高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的应用研究

2021-05-21刘仔文

江西农业 2021年6期

刘仔文

（农业部南京设计院中南分院，湖南长沙 410000）

传统灌溉管理对果树高产优质有很大影响和制约，需要耗费很多人力物力，不仅人工成本加高，而且管理困难[1]。另外，极端天气接连出现，如连续多雨水和持续干旱，导致果蔬产量和质量不断降低，地区旱情测报系统与现代化灌溉技术不够完善，很多设施老化严重，故障频发，对灌溉质量造成了很大影响，水资源浪费情况严重，需做好设施补充与更新改造。

1 高效节水灌溉管网布置

该研究将40 hm2面积作为一个灌溉单元，实现滴灌自动化。采用滴灌技术的主要原因在于，与喷灌技术相比，滴灌成本低，适合当前农业生产的精准灌溉，适用于各类作物，在蔬菜、高植作物与果树中有广泛的应用[2]。在滴灌系统中，输水管道与支管、辅管通畅采用高压低密度PE 管，滴灌带使用质量良好且效果均匀的内镶片式滴灌带，管网平面布置如图1 所示。

2 高效节水灌溉技术应用

将40 hm2面积作为一个建设单元，实现高效节水灌溉控制。对一体化滴灌自动化控制系统而言，其是一个有很高集成度的现代化农业技术手段，需要兼顾水源、设备配套、设备日常维护三大板块的整合。

2.1 管道选择及铺设在滴灌系统中，输水管道与支管、辅管均选择PE 管，该类型的管可分为两种，即高压低密度PE管与低压高密度PE 管。其中，高压低密度PE 管属于半软管，其壁厚相对较大，对地形有较强的适应性；而低压高密度PE管属于硬管，其壁厚相对较小，在地形适应性方面比高压PE管道略差。鉴于此，本次主要选择高压低密度PE 管。

2.2 滴灌带在滴灌系统中，滴灌带为末端管网，直接向作物施水肥，具体有两种形式，即迷宫式滴灌带与内镶片式滴灌带。滴灌带的选择受作物种类和经济效益直接影响，在玉米和马铃薯等大田作物上，建议选择成本较低的迷宫式滴灌带，其使用年限为1 a；而在经济作物上，如梨树和桃树等，建议选择质量更可靠且灌溉效果良好的内镶片式滴灌带，虽然成本较高，但使用年限较长，可以达到3 ～5 a[3]。鉴于此，本次主要采用内镶片式滴灌带。

2.3 首部系统在安装首部系统前，需仔细研读产品说明书，安装应严格按照《机电设备安装工程施工及验收规范》中有关规定执行。水泵运行开始前，对水泵和电机的连轴器进行检查，确认是否同心、间隙是否合适、其他各部件是否正常、运转是否灵活，若检查发现问题，则应立即排除。在运行过程中，要对各类仪表进行检查，确认读数是否正常、轴承温度是否正常、水泵与水管是否漏水或进气。水泵停工后，需将其表面的水渍擦除干净，避免生锈。机泵和专用机架之间应采用螺栓固定，首部安装如图2 所示。

图2 首部安装

2.4 过滤设备过滤器的类型为砂石过滤器与网式过滤器，在维修质保期内，需在各季度巡查工作中做好设备检查，对于砂石过滤器，其集砂罐要设置排砂口，在实际工作过程中应经常对集砂罐进行检查，做到定时排砂。网式过滤器清理过程中，需将封盖打开，取出网芯进行清洗，对于两端的保护密封圈，既可以用清水冲洗，也可以用软毛刷将其刷净，注意不可使用硬物。将网芯内外部清洗干净后，对于过滤器金属壳内部存在的污物，应用清水将其冲洗干净，通过排污口排出。根据要求装配好后，将过滤器重新装入。过滤器的安装要按照说明书进行，并充分考虑输水流的方向，以免装反。

2.5 网管铺设

（1）项目区面积40 hm2，桃树、梨树采用外镶式滴头每棵树布置1 个，具体可根据实际情况作出调整。

（2）地下主管道以PE 管为宜，其工作压力为1.0 MPa，落差相对较大的滴灌应采用1.6 MPa，管道的埋设深度应0.5 m以上。毛管采用Φ20 低密度聚乙烯(LDPE)管，铺设于地面。

（3）支管入口处应设置控制调压阀，在底端设置好泄水阀，主管部分管道还需设置止回阀，在管道局部高点处设置好进气和排气阀。

（4）首部设置砂石过滤器十网式过滤器，其中，砂石过滤器采用3"（2 合1）60 目1 组网式过滤器6"（6 连体）80 目1 台。

（5）入冬前，需在主管无水的情况下使顶端埋深达0.5 m 以上，同时管沟开挖深度应达0.6 m 以上，基槽的开挖应确保平整和顺直，严格按照相关规定做好放坡，管沟的纵坡不能小于0.002，确保管中的余水可以排入排水井中。

（6）主管的转弯、三通、分岔和阀门部位都要设置固定墩。如果地面坡度超过20%或管径超过65 mm，应按照200 m 的长度间隔设置固定墩。

（7）在安装主管和管件时，需在管段没有接缝的部位先通过覆土加以固定，安装完成且冲洗试压后，经全面检查确认质量达到要求后，方可开始回填。

（8）回填要在管道的两侧同时进行，不可在单侧进行回填。

2.6 施工注意事项

2.6.1 管槽开挖

（1）施工现场应做好测量控制点的设置。