農田水利工程滴灌系統設計研究

【摘要】現階段農田水利工程灌溉過程中，滴灌技術在其中發揮著非常重要的作用，由于我國新疆地區的氣候屬于干燥型，而且水資源方面稀缺，滴灌技術由于其本身的優在新疆地區得到了廣泛的使用，其實際所達到的效果是非常顯著的。本文以新疆農田水利工程滴灌系統的具體設計為基礎，深層次分析研究了滴灌系統的設計方法。

【關鍵詞】農田水利；節水灌溉；滴灌系統；低壓節水；鋪設方式

1、引言

我國是農業大國，而農業的用水量是非常大的，所以我國的農業要想實現可持續發展，首先就要做好節水灌溉的措施，滴灌技術在灌溉工程中的應用是非常重要的，其實際的應用能夠實現一定的節水效果。新疆地區為了有效的提高灌溉效率以及農業生產，為了有效的使得灌溉條件得到一定的改善，使得水資源供需不平衡的特征得到改善，已經在積極的引入滴灌技術，本文主要以新疆農田水利工程滴灌系統的具體設計為基礎，深層次的分析研究了滴灌系統的設計方法。

2、工程概況

本文選擇新疆地區的精河縣大河沿子鎮為案例來進行滴灌系統設計的案例來進行分析，工程區建設地在精河縣大河沿子鎮周邊的7個村莊，先需要對棉花等作物實行高新節水灌溉，工程區所設計的滴灌面積大致將近0.2萬公頃，滴灌系統的數量大致控制在29個，其中包括新建的24個滴灌系統，5個為經過改造的。

2.1滴灌技術原理

滴灌技術作為一種新型的灌溉技術，也是一種低壓節水灌溉技術。滴灌技術具體來講就是由管網以及出水管將經過過濾并且具有一定壓力的水進行輸輸送出去，其目的地就是灌溉帶。滴灌技術的使用需要依賴于一定的機械來進行應用，一般選擇專門設計的管道與滴頭進行配合來進行灌溉工作，將水和化肥共同輸送至農作物的根部，進而實現局部的灌溉行為。為了減少由于蒸發而損失的水資源，就需要將其進行自動化的控制。滴灌技術由于本身所具有的特征，其實際上對于水質的要求是非常高的。

3、滴灌系統的設計

在進行滴灌系統進行設計之前需要進行一些準備工作，這些準備工作主要包括對當地地形以及地質進行有效的勘察，對于實際的水資源的條件進行一定的掌握，還需要對當地的氣候條件實現全面的掌握。只有這些準備工作做好才能夠設計出科學合理的滴灌系統。下面本文對滴灌系統相關的設計參數的選取以及計算進行分析。

3.1滴灌帶鋪設方式及管道的布置方式

按照新疆地區的實際的地形以及地質條件，要想實現低壓以及小流量的高效節水模式，實際的灌溉鋪設見圖1。

管道鋪設的基本原則就是路線最短，并且需要實現滴灌帶設置的方向需要與實際作物的種植方向一致。另一方面，其管道的設置需要根據實際的情況來滿足用水單元的需要，使其管理起來更加的方便。其灌溉帶的鋪設需要遵循科學合理、經濟以及運行可靠等原則來進行。

3.2各級管道流量計算

按照計算的結果進行設計，滴灌帶流量是0.692立方米每小時，支管進口流量為48.44立方米每小時，系統總流量是233.20立方米每小時。

3.3系統水力計算

系統水力計算從以下兩個方面進行：

（1）滴灌帶水頭損失h毛為：

（2）滴灌帶進口工作壓力 h0為：

3.4水泵選型

本滴灌系統選擇1臺W200/345—45/4（Z）的離心泵，水泵的額定流量是262立方米每小時，功率是45千瓦，額定揚程是38米。

3.5系統首部設計系統

系統首部的設計一般從以下三個部分來著手：

（1）過濾器

工程區的水資源的來源是地表水，過濾器一般安裝在干管上，過濾器的形式是自清洗立式，一般使用需要配置相應的管件。

（2）施肥罐

按照滴灌設計的流量來確定施肥罐的規格以及數量，本案例每一個滴灌系統需要配置一個施肥罐，其實際的規格為300升。

（3）控制量測設施與保護裝置

滴灌系統的水表設置的位置在過濾器的前面，在首部樞紐進管網的地方設置逆止閥，逆止閥的規格一般和過濾器的直徑是一致的。壓力表一般設置在過濾器的進出口位置處，排氣閥在首部樞紐連接管及田間管網最高的位置。

3.6土建設計

土建的設計一般從以下5個部分來進行：

（1）泵房

過濾系統的管理房在滴灌系統的首部，其管理房的實際規格應該首先達到電機、控制閥以及配電設備等相關設備的安裝、使用以及維護的需要。過濾系統管理房的結構一般是磚混，實際建設過程中的尺寸一般需要根據相關設備的情況來進行相應的調整。

（2）管溝

按照新疆地區的地質相關的資料來對管溝開挖的邊坡進行確定，為1∶0.5。使用梯形作為管溝的橫斷面，在開挖的過程中其溝底一般需要保持一定的平整度，回填土一般使用使用原土回填，對于原土回填的基本要求就是需要其實際的土質均勻，而在管溝的管壁一定范圍以內不可以含有尖角礫石以及膨脹土。

（3）閥門井與排水井

閥門井的位置一般設在干管或者是分干管上，具體的位置在管上具有排氣設備以及閥門的管件上。而排水井的設置位置一般選在分干管的末端。閥門井的實際尺寸的設計一般需要根據實際的情況，基本滿足設備以及操作維修等來確定。

（4）鎮墩

鎮墩的設置位置一般選在管道的轉彎處、末端的排水處以及管道的變徑的地方。鎮墩具體的規格尺寸需要根據靜水壓力以及構筑物的穩定性來確定。

（5）管道交叉建筑物

干管在經過道路或者是渠系是需要建設一定規格的鋼筋混凝土的套管，而其實際的尺寸一般選用規格為DN600的，除此之外，分干管如果遇到類似的情況也需要進行套管的設置，在干管或者是分干管放入套管時需要進行防老化的措施。

4、結束語

綜上所述，現階段我國的滴灌技術還存在一定的缺陷，需要進行一定的改進，所以在實際的滴灌系統的設計時需要根據實際的情況來盡可能的選用科學合理的設計方案來達到目，以這樣的形式來實現滴灌技術在我國灌溉工程中實際應用價值。

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