节水滴灌工程在西北山区的应用

□孙　凯（绥中县水利技术推广站）



节水滴灌工程在西北山区的应用

□孙凯（绥中县水利技术推广站）

摘要：我国西北山区因为地理、自然等因素,当地水资源非常缺乏,为了大力发展农业，提高山区农民的经济收入，及保障人民日常生活，西北山区政府正大力推行节水滴灌工程。文章从节水滴灌的概念出发，分析了节水滴灌工程对于缺水地区果树种植的重要作用，并以绥中县大王庙镇水泉沟村果树节水灌溉工程为例具体分析了工程的设计应用。

关键词：节水滴灌；实用性；工程设计

0　前言

我国是一个缺水的国家，尤其是在西北山区，因为这些地理、自然等因素，当地农业发展落后，经济条件比较低。考虑到西北山区的自然条件，果树种植的条件非常适宜。鉴于此，为了大力发展果树种植业，提高经济状况，改变当地贫困落后的局面，采用节水滴灌技术，一方面有效利用水资源，另一方面能推动节水技术的优化更新。

1　节水滴灌概述

当前应用比较多的节水灌溉技术主要有喷灌技术、滴灌技术。喷灌技术主要适用于水资源比较丰富的地区，而滴灌技术主要适用于水资源稀缺的地区。滴灌技术是通过滴水管把植物所需的水和养分一滴滴地、均匀地滴入土壤中的灌溉技术。滴灌的主要特点是：一是对土壤结构不会造成破坏，影响作物需要的空气、养分等；二是灌溉量小，持续周期长；三是压力小，水资源浪费少。

2　节水滴灌工程对缺水地区果树种植的重要作用

滴灌技术主要是运用在水资源比较少的干旱地区，通过滴水管将植物所需要的水和养分滴入土壤，满足植物生长所需。在中国西北地区发展节水滴灌工程进行果树种植有着非常重要的作用。

保证水资源的利用率。西北地区属于干旱地区，水资源稀缺，发展果树种植业需要大量的水资源进行灌溉，显然喷灌技术不适宜当地条件。采用滴灌技术，通过铺设滴水管，将果树所需的水和养分滴入土壤，能够非常有效地满足果树生长所需，并且能够保证水资源的充分利用。

有利于节约成本。采用滴灌技术对于水资源能够进行有效地利用，大大地节约了水成本，而且通过滴水管滴灌不需要大量的人力，能够有利于劳动力资源的节约。所以采用滴管技术对于西北干旱地区的果树种植来说，非常经济实用。

3　节水滴灌工程在西北山区的具体应用设计

3.1当地情况

绥中县大王庙镇水泉沟村地属温暖带，属大陆性半湿润季风气候，多年来平均降雨量615.90 mm，降雨量分布不均，主要集中在6-9月份。每年平均气温在8－9℃，湿度60%，最大冻层1.10 m，日照时间2760 h。土壤类别为沙壤土、棕壤土，土壤干密度为1.42 g/cm3，田间持水量22%，入渗速度12 mm/h。

区内主要种植果树，但由于农业生产基本条件低下，依然是人种天养、广种薄收的农业生产方式，经常是在大旱大减产、小旱小减产、风调雨顺增点产的状态。

3.2工程概况

为了解决此问题，实行节水灌溉项目。项目计划新建井房1座、方塘1座，上水管路832 m，配水管路3910 m，出水栓43个，灌溉果树面积49.33 hm2。由于项目区所在地地势平缓，自然落差较小，不适宜采用蓄水池利用自然高差自流灌溉，所以该工程采用直灌的运行方式，是用水泵将水由方塘抽到山上直接利用配水支管进行灌溉，管网布置如下，1条上水管路配6条配水支管，每条配水支管路上每隔50 m设一个出水栓，由群众自配软管与出水栓相连，将水输送至滴灌地点。

3.3工程设计

3.3.1供水灌溉管网设计

根据多年经验及设计规范等资料选定灌溉工作制度，通过压力管路将水输送至每条配水支管，支配水管路每相隔50m设置一处出水栓，由群众自配塑料软管与出水栓相连，将水输送至灌溉地点。为了工程规划合理，对管线进行了详细勘测。

3.3.1.1设计灌水定额的确定

果树有两个需水关键期，一个是果实膨大期，该时期充足的水分供应，可使果实体积充分长大；另一个是果实灌浆期，在夏末秋初，至少每两周灌溉1次，该时期能耐受的最长的干旱胁迫时间为3周，否则树体会受害，导致落果，严重时会减产一半。一般认为，果园土壤的含水量在土壤最大田间持水量的60%～80%时，最适宜果树的生长发育，当低于60%时应进行灌水,果树灌溉制度，见表1。

表1　果树灌溉制度表

根据实际需要，需修建1座方塘，修建1处泵站，即可达到灌溉目的。

3.3.1.2配水管道设计流量的确定（见表2）

Q=mA/(Ttη)

式中：m—灌水定额（m3/hm2）；A—控制面积；T—灌水周期，项目区根据当地多年灌溉经验和群众意愿，总灌水周期取为20 d；t—每天灌水时数取22 h。

表2　管路设计流量计算表

3.3.1.3上水及配水管路管径的确定

上水管路采用PE管材，总长832 m。

根据公式：d=1.13×(Q/V)0.50

公式中：d—管道内径m；Q—管道设计流量m3/s；V—管道内适宜流速，取1.50 m/s。

配水管路采用PE管，总长3910 m（详见管路工程量表3），每隔50 m设一个出水栓，共43个出水栓。

表3　管径计算表

3.3.1.4设计水头损失计算及水泵选型

根据公式：hf=f×(L×Qm/db)

式中：hf—沿程水头损失(m)；L—管线长度(m)；Q—相应管段流量(m3/h)；d—相应管段管径(mm)。f铁=6.25×105m铁=1.90 b铁=5.10f塑=0.95×105m塑=1.77b塑=4.77

根据长管的局部水头损失等于沿程损失的5%，局部水头损失采用：hj=hf×5%，见表4。

3.3.1.5管材选用

表4　网户新立项目区水力计算表

考虑到地形变化、经济要求、安装方便、容易维修等因素，确定采用PE管材。压力要求：上水主管路承压要求0.80 MPa，配水管路0.60 MPa。采用标准：φ110及以上管材采用PE100级标准，φ90（含）及以下管材采用PE63级标准。管路长度可由现场具体情况作适当调整，见表5。

表5　管路工程统计表

3.3.2管路土方开挖与回填

考虑地区冻层及管网安装工艺流程，管沟开挖深度为1.20 m,宽为0.80 m，可视现场实际情况采用人工或机械，本设计采用机械开挖，做好管网排水设施。管路回填土应予以夯实，以不影响耕作。

4　结语

节水滴灌工程对于干旱缺水的西北山区来说具有非常重要的作用，能够有效地实现水资源的利用，并且能够促进农业的发展，改善当地经济状况，提高当地人民生活水平。节水滴灌工程的建设非常复杂，必须根据具体实际，在管道铺设、水库建设等充分考虑实际条件，使资源利用率达到最高。此外，还需要国家和相关部门加大对西北地区节水滴灌工程的投入力度，通过政府力量推动节水滴灌工程在西北山区的应用推广。

（责任编辑：刘青）

收稿日期：2015-12-31

中图分类号：S274

文献标识码：A

文章编号：1673-8853（2016）03-0034-02