隨機灌溉在高效節(jié)水灌溉項目中的設(shè)計應(yīng)用

茅和平 姜 曼 郁程鵬

無錫市三和農(nóng)業(yè)灌排工程設(shè)計有限公司 江蘇 無錫 214072

我國水資源分布不均勻，西部地區(qū)水資源比較缺乏，如果沒有及時的對其解決，就會對高效節(jié)水灌溉效果造成影響，無法使現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境發(fā)展的需求得到滿足。所以，在農(nóng)田水利建設(shè)項目中實現(xiàn)隨機高效節(jié)水灌溉項目，對灌溉設(shè)計方案進(jìn)行完善，實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉的目的。

1、設(shè)計田間管道項目

在實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉項目的過程中，要重視田間管道設(shè)計。主要包括干管設(shè)計與支管設(shè)計，在進(jìn)行設(shè)計的過程中，重點為輸水流量。在設(shè)計干管輸水流量的過程中，參考具體灌溉制度、種植結(jié)構(gòu)、灌溉面積和調(diào)控管理，提高設(shè)計科學(xué)性。然后對管道直徑和公稱壓力級別進(jìn)行深入分析，并且計算水利，將其作為基礎(chǔ)設(shè)計輸水流量。

在布置管道過程中，以水源與灌溉具體位置布置管道，設(shè)計過程中還要對輪灌組劃分與管道實際流量為主，保證灌溉過程中能夠充分的覆蓋全部農(nóng)田。在設(shè)計干管之后，設(shè)計支管。要求支管水栓的間距為50m，支管間距為85-110m。如果需要雙向灌溉，管道設(shè)計成為直線，避免管道具有較大的起伏度，對雙向灌溉效率進(jìn)行保證。

在高效接水灌溉管道布置過程中，田間管道支管要具有一級支管、二級支管，并且要求干管和一級支管連接，以具體分灌區(qū)域?qū)崿F(xiàn)二級支管的安排[1]。

2、管路系統(tǒng)管材和管徑選擇

使用硬聚氯乙烯塑料管作為管材，此管材容易搬運，并且質(zhì)量比較輕，耐腐蝕，內(nèi)壁光滑，在農(nóng)業(yè)低壓管道灌溉工程中廣泛使用。管道管徑通過以下公式計算：

其中Q指的是管道的設(shè)計流量，D計指的是管徑，v指的是管道的經(jīng)濟流速。

管道實際使用管徑在管徑與標(biāo)準(zhǔn)管徑對比計算之后，以壓力校核結(jié)果、方便施工和實際情況等實現(xiàn)確定[2]，表1為管網(wǎng)管徑的選擇。

表1 管網(wǎng)管徑的選擇

3、水泵選型

以泵站設(shè)計流量130.75m3/h，揚程設(shè)計為32.9m，對泵站使用變頻調(diào)速控制進(jìn)行全面考慮，并且考慮用水集中于用水量變化幅度比較大的問題，使用兩臺 SLS80-200型離心泵。其次，使用一臺25GDL4-11*6多級離心泵，使管道漏水或者供給少量用水的問題得到解決[3]。

4、灌溉流量分析

在高效節(jié)水灌溉過程中，要和實際工程項目特點確定灌溉流量最大流量，根據(jù)灌溉面積大小、農(nóng)作物灌溉制度等，設(shè)計灌溉渠道的流量。在設(shè)計過程中，和不同項目設(shè)計特點相互結(jié)合，設(shè)計渠道流量能夠使灌溉流量控制有效性得到提高。一般，在設(shè)計灌溉流量的過程中，要求加大流量。在灌溉面積擴大的過程中，短時間內(nèi)提高輸水要求。所以，就要使渠道設(shè)計流量得到擴大。在流量設(shè)計過程中，和灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相互結(jié)合，實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉方案的設(shè)計，使灌溉基本需求得到滿足，控制最大流量。另外，最小流量。如果河流水源不足，在種植面積不斷縮小的過程中，就會導(dǎo)致渠道最小流量出現(xiàn)。比如，在確定水位校核和截止閥位置的時候如果出現(xiàn)最小流量，下級渠道最小流量比上級渠道水位要低，不需要實現(xiàn)截止閥也能夠高效節(jié)水灌溉。最后，使流量加大。在控制流量加大的時候，要和灌溉面積、降雨徑流、植物種植結(jié)構(gòu)相互結(jié)合分析，使對流量合理控制得到提高[4]。

5、實際使用

某示范區(qū)的灌溉面積為40k㎡，為低壓管區(qū)，要求周圍水渠提水灌溉，灌溉方式為低壓管道灌溉。此示范區(qū)實現(xiàn)管網(wǎng)的設(shè)計，包括干管、支管和分支管。在此示范區(qū)中，要求每個支管間隔50m設(shè)置管樁，那么此區(qū)域中的管樁數(shù)量為180個。利用隨機灌溉的設(shè)計，設(shè)置灌溉周期為每四天進(jìn)行澆水，使工作時間設(shè)置為20h，并且延長一次灌水時間到一個小時。充分考慮示范區(qū)，設(shè)置輪灌區(qū)一共有四個，灌溉的順序為每天一組。此示范區(qū)的各組灌溉面積相同[5]。此高效節(jié)水灌溉的方式滿足示范區(qū)的灌溉需求。

6、結(jié)束語

我國農(nóng)業(yè)灌溉過程中的用水量比較大，但是通過實際情況分析，我國大部分地區(qū)還存在嚴(yán)重浪費問題，那么就要利用高效節(jié)水灌溉的手段，對水資源使用率進(jìn)行保證，使我國水資源匱乏問題得到緩解。目前，我國高效節(jié)水灌溉技術(shù)使用還具有一定局限性，最明顯的就是工程建成與設(shè)備投入的成本比較高，并且建成之后所投入使用效果無法滿足預(yù)期需求，也是因為出現(xiàn)此種問題，導(dǎo)致無法使高效節(jié)水灌溉技術(shù)在全國范圍中推廣。在人們對水資源保護(hù)認(rèn)知力度不斷提高的過程中，也解決了此局限性的問題，降低高效節(jié)水灌溉的成本，從而使高效節(jié)水技術(shù)在我國廣泛的推廣使用。