜

大同縣下高莊膜下滴灌工程簡介

賀 瑜

（山西省大同縣水務局，山西大同037300）

介紹了大同縣下高莊膜下滴灌工程項目概況、建設的必要性、工程中基本參數的選取、工程設計，通過實施膜下滴灌工程，提高了水資源的利用率，為農民增產增收提供了有力保障。

膜下滴灌工程；工程設計；簡介

大同縣下高莊膜下滴灌工程，發展膜下滴灌66.67hm2，項目區土地主要由蔬菜種植專業合作社經營，主要種植作物為玉米。項目區地形為平地，土質為沙壤土，由于土壤保水、保肥性差，故作物產量低。采用滴灌技術，水肥一體化運作可提高作物單產，改善作物品質。根據項目區的農業灌溉用水量、人畜用水量及其他用水量的總需求計算，當保證率P=85%時，年需水量16.67萬m3。項目區目前實際年可利用水資源量289.1萬m3，因此，其需水量基本能夠得到滿足。項目區境內水質均未受到污染，經大同縣衛生防疫檢測，項目區的地下水水質符合GB5084―2005《農田灌溉水質標準》指標。

1 項目建設必要性

膜下滴灌工程項目區農民85%的收入來自于種植、養殖業，發展水源工程、建設節水灌溉工程是保障農業生產的可持續發展、增加農民收入、建設社會主義新農村的重要舉措［1］。膜下滴灌技術使毛灌溉定額大幅降低，節水達30%，為發展高效節水農業提供了可能和新途徑。

2 工程項目概況

西坪鎮下高莊村l號地塊面積17.63hm2，該地塊土壤容重1.34g/cm3，田間持水量25%。主要種植作物為玉米，經過與場主溝通，玉米種植季節灌溉方式采用滴灌。玉米起壟種植，壟寬0.75m，壟溝寬0.25m，壟上雙行種植，行距0.50m，株距0.15m。水源為現狀機井，水量有保障。

2.1 基本參數選取

（1）根據GB/T50485―2009《微灌工程技術規范》確定滴灌工程設計保證率為85%，灌溉水利用系數取0.90。

（2）設計耗水強度。根據當地研究資料及場戶種植經驗，覆膜地塊設計耗水強度取3mm/d。

（3）土壤濕潤比p=50%。

（4）灌水小區流量偏差率qv取20%。

2.2 水量平衡計算

根據灌溉面積和設計耗水強度，計算灌溉系統所需的最小供水流量：

式中Qmin為灌溉系統所需的最小供水流量（m3/h）；A為可灌溉面積，玉米取17.6hm2；Ia為設計耗水強度，玉米取3mm/d；η為灌溉水利用系數，取0.90；td為水源每日供水時間，22h/d。經計算：

Qmin=26.7m3/h。

由于水源為地下水，出水量50m3/h，滿足灌溉需水。

2.3 灌水器選擇與毛管布置方式

根據工程區實際情況，在兩行玉米中間布置一條毛管（滴管帶）。選用內鑲貼片式滴灌管，直徑16mm，壁厚0.2mm［2］。滴頭額定工作壓力ha=0.10MPa，額定流量1.38L/h，滴頭間距0.3m。

2.4 灌溉制度設計

2.4.1 最大凈灌水定額

mmax=0.001γzp（θmax-θmin）

式中mmax為最大凈灌水定額（mm）；γ為計劃濕潤層土壤干容重，取1.34g/cm3；z為土壤計劃濕潤土層深度，取50cm；p為設計土壤濕潤比，取50%；θmax為適宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比），取田間持水率θ田=0.25的90%；θmin為適宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比），取田間持水率θ田=0.25的65%。

經計算mmax=20.9mm。

2.4.2 設計灌水周期

式中T為設計灌水周期（d）；Tmax為最大灌水周期（d）；Ia為設計耗水強度，取3mm/d。其余符號意義同前。

經計算Tmax=7.0d。

2.4.3 設計灌水定額

式中md為設計凈灌水定額（mm）；m毛為設計毛灌水定額（mm）；η為灌溉水利用系數，取0.90。其余符號意義同前。

經計算md=21.0mm，m毛=32.3mm。

2.4.4 一次灌水延續時間

式中t為次灌水延續時間（h）；Se為滴頭間距，取0.30 m；Sl為毛管間距，取1.0m；qd為設計的滴頭流量，取1.38L/h。其余符號意義同前。

經計算t=5.1h。

2.5 管網系統布置與輪灌組劃分

地塊的灌溉系統共布置三級管道，即干管、分干管、支管和毛管（滴灌帶）。干管南北向布置，分干管東西向布置，支管平行分干管單側布置，毛管沿玉米種植方向布置。

式中N為允許的輪灌組最大數目，取整數；td為水泵日供水小時數，一般為12～22h，對于固定式系統不低于22h；T為設計灌水周期（d）；t為一次灌水延續時間（h）。

本次設計整個地塊劃分為36個灌水小區，劃分為18個輪灌組。每個輪灌組灌溉5.lh，系統每天灌溉22h，5d灌完，滿足要求。

2.6 管徑的選擇

（1）毛管采用單側翼滴灌管直徑16mm。

（2）支、毛管水頭差分配比分別為0.45，0.55，計算得：ΔH支=0.45×ΔHs=0.45×3.4=1.53m。

（3）干管管徑初選。依據初選管徑D干=1000［4Q干/（3600πv）］0.5，代入數值得D干=102.08mm。

其中，V為塑料管徑經濟流速（m/s）；Q干為各級干管流量（m3/h）。

考慮沿程管道水頭損失，設計干管選用PVC-U管，管徑110mm，工作壓力等級為0.63MPa。

根據計算結果并結合廠家生產規格，選用：D干= 110mm，選用PVC-U管；D支=75mm，選用PE軟管；D毛= 16mm，選用內鑲貼片式滴灌管。

2.7 管理房及其他設施

2.7.1 管網結構

管道連接采用承插式帶膠圈柔性連接。管道埋深根據地面荷載和機耕要求，干管埋深1.7m。

2.7.2 管理房

本項目對原有井房進行修繕，將水泵過濾器設備布置在管理房內。

2.7.3 施肥罐及過濾器選擇

設計采用壓差式施肥罐。對于不同水質過濾器的選擇也應不同。對于地下水（井水）而言，一般離心+篩網過濾器即可滿足過濾要求。

項目實施以后，可以極大地提高項目區水資源的利用率，還能減少肥料的流失，有效地降低了農業生產成本，同時對降低地下水的氮、磷污染、改善農業生態環境、促進農業增產、農民增收，發展現代農業，大力推廣建設膜下滴灌示范工程具有積極作用［3］。

3 結語

（1）在大同縣下高莊膜下滴灌工程設計前，先對項目區的農業灌溉用水量、人畜用水量及其他用水量進行了計算，并對項目區主要種植作物進行調查，使設計更切合當地實際，為當地農民的增產增收打下了扎實基礎，為遇到類似情況的項目設計提供一些參考。

（2）實施膜下滴灌工程，大力建設高效節水灌溉工程，將極大地提高水資源的利用率，這對于節約用水、建設節水型社會、提高水資源利用率和承載力以水資源的可持續利用均會產生深遠影響。

［1］姜震.膜下滴灌工程中水泵最優化選型的探討［J］.水利規劃與設計，2014（4）：67-70.

［2］王麗萍，付松，李宏偉，膜下滴灌工程中存在的問題及改進建議［J］.黑龍江水利科技，2015（7）：103，156.

［3］李微蒙，趙艷紅，劉貴今，等.大田膜下滴灌工程建設管理及其成效［J］.內蒙古水利，2015（3）：160-161

［4］馬宏娟.朝陽縣膜下滴灌工程施工、安裝及運行管理［J］.湖南水利水電，2014（3）：7-9.

［5］李洪威.白城市膜下滴灌工程水土保持對策探討［J］.成功（教育），2012（16）：179-180.

Datong county high-chuang membrane under drip irrigation engineering method research

HE Yu
（Shanxi Datong county water authority，Datong 037300，China）

The paper introduces the datong county high-chuang membrane under drip irrigation project general situation，the necessity of the construction of basic parameters，engineering design，engineering，through the implementation of membrane with drip irrigation project，improve the utilization of water resources，provides a strong guarantee for farmers to increase production.

film with drip irrigation project;Engineering design;Introduction to the

S27

B

1672-9900（2016）04-0044-02

2016-07-26

賀瑜（1980-），女（漢族），山西大同人，工程師，主要從事水利工程管理工作，（Tel）13546468785。