安徽省江淮丘陵區管灌系統設計與分析

徐佳

摘要? ? 選取安徽省江淮丘陵區綠梅種植園為實例，根據當地的水文地質特征、水源條件、地形特征以及種植結構，合理確定了以管灌作為高效節水灌溉的方式，并選擇了適合的取水栓。通過灌溉制度的制定，計算各級管道管徑、水頭損失，確定水泵型號，完成了管灌系統的整體設計。該管灌設計案例分析過程詳細，結果合理，為該地區高效節水灌溉模式的選擇提供了一種思路，并可作為相關管灌工程設計的參考依據。

關鍵詞? ? 管灌;系統設計;灌溉制度;江淮丘陵區;安徽省

中圖分類號? ? S275? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）09-0178-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstracts? ? Taking the green plum plantation in Jianghuai Hilly Area，Anhui Province as an example，according to the local hydrogeological characteristics，water source conditions，topographical characteristics and planting structure，the pipe irrigation as a high-efficiency water-saving irrig-ation method was reasonably determined，and the appropriate water intake plug was selected.Through the establishment of irrigation system，calculation of pipe diameter and head loss at all levels，determination of pump model，the overall design of pipe irrigation system was completed.The case analysis process of pipe irrigation design is detailed and the result is reasonable，which provides a way of thinking for the selection of efficient water-saving irrigation mode in this area，and can be used as a reference for the design of related pipe irrigation projects.

Key words? ? pipe irrigation;system design;irrigation system;Jianghuai Hilly Area;Anhui Province

我國的基本國情是人多、地少、水資源缺乏，水的糧食生產能力遠落后于發達國家[1-2]。安徽省江淮丘陵區水資源總量不足，水利工程配套不足[3]，在該地區采取適宜的高效節水灌溉模式有利于解決這一矛盾。本文選擇綠梅種植區作為典型案例，在水資源平衡分析的基礎上，合理確定了高效節水灌溉方式，制定了完善的管灌方案，為該綠梅種植區高效節水灌溉系統設計提供了科學依據，同時也為該地區其他管灌系統設計提供了參考。

1? ? 項目區概況

項目區位于廬江縣龍橋鎮盆形村，面積20 hm2，屬北亞熱帶季風氣候區，氣候溫和濕潤、四季分明、雨量充沛、光照充足、無霜期長。光、熱、水資源較豐富。多年平均日照時間為1 823.5 h，日平均日照長6.2 h，日照率38%，全年無霜期約259 d;多年平均氣溫15.9 ℃，最冷1月平均氣溫達2.6 ℃，最熱7月平均氣溫達28.3 ℃;多年平均降水量1 226 mm，全年降水的65%以上集中在5—9月。

項目區呈東北—西南走向，長度約1 200 m，寬度100～400 m，地形高低起伏為山丘地貌，高程在33～97 m范圍變化。項目區土壤以黃棕壤為主，該土壤土層較厚，質地黏重，阻水、阻氣，在30 cm深以上形成滯水層，水分難以向下滲透。土壤酸堿度適中，一般中性偏酸，較適宜各種作物生長。項目區內目前僅有當家塘1口、撇洪溝堰壩1座、?。?）型水庫1座，無其他水利骨干工程。水資源主要為地表水，包括區內塘壩以及撇洪溝堰壩蓄水。該片屬地下水貧乏區，只有地表層儲存少量地下水，主要依靠降雨補給。

2? ? 項目區水資源平衡分析

2.1? ? 可供水量分析

根據當地自然條件，項目區可供水量主要是塘壩蓄水及堰壩引水。根據統計，項目區現狀總蓄引水量2.72萬m3，其中，塘壩水面面積6 636.7 m2，塘壩水深2 m左右，塘壩蓄水量1.33萬m3;85%保證率可供水量0.95萬m3，堰壩可引水量為1.77萬m3。

2.2? ? 需水量預測

項目區種植作物為綠梅。經調查，綠梅在苗期時需水量較大，當水文頻率P=85%時，年均凈用水量1 050 m3/hm2，待成長2～3年以后需水量較少，此時以苗期需水量進行計算，則年需水量為2.4萬m3。

2.3? ? 供需水平衡分析

項目實施前，由于區內無灌溉設施，采用人工運水灌溉方式費時費力，且無法滿足作物生長。

項目實施后，通過管道灌溉，灌溉水有效利用系數達到0.8以上，85%保證率可供水水量為2.72萬m3，項目區需外水補給水量為2.4萬m3;總供水量大于項目區需水量，項目區工程實施后總供水滿足設計要求，灌溉保證率達到85%。

3? ? 高效節水灌溉方式的選擇與布局

項目區內地形高差較大，最高處與最低處相差達66 m，若采用滴灌或噴灌，需安裝大量的減壓閥，以保證灌溉均勻性[4]，但目前市場在售減壓閥產品質量難以滿足實際灌溉生產需求[5]。綜合以上考慮，選取管灌方式，末端取水栓選擇鑄鐵一體式消防栓（SS100/65-1.6），該產品具備調壓功能，可確保灌溉均勻性。

4? ? 管灌工程設計

系統由水源工程、首部樞紐、輸配水管網和取水栓組成。管網級數采用干管、支管2級固定管道。根據實際情況，支管間距60～80 m，取水栓間距50～80 m。在干管入口、各支管入口各設1套閘閥，安裝于閥門井內;支管末端排水井內設排水塑料球閥。

4.1? ? 灌溉制度確定

根據現場實際情況及取水栓的布局情況，采用支管輪灌、干（支）管和取水栓輪灌的方式。

設計灌水周期：根據調查了解，綠梅灌水周期為5 d。

輪灌分區：15個分區，每個小區面積1.00～1.67 hm2。

4.2? ? 設計流量計算

4.2.1? ? 系統灌溉設計流量。具體按照下式計算：

5.3? ? 機泵造型

根據管網設計流量和工作壓力，查水泵手冊，選用6SP1

7-134/17-9.2（T）泵，其主要技術參數流量為17 m3/h、揚程為134 m、轉速為2 850 r/min、額定功率為9.2 kW。

6? ? 結語

高效節水灌溉事業發展能有效促進經濟社會的良性可持續發展[6]。本文選取安徽省江淮丘陵區綠梅種植園進行管灌工程設計，該案例的設計分析過程較為詳盡，分析結果合理，不僅可以為管灌系統布局、管道選型、機泵選型等計算分析提供技術指導與科學依據，也可以為該地區高效節水灌溉工程發展提供一種思路。

7? ? 參考文獻

[1] 逢煥成.我國節水灌溉技術現狀與發展趨勢分析[J].中國土壤與肥料，2006（5）：1-6.

[2] 趙建梅.農田水利工程高效節水灌溉發展思路探討[J].農業開發與裝備，2019（5）：155-156.

[3] 黃義德，武立權，黃雅麗.安徽省江淮丘陵地區單季中稻旱災原因淺析及對策[J].安徽農業科學，2005，33（12）：2223-2224.

[4] 郭元裕.農田水利學[M].3版.北京：中國水利電力出版社，1995：79-80.

[5] 劉麗嬌，路波，馬云龍，等.國內氣動減壓閥產品檢測結果分析[J].液壓氣動與密封，2016（2）：66-70.

[6] 李學榮，王小寶.林泉灌區農業水價形成機制分析：以高效節水灌溉工程為例[C]//2018中國水資源高效利用與節水技術論壇.2018中國水資源高效利用與節水技術論壇論文集.廣州：河海大學，2018.