高效节水灌溉工程优化设计要点分析

2018-03-05

中国水能及电气化 2018年1期

(甘肃省疏勒河流域水资源管理局，甘肃玉门 735211)

作为一个农业大国，农业是我国经济发展的重要内容，其中农田水利建设作为农业生产的重要内容对我国农业的发展有着重要影响，可以推动我国经济的持续稳定发展。在现代农业的持续发展过程中，传统的灌溉技术缺乏先进性，无法满足现代农业的实际需求，因此必须重视对高效节水灌溉工程建设，对其进行不断的优化创新，优化设计。

1 高效节水灌溉的优势

高效节水灌溉技术就是把传统的地表灌溉与沟壑灌溉方式用管道灌溉的方式替代，此种技术手段在现代农业的发展过程中应用越来越广泛，主要分为喷灌、微喷灌以及滴灌溉等相关方式与技术，此种技术比传统的灌溉技术有着较为显著的优势，可以在最大程度上节约水资源，减少土地占用，有效地避免水流蒸发以及浪费问题，进而在根本上提高农作物产量。

1.1 喷灌

喷灌通过喷头进行灌溉，可以分为低压、中压以及高压喷头等，在实践中主要应用的是中压摇臂喷头方式。适用于丘陵、低矮作物以及露天平地等。此种喷头射程范围相对较大，应用的喷头数量相对较少，成本相对较低。在技术提升过程中，应用了一些塑料喷头，有效地节约了成本。

1.2 微喷灌

微喷灌就是把喷头变为折射与旋转结合的方式，真正实现了点喷以及不同样式的喷灌，可以有效提升水资源的利用效率，此项技术主要在大棚、低矮作物种植区中应用。微喷灌在单位时间内的出水量相对较小，射程近，喷洒的均匀性相对较为良好，为农作物的生长构建了较为优质的环境。此项技术可以有效节约水资源，在水资源匮乏的地区应用有着较为显著的效果。广东省电白县荔枝园，荔枝基本沿等高线种植，应用微喷灌技术，在每行树布置一条毛管，毛管也沿等高线布置，毛管间距与果树行距相等，为6m。在每两棵树中间布置一个微喷头，其间距与荔枝树株距相等，将微喷头用φ4微管与毛管连接，通过插杆固定在地面上，获得了较为显著的效果。

1.3 滴灌

通过滴头灌溉是滴灌的主要方式。其滴头主要分为内镶式以及压力补偿式，在平地、丘陵地区中应用较为广泛。内镶式滴灌在应用过程中无须太大的喷灌压力，但是其因为缺乏调压功能，无法控制水滴大小，须对此进行深入的研究。

2 高效节水灌溉工程优化设计要点

2.1 做好管道工程设计

高效节水灌溉工程田间管道工程设计较为重要，包括支管设计、干管设计等，其中输水流量设计是整个管道工程设计的重点，干管设计中，要根据实际灌溉面积、工程调度管理模式、灌溉制度具体分析，根据获得的数据与信息，对管道输水量进行系统的设计。必须明确管道布置的重要作用，在对其进行设计的过程中，要对灌溉的具体区域位置、水源位置等进行科学、合理的分析，根据管道的实际流量以及轮灌组的实际划分状况进行科学的布置，保障灌溉的覆盖面积。干管设计完成后，要对整个支管进行系统的设计，在设计过程中必须保障两个给水栓的间距在50m以内，支管的间距在85～110m范围内。对于双向灌溉工程，要设计成直线管道，以保障双向灌溉，设计的管道必须避免存在阻力，以免影响实际灌溉面积。高效节水灌溉工程的田间管道支管中可以分为二级支管、一级支管两种方式，干管主要与一级支管连接，二级支管则与一级支管进行正交连接。在高效节水灌溉工程设计中，必须合理配置各种节水设备，以提升整体的效果与质量。例如，在实际灌溉中，可以把微灌管与微灌带融合进行滴灌操作。微灌管在整个灌溉系统中最为关键，必须能够根据不同农作物的实际需要进行合理的灌溉。滴灌较为精准，可以通过低压管道系统直接输水，通过滴头和灌溉带等，可以保障水滴均匀地分布到农作物之中。此种方式可以充分节约水资源，提升水资源的利用效率。在实际工程中较为常见的滴灌带主要有迷宫式和贴片式两种，这两种滴灌带可以有效提升节水的效果与质量。

对于灌溉管材，要基于实际情况有针对地进行选择。在现阶段高效灌溉节水工程中应用的管材主要有无缝钢管、石英玻璃管、焊接钢管等。不同的管材有不同的优势，在实际工程中必须基于具体的灌溉情况进行选择。

2.2 优化管道灌溉流量

2.3 优化高效节水灌溉工作制度

在高效节水灌溉工程设计中，必须对灌溉的工作制度进行优化，以减少项目的成本投资，提升管理的效果与质量。在灌溉中可以采取分组灌溉的方式，在进行灌溉小组划分时，必须保证每一次的灌溉周期与既定的标准相吻合，要保证在灌溉周期内可以对农作物灌溉1～2次，同时在一天之内要尽可能地提高分组灌溉的数量，要保障灌溉小组的灌溉定额与实际的灌溉面积相近。确定灌溉小组时，要通过N≤CT/t进行计算，免灌溉小组划分过于复杂，以提高工作效率与质量。