丘陵梯田滴灌規劃設計技術探討

李英楓 丁連軍李寶珠 李德法

（1新疆昌吉州瑪納斯縣涼州戶鎮人民政府 新疆 瑪納斯 832299；2國家節水灌溉工程技術研究中心 新疆 石河子 832000）

丘陵梯田滴灌與平原滴灌相比較，主要特點為：地形復雜，落差及坡度較大，坡、溝交錯，管網保護設施種類多，工程量大、施工難度加大，系統運行、維護要求更高等。由此導致規劃設計時對系統的安全性、合理性的考慮要求更高，鑒于此，有必要就丘陵梯田滴灌技術規劃設計進行探討研究，以期更好的為丘陵梯田滴灌技術的應用提供技術借鑒。

1 規劃設計的總體步驟

現場勘測；初步規劃設計；現場實地復核，根據現場調整并完善規劃設計圖紙及材料清單。

2 資料收集

包括水源、氣象、地形、土壤、作物、材料、設備及發展規劃[1～2]。

3 規劃布置與設計

主要包括水源工程、首部樞紐位置的選擇、灌溉面積的分區和管道系統布置。

3.1 水源工程。包括取水、蓄水、供水建筑物和設施等。當灌區較高、水源位置相對較低時，采用抽水取水方式，將水抽至高位蓄水池，再進行自壓或加壓灌溉。

3.2 首部樞紐及其位置的選擇。首部樞紐主要包括泵站、沉淀池、過濾設備、施肥(藥)設備、壓力流量量測設備、控制閥等。首部樞紐位置的選擇要考慮管網布局、運行管理方便等。當水源在灌區之外時，一般放于靠近水源灌溉地塊的邊界。水源位置相對較低，需要采用抽水取水方式，將水抽至高位蓄水池后再進行灌溉的，可將首部樞紐位置選擇在高位蓄水池處[3]。

3.3 輪灌區劃分。堅持等壓分布原則，即壓力相同的灌水區可劃分為同一灌水小區，或在同一等高線內的適宜灌水單元可劃為同一灌水小區。輪灌區的劃分應從水力計算、系統安全運行、管理方便等多方面考慮，輪灌組應經過反復核算、多次組合。輪灌劃分方法分2個步驟進行：①根據種植小區初步劃分輪灌小區；②再依據水泵揚程、流量關系、高差等因素細分輪灌區。重點考慮：同一輪灌區內所種植作物要相同；各輪灌區所需流量一致，便于輪灌。當然，遠離首部且地勢較高的地塊，流量可以小一點，反之，流量可以大一點；與農業管理體制相一致，便于管理；有一定數目的輪灌區，充分利用灌水周期，以降低系統造價。

3.4 管道的布置。常用的形式有，管網總線布置、管網分散布置、管網總線與分散結合布置及重力滴灌布置[4]。管道布置主要考慮地形、水源、作物及其種植、灌溉方式和所選灌水器等因素。丘陵地區主干管走向應在最高脊，并沿緩坡進行布設，分干管最好布置于坡地的上側，基本與等高線平行；分干管不得不逆坡時在分干管上考慮加壓泵，對于崗谷交錯地、煙缸地布置分干管，支管由兩側向下坡布置。毛管沿等高線布置，支管垂直于毛管，給水栓布置在上坡方向，以補償地形高差造成的壓力差，而且毛管順坡較長逆坡較短，支管上坡方向的毛管數少于下坡方向的毛管數。管道的分布特點是：丘陵滴灌管網一般為樹狀管網，干管占據高點、高地、高脊有利地形進行控制；支管與分干相接垂直于等高線；毛管平行于等高線。

3.5 安全裝置的應用。主要有減壓閥、進排氣閥、安全閥、排水滲井等[5]。一般情況下，主干或分干上高處應設置空氣閥安全裝置，但所處位置應避免在大坡度處，以免給安裝帶來不便；高差較大處應設置調壓裝置，如減壓閥、控制閥(蝶閥等)等，若無調壓裝置應在末尾低處設置排氣閥；根據實際需要可在每個出地栓處設置“壓力—流量”調節裝置，以達到灌溉系統的平衡或穩壓作用。

3.5.1 減壓閥。主要有薄膜式、波紋管式和活塞式，可解決管道壓力，起到減壓及穩壓的作用。它與進口側的壓力變化無關，只保證出口側的壓力。丘陵梯田設計中(高差較大的地勢)，在傾斜的排水主管上以串聯的形式安裝一個或幾個減壓閥以達到減壓的目的，在這種情況下不需另設減壓系統和調壓系統，其目的是將管道內所有地點的動壓保持在一定的壓力以下，流量為零時，靜壓也降至管道耐壓限度以下，從而防止水擊和管道的破損。

3.5.2 進排氣閥。可及時進排氣，以防氣阻，選用規格時，其排進氣量要滿足灌溉系統要求。

3.5.3 排水滲井。一般設在管道低凹處，用于沖洗管道及停灌季節排除多余的水。

4 結語

在丘陵梯田滴灌規劃設計中，需特別重視地形資料收集、管網布置和輪灌劃分幾個環節，在設計時應堅持理論結合實際，在施工時還要因地制宜隨機應變，才能使規劃設計達到滿意的效果。