浅谈高效节水灌溉示范项目在景洪市大渡岗乡茶园的实践与思考
2015-04-05丁晨
丁晨
(景洪市水利水电勘测设计队,云南景洪 666100)
浅谈高效节水灌溉示范项目在景洪市大渡岗乡茶园的实践与思考
丁晨
(景洪市水利水电勘测设计队,云南景洪 666100)
本文介绍了景洪市大港乡茶园高效节水灌溉示范项目规划建设与施工情况及节水工程使用要点,可供类似工程建设参考。
山区茶园;高效节水灌溉;节水增产
景洪市大渡岗乡是云南省种植绿茶面积最大的乡(镇)之一。全乡平均海拔约1300m,森林面积102万亩,其中国家级自然保护区就达48万亩,森林覆盖率达85.8%。这里四季如春,年均气温18.5℃,又被称为春之镇。由于大渡岗良好的生态环境和凉爽宜人的自然条件适合茶叶种植,加之用这里茶园的茶叶为原料做出来的茶,茶芽肥大,回甘快,口感好,是天然的绿色保健饮品,含有丰富的氨基酸,使茶产业成为大渡岗的支柱产业,成为农民增收的主要经济来源。
景洪市大渡岗乡茶园地理位置和土壤气候条件优越,水土资源丰富,开发潜力大。但是由于地理位置限制,茶叶种植在山区,水利设施少,小型农田水利建设投入少、配套不完善,灌溉保证率及灌溉水利用率低,致使部分茶叶失灌或缺灌,制约了该区茶叶的产量和品质,严重影响了茶叶的种植和农民增收。
为了探索解决山区茶园供水的有效办法,在景洪市大渡岗乡茶园等地设立高效节水灌溉示范基地2109亩,进行高效节水灌溉技术的应用试验。
景洪市大渡岗茶场系统主要由水源工程、首部枢纽、输配水管道和喷头组成。该系统在茶叶生产中发挥更大作用的关键是:合理的规划设计,保证施工质量,在具体应用时符合有关技术要求。以下从几方面来说明。
1 节水灌溉工程规划设计
1.1 灌溉方式及总体布局
大渡岗乡万亩茶园高效节水灌溉示范项目方式主要有喷灌、滴灌和管灌三种。项目区内为丘陵,喷灌对地形的适应性较强,灌水均匀;滴灌可使土壤湿度保持在最优状态,且水利用系数很高,节水效果明显;由于项目区内茶叶部分为农户种植,为了方便项目建后的运行管理,部分拟采用灌桩灌溉方式。
项目区总面积为2109亩,规划为喷灌、滴灌、管灌三个片区,其中喷灌区面积568亩、滴灌区面积443亩、管灌区面积1098亩。喷灌区位于项目区的北部,滴灌区位于项目区的中部,管灌区位于项目区的中西部。水由水泵从水源提水,再由压力输水管将水输送到蓄水池进行自压灌溉。蓄水池布置在各个片区的最高位置,各片区的田间管网再从蓄水池引水。整个项目区主要工程包括取水工程(进水池、泵房)、输水管网、蓄水池、田间管网等。
1.2 水源工程
水源宜选择就近水源,水量满足作物用水需求,优先选择自流灌溉。该项目由于地理位置所限,选择水泵加压方式。选择的水源为大渡岗乡十一队坝塘,水源位于项目区南部位。在坝塘的西北角新建泵房,内设3台离心泵,控制柜1套。布置3条压力输水管即1~3号压力输水管分别向1~3号水池供水,覆盖和满足整个规划项目区的灌水要求。
水泵流量由压力输水管道而定,压力输水管的流量由每个片区中与轮灌组的平均流量最接近的流量来确定,如果该流量同时向几个轮灌组供水,则应该根据它们的组合情况,分别求出组合后的流量之和,最后用最小流量来确定压力输水管的流量。
压力引水管耐压值根据水泵提水扬程确定,该工程中:喷灌区提水扬程182.2m,采用公称压力为1.25MPa的钢管;滴灌区提水扬程128.2m,采用公称压力为1.25MPa的钢管;管灌区提水扬程104.7m,采用公称压力为1.25MPa的钢管。根据计算结果选水泵型号,喷灌区:多级立式泵DL150×7/132kW(Q=160m3/h,H= 185,N=132kW,n=1450r/min);滴灌区:多级立式泵DL80×7/37kW(Q=50m3/h,H=140m,N=37kW,n= 1450r/min);管灌区:多级立式泵DL150×6/75kW(Q= 150m3/h,H=120m,N=75kW,n=1450r/min)。
1.3 输配水管道
灌区输配水管道管线的布置一般情况下在控制灌区的前提下选取最短管线,不仅管道总长度短,而且管径要小,同时要使管网的压力尽量均匀,在管道起伏较大时应避免产生负压。支管的布置应平行等高线呈水平布置,在地形起伏的山区,有利于支管和竖管喷头的施工和安装。滴灌区地形高差范围在2~94m,地形高差很大,而该灌区滴头的工作压力水头仅为10m,当富余水头大于极限工作压力18m时,管道就会爆管,因此在支管或分干管的进口处需设置减压阀。
1.4 喷头、滴头、给水栓的选择及布置方式
1.4.1 喷头的选择及布置方式
一般选用属于中、近射程的喷头,它们所消耗的能量较少,喷水性能与茶园所要求的喷灌技术较适合,喷灌质量较好。根据大渡岗乡茶叶的生长情况,选用08喷嘴(黑色),设计工作压力为0.25MPa,喷头流量0.238m3/h,喷射仰角为19°,射程为7.9m。喷头按矩形组合,喷头间距7m,支管间距10m。
1.4.2 滴头的选择及布置方式
滴灌区设计确定选用自压补偿滴头,规格为φ16,1.25MPa,滴头流量1L/h。根据茶叶沿等高线墒面种植,种植平均株、行间距分别为0.4m和2.2m。
1.4.3 给水栓的选择及布置方式
本次设计确定选用DN20的给水栓,流量3.26m3/h,材质为镀锌钢管。给水栓的流量与灌水定额、一次灌水延续时间、给水栓的控制面积、给水栓的型号等有关。综合考虑以上条件可以求得给水栓的流量为3.26m3/h。根据《节水灌溉工程实用手册》,确定给水栓的间距为50m,支管的间距为100m。
2 施工安装中的注意问题
2.1 管线施工
管道施工工艺流程为:定位复测放线→沟槽开挖→沟底夯实→安装准备→清扫管膛、管件、就位→管道连接→管道检验与试压→阀门安装→给水构筑物砌筑→管沟夯填→管道消毒冲洗→验收。
管道的安装施工应认真测量(复测)定线,管线严格按照设计高程控制,以免施工偏差导致局部管段在上坡段高点处不能过水或输水量减小。管道及其附件在安装前应有专人进行质量检查,设备和材料应符合设计要求,并有产品合格证,经检查认定为合格的产品,才能进行施工安装。管路的弯头、直管、阀门的安装应认真施工,以避免试压后漏水返工。
2.2 安装管道和设备
管道安装时,不得使用垫块,不得安装在软土层上,安装顺序应先干管后支管从低处向高处进行;安装过程中要始终防止沙石及其他杂物进入管道;竖管的安装应保证铅直、稳定,其上端接头应与喷头接头配套,而且密封可靠。
管道安装结束并经试压合格后,才能进行开挖铺设管段的土方回填与夯实,回填时注意保护好管道及附件部分,防止出现管道破损或移位现象。
2.3 冲洗
管道安装好后先不装喷头、滴头、给水栓,开泵冲洗管道,把竖管敞开任其自由溢流将管中沙石都冲出来,以免以后堵住喷头。
3 使用节水工程的注意事项
3.1 灌溉时间选择
a.看天气,气温32℃ 以上,连续7~10天不下雨,开始灌溉。
b.看土壤,田间持水量在80%时,新梢生育开始缓慢,降到70%则停止生长,降至50%时,茶叶受害,因此,当田间持水量在70% 时开始喷灌。
c.看茶树,茶叶失去光泽,尚未发黄时,或大量形成对夹叶,即可灌溉。
3.2 风大的时候喷灌系统最好不要使用
喷灌时刮风,会吹走大量的水滴,增加水分损失。风力还会改变喷嘴水舌的形状和喷射的距离,降低喷灌的均匀度,风力在3~4级时应停止喷灌。
3.3 干旱天最好在夜间使用
由于水喷洒到空中,比地面灌溉时的蒸发量大。尤其是在干旱季节,空气相对湿度较低,蒸发更大,水滴降低到地面之前已蒸发掉10%。因此,可以在夜间风力小时进行喷灌。
3.4 适当延长喷灌时间
采用低强度喷灌,使喷灌强度低于土壤的入渗速度,并延长喷灌的时间,可使灌溉水充分渗入到下层土壤,且不产生地面积水和径流。
4 高效节水技术的应用效果评价
4.1 经济效益
大渡岗茶场高效节水项目总投资515.03万元,每亩造价2442元,年净增效益172.15万元。按基准收益率12%测算,投资回收年限6.15年。由于茶树的生长十分需要水分,据有关专家统计,如果茶树缺水,每亩产量将会下降30%,经济效益显著。
4.2 节水效益
项目实施以后,灌溉水利用系数可以达到0.85,整个项目区每次净灌水3.31万 m3,全年用水量为30.27万m3。如采用沟灌,灌溉水利用系数为0.48,每年灌水量将达到41.03万m3,项目区每年可节约水量10.76万m3。
4.3 社会效益
该项目的建设将可以让农民掌握先进的科学节水灌溉技术,提高茶叶品质和产量,从而提高农民的收入。此外,这将会给今后开展节水灌溉研究提供条件,达到示范和培训农民的作用,使农民掌握更好、更科学的种植技术。同时,项目的建设将为景洪市提高农业综合生产能力、优化农业产业结构、加速现代农业发展,提供典型范例。
5 结语
大渡岗茶场高效节水项目是景洪市大渡岗乡茶叶种植亟待进行深层次开发建设的项目,并以此带动茶叶种植产业,使大渡岗乡万亩茶园成为现实,作为大渡岗乡的特色经济来发展。项目的实施可为茶园科学选地、科学规划,面积集中,统一栽培技术标准,以点带面,搞好建设提供帮助,并使项目在实施阶段和建成后便于管理,保证工程正常发挥作用。
On Practice and Thinking of Efficient Water-saving Irrigation Demonstration Project in Tea Park at Jinghong Dadugang Township
DING Chen
(Jinghong Hydro and Power Survey and Design Team,Jinghong666100,China)
In the paper,planned construction and building construction as well as keys for water-saving project use of Jinghong Dadugang township tea park efficient water-saving irrigation demonstration project are introduced.It can provide reference for constructing similar projects.
mountain tea park;efficient water-saving irrigation;water saving and yield increase
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