淺談滴灌工程設計中應注意的問題

游磊

【摘要】農田灌溉是保證農業生產的基礎，隨著水資源的日益短缺，人口與耕地矛盾突出，因此，就需要加強農田節水灌溉技術的研究，提高水資源的有效使用。現代化的節水高效灌溉方法中，由于滴灌所具有的獨特優點，其地位日益突出。文章針對滴灌工程設計，結合當地實際，總結出設計中應該注意的問題，以求在規劃設計過程中全面考慮各種因素影響，做到統籌兼顧，才能使滴灌的規劃設計和實際運行情況相符。

【關鍵詞】滴灌工程；設計；注意問題

1、前言

隨著我國經濟與科技的快速發展，滴灌技術應用更加普及。滴灌工程設計需要根據工程的特點與其實際情況，例如工程的地質條件、不同的需求、不同的工程特點，滴灌工程設計采用的方案與選用的設計參數等也是不同的，例如山地滴灌工程具有的特點與平緩地形滴灌工程是有很大的區別的，所以在滴灌工程規劃設計上存在很大的差別，需要注意的問題也不盡相同。

2、滴灌工程設計中應注意的問題

2.1灌溉用水量計算及水量平衡分析

對滴灌面積較大的灌區，要分別采用地面灌溉制度和滴灌灌溉制度以及相應的灌溉水利用系數計算灌區用水量。水量平衡分析時，要分別計算滿足地面灌和滴灌的灌溉保證率條件下的來水過程，并采用面積加權的方法，確定灌區來水過程，與灌溉用水量相比較做平衡分析計算。

2.2滴灌工程灌溉設計保證率

《微灌工程技術規范》（GB/T50485-2009）（以下簡稱規范）4.0.1中，要求微灌工程設計保證率不應低于85%。灌溉設計保證率就是灌溉用水量在長期內得到充分滿足的概率，一般以歷年降雨量的資料來確定設計代表年，也可以用水源來水量來確定設計代表年。因此，滴灌工程設計中的灌溉設計保證率要推求85%的水源來水過程，以此來確定灌溉設計保證率。

2.3設計灌水率

如果滴灌工程規模較小（一口井控制），灌溉作物單一，因此，無需采用設計灌水率確定干管流量。但是，水源為地表水，面積較大，但卻是由若干子系統構成的一個相對集中的項目區，每個子系統控制作物相對單一時，可以不用繪制灌水率圖。如果項目區面積較大，作物較多，水源集中時，為了確定輸水干管的流量，應采用設計灌水率法來確定干管流量。

2.4果糧套種耗水強度

果樹和大豆等矮桿作物間作，稱為農林復合系統。一般認為大豆等矮稈作物對果樹這類高桿作物影響較小，但果樹卻對大豆有較大的遮光作用。一般約1/3最靠近果樹的農作物，光合作用下降60%左右，而且果樹種植是東西向的，要比果樹種植是南北向的矮稈作物的影響更嚴重。據此，在計算果樹耗水強度時，可按前述方法計算，為計算準確，應收集果樹樹冠、樹高等資料。在計算農作物時，可在計算大田作物耗水強度基礎上乘以0.6～0.7的系數。在計算農林復合系統灌溉用水量時，建議按照果樹與農作物所占面積權重的方法來計算用水量。

2.5微灌設計土壤濕潤比

《規范》4.0.2中，列出了主要作物的設計濕潤比。例如，果樹、喬木的設計濕潤比為25%～40%，糧棉油設計濕潤比為60%～90%，并指出了干旱地區宜取上限值。土壤濕潤比計算公式較多，在用公式計算后，要與《規范》中要求的取值做對比。在果樹滴灌設計中，尤其要注意對比。

2.6作物輪作倒茬

部分農田為了保持土壤肥力和減少病蟲害，需要輪作倒茬，比如小麥收獲后種植玉米。由于小麥毛管間距為0.7m，玉米毛管間距為1.0m，單位面積小麥所需流量較大，因此，通常以小麥為典型作物進行滴灌系統設計。但同時，對玉米也要做完整的設計，如果玉米滴灌所需流量和壓力遠小于已選定的水泵型號，就需要配置變頻設備。

2.7灌水器和支管管徑選擇

現在普遍認為滴灌將向“低壓小流量”方向發展，小流量滴灌帶可以鋪設更長距離，單位面積支管數量和閥門數量將大大減少。為了實現在滿足灌水小區允許水頭差條件下，支管能滿足更多滴灌帶用水量的要求，以減少分干管數量，建議支管管徑選擇Φ110-125。

2.8灌水小區計算

根據《規范》5.4.2有關“節點壓力均衡”的規定，從同一節點取水的各條管線同時工作時，應比較各條管線對該節點的水頭要求。通過調整部分管段直徑，應使各管線對該節點的水頭要求一致，也可按該節點最大水頭要求作為該節點的設計水頭，其余管線進口應根據節點設計水頭與該管線要求的水頭之差設置調壓裝置。

2.9輪灌制度的確定

為了提高人工工作效率，減少灌水和施肥產生的矛盾以及病蟲害的傳播，在輪灌制度劃分上，建議把同時工作的支管盡量安排在一條或相近的兩條分干管上，每條分干管上同時工作的支管也盡量靠近。分干管沿程不變徑，直徑可控制在200mm，水頭損失控制在5～6m/km。

2.10滴灌產生潛在的土壤鹽堿化問題

滴灌會使土壤鹽分積累在濕潤區邊緣，鹽分的集聚會對來年農作物出苗造成危害，因此，在滴灌灌溉制度確定時，要考慮此部分用水量，同時，應在設計時考慮使用低壓管道技術洗壓鹽。

2.11滴灌系統規模確定

滴灌系統規模的大小與其投資密切相關。一般系統越大，管網級數越多、管徑越大，設備等級越高，投資越大。滴灌系統太小，設備所占比重相對較大，單位面積投資較大。因此，應有一個合理的工程規模，在投資和運行費用上最小。一個大的系統，其下應分成若干小的系統，從運行管理，管道直徑大小、首部設備等方面分析，小系統的規模宜在66.66hm2左右，系統的流量在200m3/h左右，干管管徑在200～250mm，人員相對好管理。

3、結語

綜上所述，從目前的農業生產需求及水資源分配狀況來看，采用滴灌溉技術不但解決灌溉問題，還可以提高農業抗御自然災害能力，促進農業增產、增效，農民收入大幅度增加，從而減輕了農民負擔，有效促進了農村經濟的持續穩定地發展。根據工程的不同特點，并結合實際工程情況和一些實踐經驗，選用合理的、經濟的滴灌工程設計方案，才能收到良好的效果。

參考文獻：

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