浅谈滴灌工程设计中应注意的问题

游磊

【摘要】农田灌溉是保证农业生产的基础，随着水资源的日益短缺，人口与耕地矛盾突出，因此，就需要加强农田节水灌溉技术的研究，提高水资源的有效使用。现代化的节水高效灌溉方法中，由于滴灌所具有的独特优点，其地位日益突出。文章针对滴灌工程设计，结合当地实际，总结出设计中应该注意的问题，以求在规划设计过程中全面考虑各种因素影响，做到统筹兼顾，才能使滴灌的规划设计和实际运行情况相符。

【关键词】滴灌工程；设计；注意问题

1、前言

随着我国经济与科技的快速发展，滴灌技术应用更加普及。滴灌工程设计需要根据工程的特点与其实际情况，例如工程的地质条件、不同的需求、不同的工程特点，滴灌工程设计采用的方案与选用的设计参数等也是不同的，例如山地滴灌工程具有的特点与平缓地形滴灌工程是有很大的区别的，所以在滴灌工程规划设计上存在很大的差别，需要注意的问题也不尽相同。

2、滴灌工程设计中应注意的问题

2.1灌溉用水量計算及水量平衡分析

对滴灌面积较大的灌区，要分别采用地面灌溉制度和滴灌灌溉制度以及相应的灌溉水利用系数计算灌区用水量。水量平衡分析时，要分别计算满足地面灌和滴灌的灌溉保证率条件下的来水过程，并采用面积加权的方法，确定灌区来水过程，与灌溉用水量相比较做平衡分析计算。

2.2滴灌工程灌溉设计保证率

《微灌工程技术规范》（GB/T50485-2009）（以下简称规范）4.0.1中，要求微灌工程设计保证率不应低于85%。灌溉设计保证率就是灌溉用水量在长期内得到充分满足的概率，一般以历年降雨量的资料来确定设计代表年，也可以用水源来水量来确定设计代表年。因此，滴灌工程设计中的灌溉设计保证率要推求85%的水源来水过程，以此来确定灌溉设计保证率。

2.3设计灌水率

如果滴灌工程规模较小（一口井控制），灌溉作物单一，因此，无需采用设计灌水率确定干管流量。但是，水源为地表水，面积较大，但却是由若干子系统构成的一个相对集中的项目区，每个子系统控制作物相对单一时，可以不用绘制灌水率图。如果项目区面积较大，作物较多，水源集中时，为了确定输水干管的流量，应采用设计灌水率法来确定干管流量。

2.4果粮套种耗水强度

果树和大豆等矮杆作物间作，称为农林复合系统。一般认为大豆等矮秆作物对果树这类高杆作物影响较小，但果树却对大豆有较大的遮光作用。一般约1/3最靠近果树的农作物，光合作用下降60%左右，而且果树种植是东西向的，要比果树种植是南北向的矮秆作物的影响更严重。据此，在计算果树耗水强度时，可按前述方法计算，为计算准确，应收集果树树冠、树高等资料。在计算农作物时，可在计算大田作物耗水强度基础上乘以0.6～0.7的系数。在计算农林复合系统灌溉用水量时，建议按照果树与农作物所占面积权重的方法来计算用水量。

2.5微灌设计土壤湿润比

《规范》4.0.2中，列出了主要作物的设计湿润比。例如，果树、乔木的设计湿润比为25%～40%，粮棉油设计湿润比为60%～90%，并指出了干旱地区宜取上限值。土壤湿润比计算公式较多，在用公式计算后，要与《规范》中要求的取值做对比。在果树滴灌设计中，尤其要注意对比。

2.6作物轮作倒茬

部分农田为了保持土壤肥力和减少病虫害，需要轮作倒茬，比如小麦收获后种植玉米。由于小麦毛管间距为0.7m，玉米毛管间距为1.0m，单位面积小麦所需流量较大，因此，通常以小麦为典型作物进行滴灌系统设计。但同时，对玉米也要做完整的设计，如果玉米滴灌所需流量和压力远小于已选定的水泵型号，就需要配置变频设备。

2.7灌水器和支管管径选择

现在普遍认为滴灌将向“低压小流量”方向发展，小流量滴灌带可以铺设更长距离，单位面积支管数量和阀门数量将大大减少。为了实现在满足灌水小区允许水头差条件下，支管能满足更多滴灌带用水量的要求，以减少分干管数量，建议支管管径选择Φ110-125。

2.8灌水小区计算

根据《规范》5.4.2有关“节点压力均衡”的规定，从同一节点取水的各条管线同时工作时，应比较各条管线对该节点的水头要求。通过调整部分管段直径，应使各管线对该节点的水头要求一致，也可按该节点最大水头要求作为该节点的设计水头，其余管线进口应根据节点设计水头与该管线要求的水头之差设置调压装置。

2.9轮灌制度的确定

为了提高人工工作效率，减少灌水和施肥产生的矛盾以及病虫害的传播，在轮灌制度划分上，建议把同时工作的支管尽量安排在一条或相近的两条分干管上，每条分干管上同时工作的支管也尽量靠近。分干管沿程不变径，直径可控制在200mm，水头损失控制在5～6m/km。

2.10滴灌产生潜在的土壤盐碱化问题

滴灌会使土壤盐分积累在湿润区边缘，盐分的集聚会对来年农作物出苗造成危害，因此，在滴灌灌溉制度确定时，要考虑此部分用水量，同时，应在设计时考虑使用低压管道技术洗压盐。

2.11滴灌系统规模确定

滴灌系统规模的大小与其投资密切相关。一般系统越大，管网级数越多、管径越大，设备等级越高，投资越大。滴灌系统太小，设备所占比重相对较大，单位面积投资较大。因此，应有一个合理的工程规模，在投资和运行费用上最小。一个大的系统，其下应分成若干小的系统，从运行管理，管道直径大小、首部设备等方面分析，小系统的规模宜在66.66hm2左右，系统的流量在200m3/h左右，干管管径在200～250mm，人员相对好管理。

3、结语

综上所述，从目前的农业生产需求及水资源分配状况来看，采用滴灌溉技术不但解决灌溉问题，还可以提高农业抗御自然灾害能力，促进农业增产、增效，农民收入大幅度增加，从而减轻了农民负担，有效促进了农村经济的持续稳定地发展。根据工程的不同特点，并结合实际工程情况和一些实践经验，选用合理的、经济的滴灌工程设计方案，才能收到良好的效果。

参考文献：

[1]郭本军.农田水利工程滴灌系统设计探析[J].南方农业，2015（12）.

[2]李永华.农田水利工程高效节水灌溉发展思路[J].北京农业，2015（9）.

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