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滴灌设计参数

滴灌设计参数
滴灌设计参数

滴头流量和滴头间距

通过几年来对不同滴头流量,不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出,重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”,滴水点处水分增量最大,越向深处越小,湿润峰的宽深比较大。在一定水量下,流量越大,湿润深度越浅,湿润宽度越大(图1、图2、图3)。当滴头流量达到3升/小时,地表出现径流迹象。对中壤土来说,在滴水量相同时,滴头流量越大,湿润宽度就越大,而湿润深度差别不大( 4、图5、图6)。当滴头流量大于3升/小时,开始出现径流迹象,当滴头流量为4升/小时,径流更加明显。对砂土而言,土壤水分主要以垂直人渗为主,当滴水量达到4升时,砂土湿润深度可达60厘米,此时地表湿润宽度为35厘米左右(图7、图8)}综上所述,重壤土和中壤土滴头流量不宜超过3升/小时,在不产生地表径流情况下取较大值以排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。另外,根据土壤湿润峰的变化情况,滴头间距也没必要太小,一般重壤土可选择0.40一0.50米,中壤土可选择0.40米左右。对砂土来说,滴头流量宜选择较大值,可取到3一4升/小时,滴头间距不宜超过0.30米。同时,在有盐碱的土壤上,滴头流量的选择,在不产生地表径流情况下,宜取其上限值,这样有利于在棉花根层形成淡化区,排盐效果较好。

目前,团场普遍赞同采用滴头流量大的滴灌带,主要是由于在实际运行中,实际流量没有达到设计流量。

关于毛管间距确定

在滴灌系统投资中,毛管投资占有相当大的比重。由图9、图10可以看出,在中壤土上,土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大,滴头最大湿润直径可达140厘米。采用一管四行棉花布置毛管,毛管到最边行棉花的距离为55一60厘米,机采棉棉花行距配置(66+

10厘米)中,毛管到最边行棉花距离只有43厘米。说明在壤土和重壤土类土壤上采用“一管四行”方式布置毛管是完全可行的,这样毛管间距可由原来90厘米,增加到120厘米左右,每亩毛管用量可减少1/3,可充分发挥滴灌系统的效益,有效降低滴灌设施投入。

3关于土壤湿润比

土壤湿润比是指在土壤计划湿润层内,湿润土体与总土体的比值。在田间由于滴头流量和滴水量及土壤质地的变化,其湿润比是有差异的,通过试验和计算分析,三种土壤膜下滴灌棉花花铃期平均土壤湿润比为63%.因此,在滴灌工程设计中,壤土类土壤上棉花花铃期膜下滴灌湿润比取60%一65%较适宜,重壤土取上限值,砂土和砂.壤土取下限值

4最大日耗水强度

根据多年实测资料,在石河子垦区不同土壤膜下滴灌棉花花铃期平均日耗水率为4.50一5.10毫米(表1)因此。在该地区棉花膜下滴灌工程设计中.棉花最大日耗水强度取1.50一5毫米/天较适宜。其它地区棉花最大日耗水强度,可采用当地实测值确定,没有实测资料可参考气候类似地区资料确定,也可用彭曼公式求得5计划湿润土层深度

膜下滴灌不仅湿润区域小,而且湿润深度也远比常规沟灌浅,属于浅层灌溉。根据大量土壤水分监测结果分析,在棉花膜下滴灌合理灌溉制度下,滴灌的土壤湿润深度基本在60厘米以内,而沟灌一般都在100厘米以下。从土壤水分消耗来看,膜下滴灌60厘米土层以内土壤含水量分布有波动(发生变化),60厘米深度以下,土壤含水量几乎没发生变化(图11),说明60厘米以下土层水分没有消耗。因此,膜下滴灌棉花最大计划湿润层深度不宜超过60厘米.一般取50-60厘米较适宜。

土壤适宜含水率上、下限

滴灌设计中所指的上壤适宜含水率上、下限是指满足棉花花铃期需水要求,土壤适宜含水率上、下限值一般用占田间持水率的百分数表示。对常规沟细灌土壤适宜含水率上、下限一般取田间持水率的100%和60%。膜下滴灌是一种控制灌概,可适时适量控制滴灌水量,调节水分含量。通过多年试验,土壤计划润湿层内土壤水分上限控制在80%一85%,下限

控制在60%一65%较适宜。

7关于干管工作压力的选择

在滴灌工程设计中,干管工作压力的选择,直接影响到工程的投资。从滴灌系统本身工作需要来说。干管工作压力选0.40Mpa较经济但采用滴灌技术后,田间已没有任何渠道。当种植小麦等密植作物时,采用喷灌方式灌溉,干管工作压力不够。因此,在滴灌工程设计中,建议干管工作压力选择0.60Mpa ,而且系统的地埋管道按喷、滴灌或滴灌、管道灌共用考虑。

轮灌小区的划分

对于目前普遍采用的支附管轮灌方式,划分轮灌小区时,一条分干管上的所有支管尽可能同时运行,每条支管上各开启一条附管。这样运行,不容易造成漏开附管的现象,可以提高灌水均匀度。操作人员不需盲目的到田间四处找球阀。

切记系统不要低压运行

在系统运行过程中,不要人为的多开或少开球阀。系统低压运行的后果是:按设计额定工作压力的系统,灌水均匀度就能得到充分保证,当滴头压力下降时,灌水均匀度就差,在设计完成的系统内一旦遇此情况,作物长势必将不均匀,直接影响到作物的产量和经济效益的高低。通常滴灌系统首部压力在进入地下管道前不宜低于2.5kg。

分干管不主张变径

在设计中,分干管按变径考虑,虽可节约一部分投资,但从长远来看,不变径更为合适,其原因:如果按变径设计,在以后的运行中,滴灌带的型号就需按当时设计的型号采购,而实际上滴灌带的型号每年都在不同程度的变化;分干管变径不适宜以后改为支管轮灌的方式;实际运行中,采用了分干管变径的条田,灌水均匀度大都受到不同程度的影响。

制定灌溉制度的具体方法有三种:①总结群众丰产的灌水经验:②总结灌溉试验资料:③按水量平衡原理推算。

大田膜下滴灌技术的灌溉制度是严格按照土壤水允许上下限指标进行控制灌溉的高效节水型灌溉新技术。其灌溉制度的制定原则和计算方法与一般性常规沟灌灌溉方法是一样的。只是一个实时调整问题。但在滴灌下程技术设计中只是计算灌溉高峰期(如棉花花铃期)的一次灌溉过程中的灌水定额、设计灌水周期、一次灌水的延续时间,它井不是全生育期内的灌溉制度,所以必须按照设计单位提出的设计要求进行操作管理。

上述制度在实际操作答理过程中的必要性目前还没有被人们完全所认识,有此单位在没有自然降水补充可利用的同等条件下,在自行制定的操作管理“办法”、“规程”、“要点”,甚至一些自办的“电视科普讲座”中,随意降低技术设计中所制定的灌水定额(亦有增加的)。有的还人为延长灌水间隔时间(灌水周期),这样操作的结果一是设计要求与实际操作脱节,失去了设计灌水定额的意义;二是作物需水高峰期严重供水不足,受旱而减产。

2系统轮灌方式对降低投资的影响

大田滴灌系统中,一般采用干支管轮流输水方式进行轮灌,然而在同一条干管上若采用

不同的支管组合方式,如规划设计时考虑不周,必会增大干支管中的沿程水头损失,同时有此单位由于盲目改变设计轮灌方式,也可能增大管道沿程损失,甚至还影响到支管,迫使增大流速,超过适宜流速,总之,支管组合轮灌方式不同,干管中的流量变化也不同,合理的轮灌方式可以减小部分干支管的管径,降低投资。

3适宜经济流速对管径选择的影响

答径的选择应从技术和经济两个方面综合考虑,适宜经济

流速的选择合适与否,对整个滴灌系统的造价起重要作用。

滴灌系统各级管道管径的选择目前大部分采用经济流速计算选择。那么各级管道的经济流速的值或范围应是多少,微灌规范中没有规定范围,因而各地选择不一,通过查阅参考资料,其结果也有差异,如:

①《农村水利技术实用手册》》(董冠群等主编)中讲到:低压管道输水如塑料硬管适宜流速为0.6~ 1.3m/s、,压力管道经

综上所述,目前兵团各团场的滴灌系统干管一般均低于上述范围,而不少支、辅管却大于上述范围,笔者认为,滴灌系统的干管适宜流速一般应选择在2m/s左右,在与各方面因索匹配的条件下,尽量用足用够,必要时可提高到2. 5 m/s,要比现在一般采用的1.2~ 1.8m/s 有所提高,至少不要低于上限。PE支辅答可用到3.5m/s,否则目前我们已设计的滴灌系统大部分不符合要求了,上述情况事实上还未超过以色列有关资料中的限额指标,只是我国还未规范而已。

4降压运行对滴灌带最大铺设长度、灌水均匀度的影响

滴灌系统灌水器的流量偏差率按规范要求不应大于20%,而灌水器的工作水头又与流量偏差率相互作用和影响。为此,已按规范要求设计并施工完善的滴灌系统,是一个相互协调的整体。操作运行时若某一环节发生变化,在设计供水流量不变的情况下,最终受影响的是滴灌带灌水器的工作压力。系统内不管来自何方造成的压力变化,如降压会导致毛管允许最大铺设长度缩短,如在已建成的系统中继续运行必将影响灌水均匀度。

系统降压运行的后果是:按设计额定压力工作的系统,灌水均匀度可得到充分保证;当滴头压力下降时,灌水均匀度就差,在已建成的系统内一旦遇此情况,作物长势必将不均匀,直接影响到作物的产量和经济效益的高低,同理,在系统内任意改变滴灌带的规格,也将影响到系统运行效益的发挥。

1石河子乡节水灌溉存在的主要问题

1. 1节水灌溉意识淡薄,宣传力度不够农村土地实行承包到户后,个体农户成为实施农田灌溉的基本单元,政府的水管部门对灌溉只能进行宏观管理和控制。因此很大一部分农民凭借自己的经验,实行大水漫灌等十分粗放的灌水方法,根本无节水灌溉的意识。再加上宣传力度不够,很多节水措施无法落实。

1. 2节水灌溉规划工作薄弱到目前为止,石河子乡还未制定出一个完整的节水灌溉规划,因此石河子乡节水灌溉的实施带有盲目性,还处于启蒙阶段,工作较被动,还未进入规范化,标准化阶段。

1.3灌区管理水平低,存在着重建轻管问题

目前,石河子乡灌区,还存在工程管理薄弱、用水管理粗放、生产管理落后、组织管理不善等问题。规章制度制定的还不十分完善,贯彻得也不十分彻底,缺乏科学化、正规化管理。这些问题的存在,严重影响着灌区水利工程效益的充分发挥。

灌水方法即田间配水方法,就是如何将现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊,各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些,有些技术还有待进一步研究,有些技术优点更多些,适用范围更广些,而有些技术稍逊而已。

节水灌溉技术可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等4大类别。节水灌水方法1.1.1灌水技术要素的优化

灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量,改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果,一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸,就可以大大提高灌溉均匀度和灌水效率,即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸多大为宜,则因不同地形与土质而异,各地要通过试验来确定。

1_1.2新的沟畦灌水工具

传统的沟畦灌水是用人工从配水渠开口放水入沟畦,这样既不准确又不方便,而且常因放水口渗漏造成水的田间损失,国外早已采用虹吸管(用于明渠输水的情况)或闸门孔管(用于管道输水的情况)放水,我国已做了一些试验,证明可提高田间水利用率5%一10%,但目前有关的工具尚未批量生产,而且农民也不习惯,推广还有待时日。灌水方法即田间配水方法,就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层,灌水方法可分为地面灌溉、喷灌、微灌和地下灌溉。

由于承压要求低,就可采用专门的低压管,单位造价即可大大降低。这主要用于地面灌溉的输水系统,在美国现在中小渠道基本都被低压管道所取代。我国前几年从“小白龙”(即薄膜塑料管)开始,以后逐步改进成为一个专门技术措施—“管灌”,即用低压管道输水的地面灌溉。因此在无力发展喷灌和微灌的地方,采用管灌是一个方向,在井灌区,应逐步用低压管来代替所有的中小型渠道。也可以取得显著的节水效果。在渠灌区,如果渠系配套完整仍以采用防渗措施节水为宜,如果地形有一定坡度,且渠系配套不完整,则应考虑直接采用输水管道进行配套。但是在非常平坦的自流灌区要采用管道输水则应填重斟酌。

目前有些地方,管灌只用管道将水送至地头,没有直接送入灌水沟,田间还得布置输水沟,为了进一步节水,就应当生产闸门孔管,使得从水源直到引人灌溉沟(或畦),水都在管内流动。

综上所述,可见节水灌溉技术是多种多样的,每一种技术都有一定的适用条件,每个地方,每一种条件都可以选择合适的节水灌溉技术。我们在开展节水灌溉工作中,一定要因地制宜地选择使用一种或几种方法同时使用。我们的目的是节水,只要是有效的节水灌溉技术,我们就要根据当地条件积极采用。首先选用投资最少而又能取得最好节水效果,节约最多水的节水灌溉技术,由于当前我国广大灌溉面积上采用的灌水方法仍以地面灌溉为主,而且节水的潜力也最大,所以我们首先应对地面灌溉的节水方法予以足够的重视,首先要注意积极推广渠系配套,土地平整,管道输水,渠道防渗等技术。在北方早作地区积极试验与推广不充分灌溉技术,在经济条件许可的地方应考虑推广喷灌、滴灌和微喷灌等先进的灌水方法。在推广节水灌溉技术的过程中,最关键的是树立起全民的节水观念,大家对节水

都重视起来,大家都想办法节水,办法是很多的。有领导的重视,有群众的支持,又能采用正确的科学的技术,我们相信我国的节水灌溉事业定会取得更大的成效。

膜下滴灌技术是精准农业的关键技术,只有它才能对作物精准滴水和滴施肥料,使作物适时获得水、肥、药的供给,从而大幅提高作物单产,得到农场农民群众的共识,增收增效成了农场农工使用该项技术的主要动力。但随着膜下滴灌技术推广应用范围和规模不断扩大,也出现了影响该项技术应用效果的诸多因素,通过在兵团各师局、农场的调查和分析认为,滴灌系统的成本投人、工程系统运行可靠性和运行管理水平、以及与相关先进农业技术的科学配套应用是影响该技术效益发挥的主要因素。

我国从20世纪七八十年代开始引进国外滴灌技术,在石河子大田试验种棉花亩投人成本高达2400元以上,大田滴灌成了农民可望不可及的“贵族农业”,所以无法大面积推广应用。近几年,由新疆天业集团公司通过引进、消化、吸收创新自主研发出的天业膜下滴灌系统,使滴灌田间塑料节水器材亩投入降为240元左右,大大提高了滴灌技术产出效益的比率,从而加快了膜下滴灌技术应用推广的速度。

1.滴灌产品质量存在较为突出的问题是滴灌带的质量问题。根据对农八师各农牧团场的调

研座谈获知,目前市场上滴灌产品质量存在较为突出的问题是滴灌带的质量问题,在运行中发生破裂、刺水、跑水和连接件不可靠等问题,严重影响了滴灌系统运行质量,造成灌水均匀性下降,作物所需水、肥等不能及时均衡供给,使作物长势高低不平,产量下降,影响了滴灌技术的产出效益。因此,必须选择质量过硬、售后服务好的知名品牌和知名企业的滴灌器材,才能确保滴灌系统的可靠性,实现精准农业增产增效的目的。

2.在田间补种、放苗、除草中,防止损坏滴灌带和支管。(1)要重视铺滴灌带装置的质量,在播种前要检查试好铺带装置,要求转动灵活,无毛刺,无锐角,防止挂伤和刺破滴灌带。要把这项检查作为一项制度定下来,否则,凡是用这台机子的滴灌带会全部受损而造成损失。(2)在滴灌系统正式应用前要进行抽样试滴,发现问题及时解决,保证正式使用时系统的可靠性。

三、滴灌系统运行管理水平对滴灌技术应用

效益的影响

1.滴灌系统运行管理水平的高低已经成为滴灌技术效益稳定发挥的重要影响因素之一。滴

灌系统工程应按照工程技术人员根据水源状况、种植作物和土壤质地设定的轮灌方案实施灌水及随水施肥,但在实际运行中,受管理理念及管理水平影响,大田中承包户不按轮灌方案随意开启控制阀门,更有甚者在滴灌带上用针扎孔,致使系统运行压力下降,均匀性达不到要求,影响作物生长发育。

2.对于滴灌条件下的灌溉制度的研究还不够深人,还是参照沟灌的灌溉制度,设定灌水时间、灌水量,次数少,灌水量大,没有按膜下滴灌的勤浇量小适度调亏的滴水原则办,造成不能很

好发挥滴灌技术增产增效的目的。如个别农户在常规灌溉时亩灌溉定额450m3。应用滴灌后灌溉用水量反而有达到500m3,使土壤湿度偏高,影响微生物、氧气、养分的活动,使作物产量大大下降。因此,必须通过不断加大宣传培训力度,统一农民群众的思想认识,提高工程运行管理水平,确保滴灌技术应用效益的全面发挥。

膜下滴灌技术的应用,人们可根据作物的生理学特性,什么时候需水,需多少水,什么时候需肥,需多少量,都可以通过系统供给作物吸收,作物应该是产量高、品质好。但近几年的实践中依然存在不如人意、效果不显著的现象。因此,研究在膜下滴灌条件下的作物栽培模式是提高该技术应用效益的主要途径。如对棉花而言,一要有早熟、抗病、抗逆、质好、丰产的品种;二要有合理株行距和密度,使棉花理论株数1.8万株/亩,收获株数1.6万株/亩左右;要根据土壤品质,按照勤灌、少量、适度的灌水原则和作物目标产量及生理特性设计适合作物生长的滴水、滴肥方案,一般全生育期滴水l0一l2次,滴肥8~l0次;四要及时搞好化控和病虫害防治。达到“上密度,控高度,挣齐度,抓匀度”的要求标准。防止棉花出现“蕾旺落蕾,铃旺落铃”现象,使作物减产。

总之,在当前兵团大面积应用膜下滴灌技术中,出现很多的经验和成果,通过交流能给兵团农业经济的发展起到推动作用,但对存在的问题,也应引起各级领导和技术人员的重视。主管局、科协、职教和宣传部门加大技术培训力度,作好经验交流、观摩活动,促进膜下滴灌技术效益的不断提高。

1. 2节能

膜下滴灌系统的工作压力在100kPa左右,水利用系数达95%左右,且减少了田间蒸发量,延长了灌水周期,减少了灌水次数,从而降低了能耗。

动生产率,管理作物的定额山1hm2左右增加到4hm2左右,化肥利用率高,可节约(34%~40% ),提高土地使用率(4%一6% ),降低生产成本,可节省机力、药费和人力,每公顷可节资2 500- 3 250元。

(二)低压管道输水技术

低压管道输水是利用机泵或电泵抽取井水,通过管道系统把水直接输人田间沟、畦灌溉农田,以减少水在输水过程中的渗漏和蒸发损失的一种灌概技术。输水管道多采用双壁纹PVC管、薄壁PVC管或水泥砂管、石屑混凝土管和现浇铸混凝土管等。田间节水可按不同情况选择小畦灌、细流沟灌、半固定或移动管道式喷灌和小型机组移动式喷灌等方法。

低压管道输水较喷灌、微灌能耗低,而且设备简单,管理方便,是我国北方地区发展节水灌溉的重要途径之一。当前,不利于节水灌溉技术全面推广应用的主要因素,一是决策者的认识还有待提高;二是一次性投入较多。但从长远利益看,今后得到的回报将是难以用货币计算的。从现在起,应采取科学的、技术的、工程的、经济的、法律的等一切有效

手段,大力发展节水灌溉农业,保持农业乃至国民经济持续稳定的发展。

机井低压管道输水灌溉虽是一项成熟的节水灌溉技术,且其工程建设、工程管理都有严格的规范,但在凤翔县工程运行管理过程中,仍发生过多次不该发生的事件。如灌概时,未打开管道出水口,先开启水泵,导致出水口损坏;电网维护引起水泵半个多月的倒转运行等不该发生的错误。在高科技发达的今天,发生这种事例,仍暴露出我们管理工作中存在的不足之处。

笔者认为在工程管理中要注意以下几个问题。

1管理人员要认真负责,做到勤听、勤观察

人是管理工作的核心,勤奋是成功的保证。低压管道输水灌溉工程管理,必须选派责任心强、对工作负责的人负责管理工作。在机泵运转时,一定要坚守工作岗位,做到勤听、勤观察(即随时勤听水泵的运转声音)。目前机井多配套潜水电泵,电动机潜入水下,运转时的噪音大小,直接反映机泵的完好程度。水泵同输水管道联接后,一般声音都有所增大,但无异常声音。当水泵声音出现异常时,就可能是水泵出现故障或管路出现故障;声音增大,可能是水泵有故障;声音变小,就可能是管道出现故障,必须立即停机检修,排除故障,避免大的事故发生。

勤观察就是要经常观察出水口水量有无变化,观察管道上部复土有无渗漏湿土,如发现出水口水量突然减少,就可能是水泵上水不足,水泵转速不够等原因所致。如发现管道上部复土部分地段出现湿土,就是管道发生漏水现象,要立即组织修复,杜绝漏水、跑水现象,保证工程高质量运行。

2水泵开启前,先打开出水口

目前凤翔县建成的低压管道输水工程,管道布置系统多采用水泵出水管与管道直接联接的形式,管内压力由水泵扬程直接供给。水泵开启前,一定要先检查出水口是否已经打开,是否能正常出水,有无卡堵现象。要严禁粗心大意,在未打开出水口前启动水泵,以防止管内压力增大,造成憋管,损坏管道及出水口等设施。

3制定合理的用水制度,减少出水口的开启次数

目前全县建成的低压管道输水工程,多采用塑料和铸铁装配式出水口。这两种出水口都用橡胶止水圈止水。而橡胶止水圈极易磨损,且塑料出水口的装配件不耐高温、怕冻,铸铁件容易生锈。灌溉季节野外气温一般较高或较低,在高温和寒冷情况下,橡胶止水圈及装配件都极易损坏,多次开启必然会减少出水口使用寿命。最好在灌溉时按顺序安排灌水,或由远到近,或由近到远,依次轮流,尽量一次浇完每个出水口附近的地块,而后再开启下一个出水口。

4杜绝人为破坏,保护好出水口

低压管道输水灌溉工程不同于渠道输水工程,它暴露在地上部分目标较小,只能看到出水口,其余部分埋入地下,所以出水口的保护就成了重中之重。出水口要修建保护工程,平时要严防农田耕作、农作物收获作业时,运输工具及牵引机械的碰撞破坏,并尽力避免农户争水时的人为破坏。出水口周围易被冲刷,出现土坑,使出水桩暴露出地面,风吹日晒,将减少使用寿命。故除修建防护池外,也可在灌溉时采用出水点上铺设蛇皮袋之类物品,防止冲刷。如果发生损坏或破坏,要立即修复,保证工程完好。5提高出水口设计档次,增加节水能力

目前,凤翔县机井低压管道输水灌溉已建工程中,凡使用的出水口,都比较简单,仍有

不足之处。由于出水口相互间距较大,灌溉时常见到田间地下有管道输水,地上有土渠输水的现象,影响水的利用和灌溉效益。在人们节水意识普遍增强、节水投人不断增加的今天,目前使用的出水口已不能满足需要,在再建输水工程或已建工程更换出水口时,需增加出水口的投人,将喷灌工程中使用的快卡式接头与出水口相联接,在出水口处用快

接延长一段软管,用软管将水送到田间小畦,以消除两相临出水口中间的土渠,提高水利用率,降低灌溉成本,增加灌溉效益。1低压管道输水灌溉的适用条件

由于低压答道输水灌溉是在低压条件下运行的,目前主要用于井灌区,也可用于大型灌区的田间配水系统。由于它不受地形的影响,扬水站灌区、水库自压灌区均可应用,但要注意压力水头和泥砂淤积问题。管径是管道灌溉工程中的一项主要技术经济指标。合理地选用管径是管网设计中的一项重要工作。在管网布置方案已定的情况下,管径是影响工程费用的主要因素。一般情况下,在管道压力、流量一定时,管径小,投资亦小,但管中流速大,使管道水头损失增加,从而增加管网系统的水头,使年运行费增大;管径大,情况则相反。为使管网设计达到经济合理,必须选择合理管径。一般管径大小与管网费用等诸多因素有关,计算也比较复杂。我们一般根据设计流量管道适宜流速等因素,通过计算来确定管径大小。

目前,低压管道灌溉技术还存在着工程建设标准低,单位面积管道长度过短,畦田规格过大及从机井抽水、管道输水到畦田灌水整个系统的配置不合理等问题,影响了节水效果和整体效益的发挥。

针对低压管道灌区存在的问题,进行了与低压管道灌溉相配套的田间节水灌溉技术研究,主要包括2个方面:低压管道灌溉灌区输水垅沟适宜长度及合理畦长、畦宽的研究;低压管道改造,变低压管道灌溉为低压喷灌。

适宜的畦田规格是提高灌水质量、减少深层渗漏损失的重要措施,是田间灌溉工程建设的一项重要指标。其包括畦田长度、宽度和入畦单宽流量。畦田规格的确定受灌水定额、土壤质地、地面坡度等因素的影响。低压管道出水口配接一定长度土渠输水进行畦(沟)灌,是目前普遍采用的方法。渠道过长,输水损失增加,管道工程建设费用低;反之亦然。正确的田间输水渠道长度,是衡量田间工程建设标准是否经济合理的一个重要指标。

3灌溉管道系统的组成

灌溉管道系统是指从水源取水,并通过压力管网输水、配水及向农田供水、灌水的工程系统。它通常由水源与首部枢纽、输配水管网、田间灌水装置以及附属建筑物和附属装置等部分组成。

1)水源。江、河、湖、井、泉、水库、塘堰等均可作为管道灌溉的水源。与渠道系统比较,管道灌溉对水质要求较高,若水源含有大量污物、杂草和泥沙等杂质,则必须进行拦污、沉淀等。

2)首部枢纽。首部枢纽的作用是从水源取水,并进行适当的处理,以符合输配水管网在水量、水压和水质三方面的要求。灌溉管道系统一般均可采用水泵机组加压。若有自然地形落差可利用,也可采取自压式灌溉管道系统。为使灌溉水质符合要求,通常采用过滤装置,有时还需设置拦污栅、沉淀池等,以去除水中的固体杂质、微生物和藻类。

3)输配水管网。由管道、管件和附属管道装置相连接而成的输配水管道网络,担负着全系统的输水和配水任务。它通常由干管,支管和毛管三级管道组成。管网控制面积较大时,有时也在干管的上一级设置主管(或称总干管)。

4)田间灌水装置。田间灌水装置是灌溉管道系统最终将灌溉水均匀分布于田间、湿润

土壤并转化为田间土壤水分的装置。它随灌水方法不同而不同。管道布置要考虑灌水方向与种植方向一致,即支管一般垂直耕作方向布置为宜,以便有利于地面灌水和排水,减少灌水时户与户之间矛盾。在土壤粘重,地下水位较高地区,要使排水效果好,一般需布设排水管道及鼠

洞两级地下排水系统,并且鼠洞重直排水管道布置; 管网布置应与田间道路布置综合考虑,以便实现机械化运行管理、交通运输和机耕。

5)保护设备。为防止机泵突然关闭或其他事故等产生的水锤,致使管道变形、弯曲、破裂等现象,在管道系统首部或适当位置安装调压阀或进排气阀等保护设施,以保证管道系统安全运行。5管道系统的布置

管道系统布置时。应做到排水、道路、林带、供电系统等统筹安排,管网布置力求管线长度短,控制面积大,管线平顺,减少拐弯和起伏。出水口间距,应适用于用户管理。根据水源位置、控制范围、地面坡度、田块形状、作物种植方向,管网布设一般为树枝状网或环状网两类。当水源(机井)位于田块一侧,常采用“一”字型、“T”字型、“L”型三种。这三种形式适用于井的出水量20~ 40m3/ h,控制灌溉面积3.33~6.67hm2的田块。当水源位于田块中心,常采用“H”或环型布置,这两种形式适用于井的出水量40~ 60m3/h,控制面积较大或近似方形地块时,可布置成梳齿、鱼骨型或环状网型,它适用于出水量60~100m3/h,控制面积10~20hm2。

管道灌溉系统的运行管理

水击破坏管道的预防

当地埋固定管道放水或停水时,常会产生涌浪和水击,很容易发生管道爆裂。为此,必须采取以下措施:

1)开机时应首先打开进排气阀和出水口,逐渐向管道内充水。当管道充满水后,再缓慢关闭进排气阀和作为进排气用的其他出水口。

2)管道若为单条或单个出水口出流,当第一条管道或第一个出水口出水灌溉时,须先缓慢打开第一条管道或第一个出水口,然后再缓慢关闭第一条管道或第一个出水口,以防因突开、突关闸阀、给水栓而引起水击。

3>日常运行时,严禁突然关闭闸阀、给水栓、出水口,以防炸管或击坏水泵。

4)灌水结束时,应先停机或先缓慢关闭进水闸阀,然后在缓慢关闭给水栓、出水口。有多个出水口停止运行时.应自下而上逐渐关闭给水栓。有多条管道停止运行时,也应自下而上逐渐关闭闸阀,并同时借助进排气阀、安全阀或逆止阀向管内补气,以防止出现水击或负压破坏水管。

7. 2管道漏水的检查

地埋固定管如有漏水,不仅浪费水量,而且会影响管道和建筑物基础的稳固。检漏方法有直接观察、听漏和分区检漏等方法,可根据具体条件运用。

1)实地观察即从地面上观察漏水迹象。

2)听漏法一般需在夜间进行,以免受到车辆行驶和其它杂声的干扰。可使用人听或半导体检漏仪检听的方法.

3)分区检漏,是按管道分级、分段或分小区,利用水表、量水堰或量水装置测量管道的输水损失量;若超过正常输水损失量过多,就表明该条、该段或该小区内的管道有损坏。

7. 3定时测定管网水压和流量。

在输水、灌水时,应经常测定各级管道的水压,了解管网的工作情况和水压变化,防止发

生水压超过管道的承受能力,或因水压过低导致产生负压现象等。

管径是管道灌溉工程中的一项主要技术经济指标。合理地选用管径是管网设计中的一项重要工作。在管网布置方案已定的情况下,管径是影响工程费用的主要因素。一般情况下,在管道压力、流量一定时,管径小,投资亦小,但管中流速大,使管道水头损失增加,从而增加管网系统的水头,使年运行费增大;管径大,情况则相反。为使管网设计达到经济合理,必须选择合理管

径。一般管径大小与管网费用等诸多因素有关,计算也比较复杂。我们一般根据设计流量、管道适宜流速等因素,通过计算来确定管径大小。

灌溉系统设计扬程的计算和水泵的选配

灌水定额

根据设计扬程,新选水泵的流量应满足灌溉系统设计流量的要求,同时不大于机井的出水量;水泵应在高效区工作

管道系统各管段的设计工作压力,应为正常运行情况下最大工作压力(不含冲击压力)的1. 4倍;最大工作压力应考虑到运行中可能出现的各种情况,从而比较确定其值正常运行情况下(不含冲击压力),管道工作压力不得为负值。管道系统设置单向阀时,应验算突然停泵时的水锤压力;在水锤的情况下,管道内

的压力超过公称压力或管内可能出现负压时,应采取防护措施。

灌溉系统设计流量

地面灌溉

1平整土地,设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数

平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量,缩短灌水时间,提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整,进行田间工程改造,划长畦(沟)为短畦(沟),改宽畦为窄畦,设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量,可大大提高灌水均匀度和灌水效率。我国幅员辽阔,各地地形和土质差异较大,因此难有统一标准,各地应根据田间试验结果,建立计算机模型,通过实验和计算机模似,给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。

实验表明,在入畦单宽流量每秒3一5升时,灌水定额随着畦长而变。当畦长由100米改为30米时灌水定额减少到每公顷150-200立方米,而当灌水定额小于每公顷675立方米时,基本不发生深层渗漏考虑到收割机方便和经济成本等问题在机井灌区畦长30米、畦宽25米左右为合理的畦田规格。

评价灌水质量一般采用田间水利用率、灌溉水储存率以及灌水均匀度三个技术指标。灌水均匀度不高必然导致田间水利用率和灌溉水储存率两项技术指标不能兼顾,为了保证作物对水分的要求,往往以降低田间水利用率为代价换取必要的灌溉水储存率,造成田间水的浪费。沟、畦灌不同于喷、微灌,灌水单元内沿沟、畦纵向各点并非同时受水,同时停水。各点的累计受水时间由水流的推进曲线和消退曲线决定,水流的推进曲线和消退曲线又受沟、畦规格,田面坡度,入沟、入畦流量,改水成数以及土质和地面平整状况等诸多因素的影响。生产中这些灌水技术要素和基本条件之间往往难以形成最佳的组合,造成灌水均匀度不高和水利用率的低下。这就是说,改进沟、畦灌溉技术的基础在于根据当地条件合理确定各灌水技术要素。

确定灌水技术要素是以给定的灌水定额为前提进行的。确定方法有两种,一是针对不同

土质、不同田面坡度等基本条件,通过对比试验选择灌水均匀度,田间水利用率及灌溉水储存率均较高的灌水技术要素组合作为灌水的依据。表1和表2分别是河南省引黄灌区在沟灌和畦灌实验研究的基础上给出的灌水技术要素在不同土质条件下的适宜组合。灌水技术要素最优组合是指田间水利用率、灌溉水储存率、灌水均匀度均处于最高值的一组灌水技术要素组合。最优化的实现往往需要建立某种程度的数学模型,故其分析结果除依赖于给定的条件(如土质、田面坡度等)外,还受到数学模型完整程度的影响。实际上影响灌水质量的很多重要因素在通常的分析中并没有考虑或难以考虑,如地面不平整、土质不均一、流量变化等。确定灌水技术要素时应充分考虑上述因素的影响,不应把分析的结果绝对化,更不应与小畦灌溉的结论对立起来。

此外,灌水技术要素的确定还受到供水流量、农业机械作业宽度、渠系布局等因素的制约,应统筹考虑。各地应在深入调研基础上,针对不同地区水资源情况和经济发展水平,本着“因地制宜、量力而行”的原则,统筹考虑发展节水灌溉与农业现代化建设、林业建设、村镇建设、道路建设和企业发展的有机结合。做出的规划,既要长远打算,又要兼顾眼前既要珍惜民财民力,又要布局合理,体现出先进性和示范性。因此,应根抓当地的土壤、地形、水资源、作物类型和经济状况来选择节水灌溉方式。

各地应在深入调研基础上,针对不同地区水资源情况和经济发展水平,本着“因地制宜、量力而行”的原则,统筹考虑发展节水灌溉与农业现代化建设、林业建设、村镇建设、道路建设和企业发展的有机结合。做出的规划,既要长远打算,又要兼顾眼前既要珍惜民财民力,又要布局合理,体现出先进性和示范性。因此,应根抓当地的土壤、地形、水资源、作物类型和经济状况来选择节水灌溉方式。

目前,我省节水灌溉的研究与推广成效显著,为节约水资源、增产增收做出了巨大贡献。然而,对于节水灌溉的研究与推广,在认识上和实际操作中还存在不少问题。这些问题的存在对于我省节水灌溉事业的发展具有较大影响,不可小觑。

河北省节水灌溉的主攻方向是什么?这是今后在节水灌溉推广与研究中应该明确的基本问题。

与喷微灌相比,地面灌溉需要增加畦埂、田间渠系,从而多占用耕地面积10%~15%;对于起伏较大的土地必需平整,这对于土壤浅薄的土地来说是不适宜的。然而,地面灌溉也具有显著优点:①投资小,运行成本低;②对于土壤渗吸性能在中等以下、土地平整、坡度平缓(在5?以内)的田块,可以达到较高的灌水均匀度。在设计、操作合理的情况下,其灌水均匀度一般可以达到80%以上,接近于喷灌。目前,许多文献在研究喷微灌的节水效果时,不是与合理的沟畦灌相比,而是与大水漫灌相比,这种比较结果常常被错误地理解为地面灌溉均匀度太差,应予淘汰;③与低压管道输水技术配合的地面灌溉,可以达到较高的田间输水效率,并减去了田间渠系占地;④在灌水过程中,地面灌溉的蒸发损失很小,而喷灌的漂移损失较大(在风速较大时可达10%~20%);⑤作为一种灌水方法,地面灌溉对于水质无特殊要求,而喷微灌由于防堵塞问题而对水质有较严格的要求。

由此可见,喷微灌和地面灌溉各有其优缺点,在适宜的条件下,加强设计与管理,通过实施先进的地面灌水技术,特别是与低压管道输水技术配合,可以取得较好的节水效果。因此,在推广喷微灌的同时,不应排斥地面灌溉,“大田喷灌化”等提法是不科学的。

1. 4重视推广面积忽视实际效果

近几年来,在政府的倡导与支持下,我省的节水灌溉面积得到了飞速的发展,节水效果非常显著。然而,一些地方在推广节水灌溉过程中,存在重视推广面积而忽视实际效果的问题。

有些喷灌工程不坚持科学设计,结果造成喷嘴处的压力过低或过高,从而导致流量不足、雾化不好或漂移损失过大等不良后果,影响了工程效益的发挥;有些节水灌溉工程有节水效果无经济效益,有高投人无高产出,结果农民缺乏积极性,工程的管理与维护跟不上,很快报废。

因此,在节水灌溉的推广过程中应认真规划、科学设计,并且要进行节水效益和经济效益分析,不但要扩大规模还要注重实际效果。根据我省的缺水形势及节水灌溉现状,应坚持因地制宜的原则来确定节水灌溉的推广目标,在推广过程中要做到工程措施与非工程措施并举。以下针对我省的几种典型情况,提出节水灌溉的推广目标。3. 1对于平原纯井灌区,要扩大有低压管道输水的地面灌溉面积,同时采用田间综合节水技术措施,条件适宜的地方也可采用喷灌

我省的平原纯井灌区较多,面积较大,占总灌溉面积的7700,主要集中在沧州、衡水、廊坊等地表水资源紧缺的地区。这些区域的土壤渗吸性能一般在中等或中等偏下水平,目前仍以种植大田作物为主。

这类灌区节水灌溉推广的主要矛盾是由于作物的经济价值低,劳动力廉价,采用高投入的节水灌溉工程措施,在经济上往往得不偿失。另外,许多地方的土壤较为粘重,渗吸性能很低,在采用喷微灌时,地表容易形成积水,不能达到预期的“浸润”增产效果。

因此,从技术和经济两方面考虑,这些平原纯井灌区比较适宜采用地面灌溉,田间输水采用投资和运行成本较低的低压管道,并配合非充分灌溉、覆膜灌溉等节水技术措施。当然,地面灌溉不是指不讲究灌溉水利用率的大水漫灌,而是指先进的地面灌水技术,通过优化畦田规格,合理控制灌水流量、改水成数,可以达到较高的灌溉水利用率。

对于土壤渗吸性能在中等或中等以上,经济条件较好的平原纯井灌区,经过经济分析,适宜的也可采用喷灌。3. 2对于经济发达地区和山前沙土地区,要稳步发展喷微灌面积

随着经济的发展和观念的改变,农村劳动力向工业及第三产业的转移是必然趋势。因此,对于经济发达地区来说,农业劳动力紧缺的现实将对机械化作业和集约化种植起着极大的推动作用。在这种情况下,当技术条件允许时,经过经济分析,往往可以采用半移动式、固定式喷灌或机械移管式喷灌。

对于山前沙土地区,由于土壤的渗吸性能极强,当采用地面灌溉时水流往前推进极为缓慢甚至停滞不前,所以灌水均匀度极低。在这种情况下,种植经济作物,采用投资较小的移动式或半移动式喷灌,一般可获得显著的经济效益。

3. 4对于大型渠灌区,主要采取地表水和地下水联合调度的措施,同时采用先进的地面灌水技术

对于大型渠灌区往往存在着来水量与灌溉需求在时间上错位的矛盾,对于这类灌区,常采用渠井结合灌溉技术,进行地表水和地下水联合运用,充分利用包气带土壤的蓄水功能,以解决枯水季节地表水源不足的问题。

这类灌区的水源一般流量较大,含沙量稍高,比较适宜采用先进的地面灌水技术。同时考虑地表水地下水的联合调度,在丰水季节,可以人为地加大灌水定额,以补充地下水

源供枯水季节之用。对于地块较大的农田可以考虑采用波涌灌溉技术,以便在保证较高灌水均匀度的前提下,加大畦田长度,提高工作效率。

对于这种渠井结合灌溉技术的运用,如果能结合水价的调节,在丰水季节适当降低水价,在枯水季节适当抬高水价,则效果更为理想。3. 5对于集约化种植的灌区,应加强灌溉决策等方面的技术服务

对于集约化种植的灌区,由于具备土地集中、作物种植连片、灌溉用水集中管理等特点,所以墒情监测、作物生育状况调查资料及据此所作出的灌溉决策代表性强、指导意义明显,有条件的灌区应予以开展,已经开展的应予以加强。

4. 1地面灌水技术的研究

地面灌水技术是在确定灌水定额的情况下,解决如何控制灌水技术要素(入畦流量、改水成数等)以便获得较好的灌水均匀度、灌水效率的问题。联合国粮农组织专家Walker}s} (1994)认为,自20世纪70年代以来,地面灌水技术的研究取得了4大成就:①地面灌溉水力学模拟模型的开发;②波涌灌溉技术的发明;③激光平地;④灌水效果的实时评价。

目前,地面灌水技术理论已基本完善,已经达到实用的程度。在具体实施过程中,需要做两个方面的研究工作:首先,估算田面水流运动的糙率系数和田间人渗参数。其次,利用地面灌溉水力学模型模拟地表水流运动过程及人渗过程,并对灌水效果进行理论评价,从而通过计算机模拟可以筛选出较好的灌水技术方案。

我省的地面灌溉面积占总灌溉面积的95%,以往在这方面所做的研究工作较少,需要加强。在通过大量田间试验取得糙率系数和入渗参数的基础上,根据各灌区的水源条件、自然要素,利用计算机模拟,得到合理的畦田规格、优化的灌水技术要素,用以指导节水灌溉技术的实施。节约灌溉用水是缓解河北省水资源紧缺的重要途径,是必需之举。端正认识,明确目标是我省节水灌溉事业发展中的重要问题。

在节水灌溉的推广工作中,应该切实坚持因地制宜、注重实效、工程措施与技术措施并举的原则,按灌区的具体特点制定出不同的推广目标,对于先进的地面灌溉、喷灌、微灌应遵照各自的适用条件进行推广。对于平源纯井灌区,要扩大有低压管道输水的地面灌溉面积,同时采用田间综合节水技术措施,条件适宜的地方也可采用喷灌;对于经济发达地区和山前沙土地区,要稳步发展喷微灌面积;对于城郊的设施农业,要逐步发展微灌面积;对于大型渠灌区,主要采取地表水和地下水联合调度的措施,同时采用先进的地面灌水技术;对于集约化种植的灌区,应加强灌溉决策等方面的技术服务。

我省节水灌溉的研究方向,应本着实用、先进、高效的原则,结合实际情况、推广目标及已有的研究成果来确定。今后的研究重点是地面灌水技术的研究,覆膜灌溉综合技术体系的研究,灌溉决策研究,非充分灌溉技术的持续与深人研究,作为技术储备的渗灌技术应用研究。

节水灌溉的形式多种多样,有输水过程中的节水,如渠道防渗、管道输水;有田间灌溉技术的节水,如沟灌、畦灌、喷灌、滴灌等;有农艺栽培方而的节水,如水稻控制灌溉、浅湿干灌溉、水稻旱种等。这些节水灌溉形式适用范围不同,节水效果各异,经济指标有别。如何因地制宜地选择节水灌溉形式,对于促进节水灌溉事业健康发展具有十分重要的意义。衡量一种节水灌溉形式的优劣,应从技术的成熟程度、节水效果、经济效益以及是否易于群众接受等诸多方面进行权衡考虑,其中经济效益的高低是选取节水灌溉形式的关键因素。本文结合江苏省正在推广的几种节水灌溉形式进行技术经济分析和比较,为各地选取适宜的节水灌

溉形式提供一些依据。

农业是该流域的用水大户,节水最为先进的农八师、石河子市(石河子垦区)2000年的农业灌溉用水14.81亿m3,占总用水量的96.3%-94.6%,总灌溉面积为267.25万亩,其中喷灌灌溉面积0.10万亩,滴灌灌溉面积12.3万亩,其它节水灌溉面积53.98

万亩,且滴灌面积在政府的大力扶持下迅速发展,目前玛纳斯河灌区己形成了多种灌溉模式,概括起来主要有以下几种:常规地面灌、膜下滴灌、喷灌、软管灌等。

常规地面灌

农八师系统农业灌溉由于受水的制约因素较大,较为重视改进灌溉技术,目前常规地面灌水方式基本全是沟、畦灌,其中标准小畦田灌溉占灌溉面积的30%,细流沟灌面积也不断发展,灌溉定额得到了有效控制。

膜下滴灌

滴灌技术是当今世界上最先进的节水灌溉技术之一。美国、以色列应用的滴灌技术,不使用地膜,直接用滴灌带滴灌。农八师根据当地的实际,1996年开始对不同土壤条件下的不同作物进行试验,成功地将传统的地膜栽培技术与滴灌这一技术结合起来,即膜下滴灌技术,通过可控管道技术供水,使之与肥融合后的灌溉水成滴状,一滴一滴的均匀、定时、定量浸润作物根系发育区域,作物主要根系区的土壤始终保持疏松和最佳含水状态;加之地膜覆盖,在蒸发强烈的玛纳斯河灌区,大大减少了作物棵间蒸发,水的利用率达到了世界先进水平。

试验作物品种也由棉花扩展到加工番茄、甜菜、玉米、各种蔬菜等。大田使用后,较常规灌溉节水50%左右,省肥20%,省农药10%,增产10-20%,增加综合经济效益40%以上,大幅度降低了投入成本,收到了节水、省肥、增产、增收的效果,受到农民群众广泛欢迎。

2002年,农八师石河子垦区165万亩棉田有120万亩采用了膜下滴灌技术,棉花平均单产达300公斤,创历史最高纪录,为新疆干早地区高效节水技术的应用和研究做出了贡献。

软管灌

农八师148团膜下自压软管微孔灌技术,是由148团农工自己发明设计的。三年内以其成本低、节水、节肥、增产和提高土地利用率等优点,迅速在北疆棉区推广,面积由2001年的1000亩扩大到今年的400多万亩。

喷灌

喷灌适应于任何地形和土壤,灌水均匀,利于作物生长发育,具有减少占地、扩大播种面积、省时省工,调节田间小气候,提高农产品的品质及对某些作物病虫害起防治作用等优点,同时有利于水肥的耦合,减少肥料淋失造成地下水污染的可能。但在玛纳斯河灌区十分干旱少雨、多风沙的特殊自然条件下,仍是不尽人意。如作业受风影响,高温、大风天气不易喷洒均匀,喷灌过程中的蒸发损失较大等,而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。因此喷灌在玛纳斯河灌区只用于少数的密植作物,比如小麦、玉米等,且面积不大,发展前景没有滴灌好。玛纳斯河流域灌区自解放以来发展迅速,取得了显著的经济效益和社会效益。但各灌区农业用水主要是灌溉用水,灌溉用水占总用水量的90%以上。对农业用水现状进行分析,主要存在以下问题:

(1)不仅水资源总量不足,而且时空分布不均,不能满足农作物适时灌溉的要求,造成生产效益降低。玛纳斯河流域的上游灌区及潜水溢出带地区,引水便利,地下水充足,总来水量相对富余;下游地区输水距离远,蒸发强烈,水量损失多,供水明显不足,越是边远团场(如136团、150团、121团),早情越重。<4)节水规模较小。灌区经过四十多年的发展,节水面积已有一定的规模。例如:到2003年底,农八师垦区滴灌面积达到102.6万亩,

其它节水面积38.25万亩,节水措施面积约为130.05万亩,占总灌溉面积的45%。这样看来,节水已比较先进,但经过实际考察,农八师滴灌面积根据实际情况可达到200万亩,近期也能达到180万亩。按滴灌较常规灌溉每亩地可省60m3的水计算,节水量也可想而知。因此,节水面积发展较慢也是造成灌区灌溉用水量偏高的原因。

(5)水费过低,节水灌溉意识淡薄。长期以来,水价过低,淡薄了人们的节水意识,虽然各级水利部门已经把节水灌溉工作摆在了重要的议事日程上,但是一些管理部部门利益考虑,害怕节水会减少水费收入,依照传统的观念和方法行事,并没有真正主动地开展节水工作。因此,应调整水价,按照市场经济规律和价值规律的要求,充分发挥经济杠杆的作用,制定合理的水费征收政策,用经济手段促进节水工作的开展。4.1灌区的划分

现以石河子垦区(农八师、石河子市)的农业需水为分析对象,共分为六大灌区,玛纳斯河灌区、金沟河灌区、安集海灌区、宁家河灌区,其中玛纳斯河灌区包括下野地灌区,莫索湾灌区和石河子灌区。

4.2.1灌溉面积

从1991年到2000年间,石河子垦区农作物灌溉面积发生了很大变化,从表4-1可以看出,种植业结构受市场的影响较大,棉花价格的提高使其灌溉面积大幅度增长,由于水量一定,小麦、玉米的灌溉面积随着棉花灌溉面积的提高而降低;同时,八一糖厂的倒闭使石河子垦区的甜菜面积从历年来比较稳定的状态跌到了2000年的190公顷;其他一些自给自足作物面积基本保持不变。

资料来源:石河子市统计年鉴石河子垦区现状年共有灌溉面积267.25万亩。农作物灌溉面积246.77万亩,其中粮食作物28.78万亩,棉花180.46万亩,其他经济作物28.57万亩,复播绿肥8.%万亩;果林地灌溉面积23.98万亩;人工牧草灌溉面积5.46万亩。

农八师、石河子市节水技术走在全疆的前列,从1996年开始农八师采用高效节水模式,

进行小面积膜下滴灌试验,1999年大面积推广应用,当年棉田应用3万亩,到2000年膜下滴灌面积11.77万亩。农八师非常重视节水灌溉,节水灌溉技术创新己走在兵团的前列。到2000年己有节水灌溉面积65.85万亩,其中喷灌面积0.1万亩,滴灌面积11.”万亩,节水措施面积53.98万亩(指渠道防渗)。滴灌面积在农八师发展迅速,到2001年发展到29.86万亩,2002年有77.79万亩,2003年增至95.68万亩。

玛纳斯河灌区经过多年的发展,形成了多种灌溉模式,概括起来主要有以下几种:常规地面灌、滴灌(膜下滴灌)、软管灌、喷灌等。现代化节水灌溉工程的实施,大量减少了田间水分的渗漏,降低了地下水位,减少潜水蒸发,既保护了地下水资源,又遏制了土壤的次生盐碱化;发展节水灌溉,提高水的利用率,节约的水量不但可以满足人工生态灌溉用水需要,而且还可以用于灌溉自然植被,防止水土流失、土地沙化等。4.2.2净灌溉定额作物的净灌溉定额为需要用灌溉方式满足单位面积上作物正常生长的那部分水量。

由净灌溉定额计算出的作物需水量为作物的净灌溉需水量。

目前流域各灌区灌溉水平较高,这与灌区重视田间灌溉管理、推广节水灌溉技术、加大土地平整力度等是分不开的。并且继续灌区续建配套与节水改造,逐步提高渠道的防渗率,从而提高水资源的利用率。2000年灌区综合毛灌溉定额554m3/亩(渠首),

综合净灌溉定额316m3/亩。现状年各种作物的不同灌溉制度下的灌溉定额详见表:

4.2.3灌溉水利用系数

渠系水利用系数用来反映灌溉水的用水效率,用水效率包括输水系统的用水效率和田间水的灌溉效率,因此灌溉水利用系数是由渠系水利用系数和田间水利用系数综合确定。由于无实测资料,各级渠道水利用系数根据灌区实际情况,采用渠道防渗率预测的方法进行计算,参考《灌溉与排水工程设计规范》( GB50288-99)中公式3.1.9-2综合推算确定各级渠道水利用系数。各级渠道水利用系数的乘积即为渠系水利用系数。各级渠道渠系水利用系数详见表。

毛灌溉用水量是由灌溉面积、灌溉制度、种植结构、灌溉水利用系数等综合而得。

现状年流域内各灌区灌溉用水量详见表。

根据历史资料表明:粮食的生产受年景气候、农业基础条件、科技进步和国家政策等多种因素的影响,产量呈波动式增长,见表。

粮食的需求则由以下原因呈现增长趋势,一是人口增加所形成的持续压力,二是商品粮的需求剧增,随着经济的发展,城市化的速度加快,对商品粮的需求大大增加,三是随着人民生活水平的提高,对粮食人均占有量的需求也提高。从1990年到2000年间,石河子垦区农产品产量发生了很大变化,粮食产量从1990年的263933吨降到2000年的143582吨,降低了将近一半,人均占有量从495.93kg减少到241.72kg,粮食产量呈快速下降趋势。而棉花产量却大幅度增长,棉花产量从1990年的52476吨提高到2000

年的179354吨,提高了3.4倍之多,年平均增长率为13.08%,这与市场导向是分不开的,由于近几年棉花的市场价格有了较大幅度提高,相对来说农民种粮食成了作亏本生意,因此受到利益的驱使,农民都开始大面积的种植棉花。由于人民生活水平逐渐提高,水果产量近几年稳中有增的趋势。

综土所述,我们可以得出结论:判断矩阵中各元素权值的微小变化,都不会显著地影响

最终的层次总排序的次序,C:(控制地下水位夕的优先级仍为第一,这表明所进行的影啊因素的重要性计算,算法的稳定性高,计算结果可靠。采取的原始万案具有较高的合理性与可行性4. 5小结

层次分析法用于节水灌溉水管理影响因素的优选,能将决策者们的思维过程数学化,将人的主观判断的定性分析与数学方法的定量化结合,将各种判断指标的差异数值化。通过指标控制思维过程的一致性,从而保证所做决策前后连续,合理可行。经过层次分析法的计算,得出的结果如下:

4. 5 1对于农业、生态效益最大这个总目标,针对节水灌溉水管理的影响因素,利用层次分析进行影响因素的重要性排序。其结果为

4. 5 2层次分析法用于影响因素的重要性权值优选,其主观评价的内容主要是在建立判断矩阵时,要对元素两两进行相比,给出重要权值的大小,通过建立鲜明的层次结构性和参考两两相比时的重要性准则,以及一致性的判断,使整个的决策过程的主观误差有了一定的界定范围。这样,所得4.

5.2层次分析法原理简单、思路清晰,便于编制软件包,利用软件的视窗操作性,可将专家和决策者的知识经验与理性的定量分析有机的结合起来,编制成相关软件,从而便于决策制定的达成性和决策执行的可行性,保证了层次分析法在影响因素优选方面具有较广的应用前景。

4.5.3在层次分析过程中,各层因素的判断矩阵的建立,对最终决策的制定具有较大的影响,而在建立判断矩阵过程中,各种重要性权值的得来具有一定的随意性(取决于决策者的偏好)和片面性,因此,对判断矩阵的建立过程中的客观性和科学性方面还需进一步的研究。

4. 5. 5对制度影响因素的层次分析优选过程中,得出最为重要的因素是C;(控制地下水位),对整个过程进行了灵敏性分析检验,仍能得出控制地下水位是最为重要的因素,说明其因素优选的过程科学合理,得出结论具有较高的参考价值。的结论具有较高的科学性、合理性。

滴灌系统设计(以茶叶为例)

茶叶滴灌系统设计 系统简介: 本设计灌区茶叶种植面积为500亩。首先确定滴灌系统的各个设计参数,继而选用某公司一次成型薄壁滴灌带,内径16mm,壁厚0.31mm。通过计算滴灌的灌水定额、灌水周期、一次灌水延续时间来确定滴灌的灌溉制度;通过水量平衡计算,确定当地水源是否够用。根据设计参数把整个灌区划分为4个轮灌组,进行管网系统的布置,推算各级管道的流量,进行管网水力计算,确定各级管道的直径、长度,并选择水泵型号为D185-67×9。最后设计首部枢纽,进行材料统计和概预算。 第一章基本资料 一、项目概况 项目位于某某市某某县,属贫困地区。项目区位于某某县府城镇的某某村南茶北移示范区,规划滴灌茶叶滴灌面积500亩。 本项目将引进先进的农业生物技术,与小型灌溉工程相结合,建设生态型灌溉工程。从生产技术手段和使用方式两方面对当地的农业生产进行改进,主要建设内容是小型农田生态灌溉工程的建设。 二、地形地质概况 某某省某某市地处中国中部的黄土高原,是中国水土流失较严重的地区,生态环境脆弱,植被土壤中有益微生物缺失,沙土化严重。

某某县位于某某市东北方向,面积1965hm2,东部由北向南与晋东南的沁源、屯留、长子和沁水接壤,西邻古县和浮山。境内山岭起伏,沟壑纵横,地形复杂。整个地势北高南低,东部山峰有安太山、盘秀山等,海拔在1400m以上,西部有大东沟梁、牛头山等,海拔在千米以上。省内第二大河、唯一的一条无污染河流沁河纵贯境内95km。南部沁河谷地,地势较低,有小块平川,海拔在800m左右。 三、作物种植 1、作物名称:茶叶。 2、间距:株距0.4m,行距0.4m,畦距1m。 3、灌溉方式:滴灌。 4、滴灌设计补充强度为4mm/d。 5、茶叶滴灌面积500亩,种植株距0.4m,两行为一畦,行距0.4m,畦与畦距离1m,3畦建一个大棚,棚与棚间距1m,大棚选用简易竹木材料,单棚尺寸为长0.25-0.3m,宽5m,占地0.22亩。选取距离高位蓄水池最远的大棚作为典型地块,此地高程900m。 四、气象资料 某某县位于典型的黄土高原残垣沟壑区,区内生态环境脆弱,年度降雨和年内分配极不均匀,十年九旱,当地农业抵御自然灾害的能力较低。 示范区茶园位于沁河东的谷地,地形东高西低。区内气候温

蔬菜微喷灌溉设计说明

温棚蔬菜微喷及道路绿化灌溉工程 设计说明 1 概述 温棚蔬菜滴灌及道路绿化灌溉工程位于内蒙古集宁市,为干旱山区农田。目前,项目区的道路、电力及水利系统已经初步形成。项目区采用打井取地下水和蓄水池蓄水进行灌溉,为了充分的利用这些水资源,采用节水灌溉方式,为调整种植结构,走“生态与效益并举”之路。因此在此项目区内通过微喷和小管出流节水灌溉的方式来解决灌溉问题,保证温棚蔬菜和树木生长过程中的需水量,提高蔬菜的产量。 2 基本情况 2.1 气候 内蒙古立交桥绿化喷滴灌工程位于内蒙古乌兰察布市济宁区工农路,南北与呼和浩特和北京相连,东西为208国道。属中温带干旱、半干旱大陆性气候,风多,雨少,干燥,多寒,蒸发量大,年均气温5℃,年降水量438毫米,无霜期148天。 2.2 土壤 项目区土壤质地多为沙壤土。 2.3 水资源 项目区水源为现有的一眼井和一座2万立方米蓄水池,水量充沛,完全可以满足项目区作物的灌溉要求。 3 工程任务、规模与等级 工程建设任务 本次节水灌溉工程主要为微喷和小管出流工程设计。 该项工程地处基本平整的土地,总面积39540平方米,25栋100×8.15m 温棚,1栋50×26m连拱温棚,13栋50×10m温棚,300m宽为6m的道路绿化。温棚采用微喷灌溉方式,道路绿化灌溉采用小管出流灌溉方式。

工程等级:本灌区根据《灌溉与排水工程设计规范》(中华人民共和国国家标准GB50288-99),工程等级为五级,工程规模为小(2)型。 4. 灌溉工程设计 4.1 设计依据 (1)《灌溉与排水工程设计规范》(GB5088-99) (2)《微灌工程技术规范》SL103-95 (3)《滴灌工程技术管理规程》(SD148-85) (7)《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999。 4.2 灌溉设计参数 (1)设计耗水强度Ea(作物日耗水量) 根据有关数据及《微灌工程技术规范》SL103-95(下面简称《规范》)查得蔬菜滴灌平均日耗水量为3.0~4.0毫米,取Ea=4.0毫米。 (2)灌溉水利用系数η 根据《规范》确定滴灌灌溉水利用系数η=0.95 (3)设计土壤湿润比P 据有关数据和《规范》中的参考值,确定设计土壤湿润比P=40%。(4)灌溉设计保证率 根据《规范》确定,滴灌工程灌溉设计保证率为95%。 (5)设计灌水均匀度Cu=90% (6)计划湿润层深度 蔬菜是浅根作物,根深可达10~30厘米,滴灌根系主要分布在0~0.4米,所以计划湿润层深度定为0.4米,取Z=0.4米。 (7)灌水定额: m =1000β(F d-W0)ZP/η 式中: β-土壤中允许消耗的水量占土壤有效水量的比例;50%; F d 、W0-分别为土壤田间持水量和作物凋萎系数。 因土质为砂壤土,取F d=17% ,W0=7%;

滴灌典型设计书

滴灌系统设计示例 按照兵团水利局、兵团节水办“关于召开兵团节水灌溉规划设计研讨会的通知”的要求,根据农八师几年来在大田作物膜下滴灌技术上的实践和研究,此次滴灌系统典型设计综合农八师的具体情况做如下简要介绍: 一、基本资料 (一)地形 农八师垦区地处天山北麓中段,古尔班通古特沙漠南缘。全垦区土地面积7529平方公里。垦区地势由东南向西北倾斜。垦区地形由南向北依次为天山山区、山前丘陵区、山前倾斜平原、洪水冲积平原、风成沙漠区。 (二)土壤 农八师土壤缺氮面积大,全氮含量低于1%的面积占78%,碱解氮低于60ppm的面积占76%。土壤普遍缺磷,含量低于10ppm的面积占77.5%。土壤含钾丰富,约在100ppm 以上。 土壤多系灰漠土、潮土、草甸土,土质多系砾质土、沙质土、粘质土等。根据农八师土壤普查结果,本设计取占范围较广的砂壤土。 (三)作物 全垦区有效灌溉面积266万亩,其中以棉花为主。棉花种植面积占总播种面积的46.5%。本设计示例选棉花。种植模式采用:一膜两管四行--宽窄行30×60cm,滴灌带间距90cm;一膜一管四行--(25+30+25)×60cm,滴灌带间距140cm。 1、滴灌工程设计参数的确定 根据农八师目前棉花种植模式和多年实践,确定如下设计参数。 典型滴灌系统设计基本资料

(四)水源 垦区水资源来源主要为地表水(库水、河水)和地下水。目前垦区滴灌节水工程水源以井水为主,单井流量为80立方米/小时,动水位埋深在40米左右。 (五)气象 垦区平均海拔300-500米左右,呈典型的温带大陆性气候,冬季长而严寒,夏季短而炎热。年平均气温7.5℃-8.2℃,日照2318-2732小时,无霜期147-191天,年降雨量180-270毫米,年蒸发量1000-1500毫米。蒸发强烈,降水稀少,气候十分干燥,光照充足,热资源丰富。 (六)动力 原有机井泵大多为250QJ80-60/3或250QJ80-40/2,需更换水泵及变压器。但原有高压电线不需更换。 二、设计内容 按照农八师多数条田的规划布置方式,采用东西长800米,南北宽450米的条田进行规划设计。种植作物为棉花,种植模式采用宽窄行60×30cm与60×(25+30+25)cm,一膜两管四行与一膜一管四行,滴灌带间距0.9米与1.4m。作物东西方向种植。耕层土壤为砂壤土。 1.管道系统

滴灌设计参数

滴头流量和滴头间距 通过几年来对不同滴头流量,不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出,重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”,滴水点处水分增量最大,越向深处越小,湿润峰的宽深比较大。在一定水量下,流量越大,湿润深度越浅,湿润宽度越大(图1、图2、图3)。当滴头流量达到3升/小时,地表出现径流迹象。对中壤土来说,在滴水量相同时,滴头流量越大,湿润宽度就越大,而湿润深度差别不大( 4、图5、图6)。当滴头流量大于3升/小时,开始出现径流迹象,当滴头流量为4升/小时,径流更加明显。对砂土而言,土壤水分主要以垂直人渗为主,当滴水量达到4升时,砂土湿润深度可达60厘米,此时地表湿润宽度为35厘米左右(图7、图8)}综上所述,重壤土和中壤土滴头流量不宜超过3升/小时,在不产生地表径流情况下取较大值以排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。另外,根据土壤湿润峰的变化情况,滴头间距也没必要太小,一般重壤土可选择0.40一0.50米,中壤土可选择0.40米左右。对砂土来说,滴头流量宜选择较大值,可取到3一4升/小时,滴头间距不宜超过0.30米。同时,在有盐碱的土壤上,滴头流量的选择,在不产生地表径流情况下,宜取其上限值,这样有利于在棉花根层形成淡化区,排盐效果较好。 目前,团场普遍赞同采用滴头流量大的滴灌带,主要是由于在实际运行中,实际流量没有达到设计流量。 关于毛管间距确定 在滴灌系统投资中,毛管投资占有相当大的比重。由图9、图10可以看出,在中壤土上,土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大,滴头最大湿润直径可达140厘米。采用一管四行棉花布置毛管,毛管到最边行棉花的距离为55一60厘米,机采棉棉花行距配置(66+ 10厘米)中,毛管到最边行棉花距离只有43厘米。说明在壤土和重壤土类土壤上采用“一管四行”方式布置毛管是完全可行的,这样毛管间距可由原来90厘米,增加到120厘米左右,每亩毛管用量可减少1/3,可充分发挥滴灌系统的效益,有效降低滴灌设施投入。 3关于土壤湿润比 土壤湿润比是指在土壤计划湿润层内,湿润土体与总土体的比值。在田间由于滴头流量和滴水量及土壤质地的变化,其湿润比是有差异的,通过试验和计算分析,三种土壤膜下滴灌棉花花铃期平均土壤湿润比为63%.因此,在滴灌工程设计中,壤土类土壤上棉花花铃期膜下滴灌湿润比取60%一65%较适宜,重壤土取上限值,砂土和砂.壤土取下限值 4最大日耗水强度 根据多年实测资料,在石河子垦区不同土壤膜下滴灌棉花花铃期平均日耗水率为4.50一5.10毫米(表1)因此。在该地区棉花膜下滴灌工程设计中.棉花最大日耗水强度取1.50一5毫米/天较适宜。其它地区棉花最大日耗水强度,可采用当地实测值确定,没有实测资料可参考气候类似地区资料确定,也可用彭曼公式求得5计划湿润土层深度 膜下滴灌不仅湿润区域小,而且湿润深度也远比常规沟灌浅,属于浅层灌溉。根据大量土壤水分监测结果分析,在棉花膜下滴灌合理灌溉制度下,滴灌的土壤湿润深度基本在60厘米以内,而沟灌一般都在100厘米以下。从土壤水分消耗来看,膜下滴灌60厘米土层以内土壤含水量分布有波动(发生变化),60厘米深度以下,土壤含水量几乎没发生变化(图11),说明60厘米以下土层水分没有消耗。因此,膜下滴灌棉花最大计划湿润层深度不宜超过60厘米.一般取50-60厘米较适宜。 土壤适宜含水率上、下限 滴灌设计中所指的上壤适宜含水率上、下限是指满足棉花花铃期需水要求,土壤适宜含水率上、下限值一般用占田间持水率的百分数表示。对常规沟细灌土壤适宜含水率上、下限一般取田间持水率的100%和60%。膜下滴灌是一种控制灌概,可适时适量控制滴灌水量,调节水分含量。通过多年试验,土壤计划润湿层内土壤水分上限控制在80%一85%,下限

滴灌工程设计示例

6.4滴灌工程设计示例 6.4.1基本情况 某基地种植葡萄面积118亩,过去采用大水漫灌方式进行灌溉,灌水定额大,水肥损失严重,为此拟采用先进的滴灌灌水方法。 该地块地势平坦,地形规整,葡萄南北向种植,株距0.8m 、行距2m 。地面以下1m 土层为壤土,土壤干容重14kN/m 3,田间持水率24%。 地块西边距离地边50m 处有水井一眼(具体见平面布置图),机井涌水量为32m 3/h ,静水位埋深60m ,动水位80m ,井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结果分析,水质满足《农田灌溉水质标准》,但含砂量稍高,整体看来,可作为滴灌工程水源。 380V 三相电源已经引至水源处。 6.4.2滴灌系统参数的确定 (1)灌溉保证率不低于85% (2)灌溉水利用系数95% (3)设计土壤湿润比 不小于40%。 (4)设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d (5)设计灌溉均匀度 不低于80% (6)设计湿润层深0.6m 6.4.3选择灌水器,确定毛管布置方式 1.选择灌水器 根据工程使用材料情况比较,本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管,产品性能如下:滴灌毛管外径16mm ,滴灌毛管进口压力0.1MPa ,滴头间距0.5m ,滴头流量q=2.75L/h ,水平最大铺设长度90m 。 2.确定毛管布置方式 因葡萄种植方向为南北向,并且成行成列,非常规整,因此,毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管,根据地块实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度为80m ,毛管直接铺设在葡萄根部附近。 3.计算湿润比 根据公式: 式中: ——每棵作物滴头数,个; ——滴头沿毛管上的间距,m ; ωβU C % 100/?=)(R P e P S S W S N ωρP N e S

滴灌设计说明

1、概况: 该灌区灌溉面积为100亩,灌溉方式为滴灌,灌区地表坡度小于5%,地势平缓,土壤为碱性亚粘土,灌区内自然生长芨芨。设计按平均行距0.9m,管网为固定式,水源由一口自流井组成,配备离心泵一台,型号为80-65-160,流量40m3/h,扬程35m,柴油机180型一台。 2、滴灌管选择 该滴灌系统选用河北润田节水设备有限公司生产的贴片滴灌带,型号为Φ16*0.2*300,该滴灌管选用高密度材料制成,结实耐用,抗堵塞性能强,滴灌带被一次挤压熔接而成,无接缝,无毛边,流道为长紊流流道,结构合理,制造精密,这些优点使得该滴灌管减少了受压开裂的可能,并保证了非常高的灌溉均匀度。 3、轮灌组划分 全区划分为12个小区,每个小区控制77条滴灌管,每条滴灌带铺设长度80m,滴灌带每米流量q=4.0/L/h/m,每个小区流量总计为Q=36.96m3/h。 4、滴灌带制度的确定 4-1一次灌溉用水量计算 设计一次灌溉用水量用下式计算I=0.1γ(βmax-β0)ZP/γ水 式中βmax—田间持水量,以干土重的%计,本区的田间持水量占土体的22%,故βm ax=0.22/1.45=15.2%;β0—灌溉前土壤含水量,为作物允许的土壤含水量下限,以干土重的%计;β0=0.7βmax。 γ. γ水—分别为土壤和水的密度,t/m3;γ=1.45 t/m3。 Z—土壤计划湿润层深度(m);取Z=1m。 P—土壤湿润比(%);取P=30%。 将以上资料代入得:I=19.84mm。 4-2灌水时间间隔计算 灌水时间间隔又叫轮灌周期。根据当地气候条件,芨芨的最大日耗水强度E a=5mm/d,因此,滴灌的灌水时间间隔为: T=I/E a=19.84/5=4.0(d) 取T=4d 4-3一次灌水延续时间t的计算 滴灌带的行距s r=0.9m,每米流量q=4.0L/h,灌溉水利用系数y=0.95,t=I·S r/yq=19.84×0.9/0.95×4.0=4.7(h),取t=5h。 5、管道设计及水力计算 管道选用PVC管,主干管外径160mm,内径150.6mm;干管外径为110mm,内径103.6 mm;支管外径为90mm,内径84.6mm;分支管外径为63mm,内径为59mm,工作压力均为0.6Mpa,水源由一口自流井组成,井泵流量40 m3/h,扬程35m,地下动水位为5m。 分支管水头损失计算如下表1所示。 6、滴灌系统工作制度 为了减小滴灌系统的流量,降低工程投资,本系统采用轮灌工作制度,全灌区共有6个轮灌组,两支支管各一小区为一个轮灌组,每个轮灌组每天运行5个小时,每天运行2个轮灌组,3天可将灌区全部轮灌一遍。 6.1开始灌水时,需先将支管控制阀门开启,然后再将首部阀门开启,最后启动水泵,每个轮灌组连续灌溉5小时,每4天灌溉一次。 6.2灌水结束时,先将水泵关闭,然后再将首部阀门和支管控制阀关闭。 6.3过滤器需要经常进行冲洗,每次冲洗时间不能超过10秒钟,滤网需要经常检查,如果有破损,过滤器必须更换。 6.4每年最后一次灌水结束后,需要将支管端的阀门打开,将管道系统内的水排放,以免管道系统内积水冻胀管道,造成不应有的破坏。 7、工程概算 7.1土方工程 干支管管沟挖填1825米,管沟深0.5米,宽0.4米,挖填土方总计365方,挖填每立方米土方以12元计,合计4380元。 7.2材料概算 材料概算见表3,合计157463.43 元。 7.3安装工程 安装工程费按材料概算费的5%计,共计7873.17元。 7.4勘测设计费 勘测设计费按上述三项费用之和的1%计算,共计1697.17 元。 工程总造价为171413.77 元。

滴灌典型设计实例(水科院)-葛岩

滴灌工程设计培训讲义 辽宁省水利水电科学研究院 2013年1月

1 滴灌概述 滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将有压水和养分均匀地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。 1.1滴灌主要技术特点 (1)省水:滴灌是一种可控制的局部灌溉。滴灌系统又采用管道输水,灌水均匀,减少了渗漏和蒸发损失。在作物生长期内,比地面灌省水40%~60%。 (2)省肥:肥料可做到适时、适量随水滴灌到作物根系部位,易被作物根系吸收,且肥料无挥发、无淋失,提高肥料利用率30%以上。 (3)省农药:水在管道中封闭输送,避免了水对病虫害的传播。另外,地表无积水,田间地面湿度小,不利于滋生病菌和虫害。因而除草剂、杀虫剂用量明显减少,可省农药10%~20%。 (4)省地:由于田间全部采用管道输水,地面无常规灌溉时需要的农渠、中心渠、毛渠及埂子,可节省土地5%~7%。 (5)省工和节能:地面灌时,打毛渠、挖土堵口,劳动强度大。采用滴灌后,只观测仪表、操作阀门,劳动强度轻,田间人工作业(包括浇水、锄草、施肥、修渠、平埂、病害治理等)和中耕机械作业等大大减少,人工管理定额大幅度提高。 (6)局部压盐碱:滴灌向土壤中不断补充净水,农膜阻止了土壤中水分的蒸发,将土壤中部分水分提升到地表所形成的湿润区内,有一个脱盐区,(利于幼苗成活及作物生长)和集盐区。 (7)有较强的抗灾能力:作物从出苗起,得到适时、适量的水和养分供给,生长健壮,抵抗力强。同时能够及时调节小气候,具有一定抗御干旱和干热风的能力。 (8)增产:由于科学调控水肥,水肥耦合效应好,土壤疏松,通透性好,充分利用水、肥、土、光、热、气资源,使作物生长条件优越,作物普遍增产15%~50%。各种作物均进行缩行增株,提高种植密度。以玉米为例:采用常规灌,播种密度4000-4500 株/亩,采用滴灌,播种密度5000-6000 株/亩。 (9)品质、质量提高:滴灌营造了良好的生长和环境条件,因而,不但产量高,

滴灌毕业设计二

滴灌毕业设计二

牛武镇大棚节水灌溉工程 1、项目简介 项目名称:富县牛武镇大棚节水滴灌项目 项目地点:富县牛武镇阳畔村 项目内容:蔬菜大棚滴灌项目 项目规模:原有51棚,今年新建30棚 设计单位:富县水利工作队 供货单位: 项目资料:阳畔行政村位于牛武川水系中游距牛武镇政府以东2公里处,辖党家庄、前阳畔、后阳畔三个自然村。前阳畔自然村依309国道两侧而居,党家庄自然村与后阳畔相邻依309国道北而居。由于地处川道,地域狭窄,309国道公路经过此地占地,土地面积也因而偏少。 ,现有客户拟种植300亩马铃薯,其中大棚14个,温室2个,其余为大田种植。 滴灌项目区具体资料如下: (1)、项目区作物为马铃薯,作物行距为1.1米,作物种植方向为南北种植, 土壤为沙壤土 (2)、项目区内有水井2口,出水量为40方/小时 (3)、地下管道采用110mmPVC管,地上出水口为2寸

出水口,每个出水口双侧控制,控制长度为最长80米, 项目区共留有63mm出水口26个,其中大田出水口10个,大棚出水口14个,温室出水口2个 (4)、地上支管为63mmPE软管,东西铺设,辅管为32mmPE硬管,东西铺设 (5)、滴灌带选用16mm*0.2mm*300mm内镶贴片式滴灌带,滴灌带南北铺设,铺设间距为1.0-1.1米,滴头间距为0.3米,双侧最大铺设长度为80米 (6)、大棚、温室内滴灌带单向铺设,最长铺设距离为120m 2、藁城地区马铃薯滴灌项目工程设计 2.1工程设计图纸见《藁城地区马铃薯滴灌项目工程施工图》 2.2工程所需材料见《藁城马铃薯大田滴灌工程材料清单》及《藁城马铃薯滴灌项目温室大棚部分材料清单》 2.3藁城地区马铃薯滴灌项目设计内容 (1)、首部枢纽 首部枢纽由水泵,变频器,施肥器,过滤器组成 变频器采用11KW变频器 施肥器包括100L施肥罐2个,4寸施肥阀(110mm)2个 过滤器采用4寸网式+离心过滤器2套

滴灌工程设计流程及相关设计内容

滴灌工程设计流程及相关设计内容(参考) 一、基本资料 1、地块情况 地块地理位置、地形、地势、面积等。 2、气象条件 气象状况、多年平均蒸发量、多年平均降雨量、作物生育期气象条件等。 3、土壤状况 土壤类型、土壤容重、田间持水量等。 4、作物与栽培模式 作物名称、作物生长期、栽培模式等。 5、水源条件 水源类型、出水量、水质状况等。 6、能源(电力)情况 7、经营管理方式 二、工程布置及设计参数 1、工程布局 水源工程(新建、改造)、首部枢纽(首部枢纽构成)、输配水管网(管道组成、结构模式、铺设方式及主要规格性能参数)、灌水器(灌水器选型及主要性能参数)。 2、设计参数 水量平衡计算(核算水源出水量是否满足工程覆盖面积灌溉用水要求)、小区允许偏差率、土壤湿润比、设计灌水定额、设计灌水周期等。 3、设计灌溉制度 三、灌水小区水力设计 1、灌水小区允许水头偏差及其在毛管和辅管上的分配 灌水小区允许水头偏差计算、灌水小区允许水头偏差的分配。 2、毛管极限孔数和极限长度确定 毛管极限孔数计算、毛管极限长度计算、毛管适宜铺设长度确定。 3、辅管极限孔数和极限长度确定 辅管极限孔数计算、辅管极限长度计算。 四、系统管网布置及工作制度设计 1、管网布置 干管(主干管、分干管)、支管、辅管、毛管的布置。 2、系统工作制度设计 设计参数核定、轮灌组划分、轮管制度。 3、各级管道设计流量的推算 五、系统管网水力计算及干、支管管径的确定 1、毛管和辅管水力计算 毛管水头损失计算、毛管进口工作压力计算、辅管沿程水头损失计算、辅管进口工作压力水头计算。 2、支管水头损失计算 3、干管管径的确定和水头损失计算 干管管径的计算、干管水头损失的计算。

滴灌系统设计

滴灌系统设计

3.2滴灌系统 3.2.1项目基本资料调查 灌区面积((hm2)、作物、土壤(类型、容重、土层厚度)、作物种植间距(大棚长、宽,垄宽、株距、行距、垄间沟宽、深等)、水源(m3、m3/s、m3s-1/万亩)、降雨、气温、蒸发、风向风速、日照、动力等 3.2.2初定设计参数 1、系统需流量Qs(m3/h) 作物耗水强度E a(mm/d):参考表-2 设计供水强度Ia(mm/d)=E a-P0-S;P0有效降雨强度、S地下水补给量。 也可参考下表-12选定I a。 表-12 设计耗水强度参考值(mm/d) 作物滴灌微喷灌作物滴灌微喷灌葡萄、树、瓜类3~7 4~8 蔬菜(露 4~7 5~8 地) 粮、棉、油等植物4~7 ——冷季型草——5~8 蔬菜(保护地)2~4 ——暖季型草——3~5 注:干旱地区宜取上限值,对于在灌溉季节敞开棚膜的保护地,应按露地选取设计耗水强度 灌溉面积A(hm2):图上量取 日供水小时数t d(h/d):12~22 灌溉水利用系数η:不低于0.9 3.2.3初定系统毛管

依据作物种植株距、行距初定系统毛管型号。如: 3.2.4土壤湿润比P 1)沿毛管灌水器间距较小 参数: 一棵作物所占有的灌水器数目n(个) 滴头间距S e(m):毛管参数 湿润带宽度S w(m):依据表-13湿润比范围反推,再根据设计量取选定。 作物平均行距S r(m):毛管间距/毛管间作物行数 作物株距S t(m):设计取值 一棵作物所占有的灌水器数目n(个):该组的灌水器数目/ 一组作物的棵数。 P=n×S e×S w/(S r×S t) 2)沿毛管灌水器间距较大 参数: 滴头间距S e(m):毛管参数 毛管间距S L(m):毛管参数 湿润带直径D w(m):依据表-13湿润比范围反推,再根据设计量取选定。 P=0.785×D w2/(S L S e)×100%

滴灌典型设计

滴灌典型设计 1、工程概况 一二二团场位于准噶尔盆地南缘,东经85°27′~85°41′,北纬44°37′~44°48′。海拔350~370m,地势由东向西北倾斜,南北坡降一般在 1.5‰,东西坡降一般在1‰。境内有两条南北走向的自然沟(古河床),是该地区土壤形成、地下水蕴藏和自然植被滋生的摇篮,并造成土壤、水源等农业资源的一定的差异。2002年122团计划实施滴灌面积20000亩,分布在全团九个连队,其中1连1800亩,23连200亩,5连4000亩,18连600亩,12连3600亩,2连4500亩,4连2400亩,3连2400亩,17连1000亩。详细分布情况见附图。 1.1土地利用情况 亩,六十年代初期最大播种到18万亩,现耕地为14.9万亩。近几年因水限制,不断压缩面积,每年播种面积10~11万亩。荒地(含撩荒三年以上)5.8万亩。 1.2土壤概况 土壤质地以壤质为主。在24.4万亩可耕地中,中壤占总面积的22.7%;轻壤占总面积的20.6%;砂壤占总面积的18.3%;重壤占总面积的3.3%。土壤盐渍化面积占总面积的20.8%,其中耕地中盐渍化面积占耕 地面积的18.4%。 1.3水源 122团水源主要为水库水和地下水。此次滴灌节水工程水源为水库水。 2、基本资料

典型设计选择12连61、62号地,控制面积1109亩,土壤类型为壤土,种植作物为棉花,种植模式采用:一膜一管四行--(10+66+10)×66cm ,滴灌带间距152cm ,为机采棉。由于122团所选地块均为标准条田,规划面积600亩。参照团场意见两块地一个系统,实播面积不大于1200亩。典型设计选择地块具有典型性,可以代表其它地块。 2.1滴灌工程设计参数的确定 2.1.1设计耗水强度(Ea ) 设计耗水强度采用设计年灌溉季节月平均耗水强度峰值,并由当地试验资料确定。由于122团无实测资料,所以设计耗水强度采用经验值。粮、棉、油等大田作物经验值为4~6mm/d ,考虑往年滴灌系统设计经验选取值及运行情况和节水目的,取经验值下限Ea=4 mm/d 。 2.1.2土壤设计湿润比(P ) 滴灌的土壤设计湿润比,是指被湿润土体占计划湿润层总土体的百分比。粮、棉、油等大田作物经验值为60%~90%,根据作物的需要、工程的重要性及当地自然条件等,取经验值P=65%。 2.1.3土壤湿润层深度(Z ) 粮、棉、油等大田作物经验值为0.3~0.6m ,设计取值Z=0.5m 。 2.1.4适宜的土壤含水率上下限及土壤容重 设计地块属中壤土,其容重在1.40~1.55g/cm 3,土壤容重取平均值γ=1.48g/cm 3。适宜的土壤含水率上限在22%~28%之间,设计取θmax =22%。适宜的土壤含水率下限取θmin =15%。 2.1.5滴灌水利用系数(η) 滴灌水利用系数一般采用0.9~0.95,设计采用η=0.90。 2.1.6设计灌水定额(m ) 设计灌水定额:可根据以上试验资料按下式计算确定。 m=0.1×γ×z ×P ×(θmax -θmin )/η m=0.1×1.48×0.45×60×7/0.95=37.41(mm) 设计取m=37.5mm 。 设计参数见表2.1 表2.1典型滴灌系统设计参数 3 、设计内容 3.1 系统水量平衡计算 122团河水滴灌水源供水流量稳定且无调蓄作用,用下式确定滴灌面积: A=(η×Q ×t)/10×I a I a =E a -P 0 式中:A —可灌面积,hm 2;

果园滴灌工程规划设计说明

果园滴灌工程规划设 引言 联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》强调:“水是一种有限的资源,不仅为维持地球上的一切生命所必需,而且对一切社会经济部门都具有生死攸关的重要意义”。随着世界性水资源、能源的日趋紧张,采用节水、节能的灌水方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势,推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。 摘要 水资源不足是制约我国经济、社会、生态可持续发张的主要因素,随着我国经济的持续稳定发张和自动化的加快,我国经济社会发展和生态建设所面临的供水危机将越来越严重,特别是遍原山区,农田果园、灌溉的建设供水问题,将会面临严峻的挑战。解决这些问题和迎接挑战迫切需,要偏远山区,农田,果园灌溉的建设供水理论和技术的创新。因此某果园灌溉提出以高效节水滴灌技术与当地水管理技术相结合,设计为滴灌灌溉。根据农田,果园灌水量,灌水周期,喷头布置形式以及滴灌制度等,确定了滴灌管道的水力计算设计,实现和达到农田,果园灌溉建设自动化节水灌溉的目的,并形成了良好的合理科学,才能真正实现和节水灌溉的目的。 为了解决水资源危机的问题,要从开源与节流两方面入手,一方面抓紧跨流域调水的规划设计工程,从根本上改变水资源紧缺的局面;而

另一方面要在节流上下功夫,且我国各级渠道的输配水和田间灌水过程中渗漏损失掉了,其数量惊人,从而导致农业减产,并恶化灌区生态环境。长期以来,我国自然资源,特别是农业水资源无偿使用,以造成水资源严重浪费。由于灌溉技术和管理水平落后,灌溉设施老化失修,为加快推进节水农业,农业持续发展为基础。节水灌溉技术的实施,对实现我国水资源可持续利用,保障我国经济社会可持续发展,具有十分重要的意义。 一.基本资料 项目区位西北地区某一果园,为了增产增效,节约灌溉用水,拟改变原来大水漫灌的灌水方式,采用先进的滴灌技术进行灌溉, 灌区面积约为194亩,(194×667平方米)地形平坦,土质为壤土,土层厚度为1、5米,1、0米土层平均干容重1、4cm g/3田间持水率(占土体干土中)为25%,盛掕期苹果树,株距,行距为3×3米,种植方向为东西,经田间试验该地苹果树最大耗水量为5mm/d该地区多年平均降雨量250mm,多年平均蒸发量1500mm果园南边有一水井,出水量为50h m/3动水位为20米。 (一)、地形地貌 某西北地区某一苹果园,南北宽100米,东西长324米,灌区面积约为194亩,约为(194×667平方米),果园内地势平坦。(二).气象条件 某西北地区属温带半干旱地区气候,温差大,夏季炎热,冬季干燥而寒冷且冬季较长,年降水少,该地区多年平均降雨量为250mm,大致

水利灌溉典型工程设计方案

附件: 典型工程设计 二〇一七年四月

典型工程设计 1.1 典型设计说明 根据现有农田改造与新增农田灌溉不同、水源类型与单井出水量不同、耕地地形条件不同,选择不同的典型设计。地下水滴灌典型设计,选择坡耕地与平原耕地两种耕地类型和单井出水量及控制灌溉面积不同的四个组合类型。喷灌选择单机控制面积300亩、500亩两种控制灌溉面积和小型扬水站地表水水源、地下水水源两种水源类型组合的四个类型。畦田地面灌溉选择一种类型。实施方案共选择了滴灌、喷灌灌溉两种节水灌溉方式下的8个典型设计。8个典型区的主要指标详见表1.1-1。 表1.1-1 内蒙古“四个千万亩”典型工程设计类型 耕地类型 水源类型 节水灌溉方 式 典型类型 典型工程设计类型 类型 类型 方式 编号 单井出水量或单机供水量 (m 3 /h ) 单井或单机控制面积(亩) 坡耕地 地下水 滴灌 1 3 2 181 平原耕地 2 32 151 3 50 220 4 80 320 地下水 喷灌 5 (63+63)120 500 6 80 300 地表水 7 120 500 8 70 300 1.2 滴灌典型设计 1. 2.1水源工程设计 滴灌工程水源工程设计包括水源井设计和井房设计。 (1)更新水源井设计 更新机井依据《机井技术规范》(GB/T50625-2010)并参考周边机井的设计进行。 新打机井为混凝土管井和钢管井,混凝土管井主要分布在赤峰市和通辽市,新打水源井的原因是更新和重新布局调整。设计混凝土管井的内径为Φ300mm ,壁厚50mm ,下管深度为60m ,其中沉淀管5m ,滤水管40m ,井壁实管15m 。根据项目区水文地质情况,单井出水量分别为50 m 3/h 和80m 3/h 。

最新微喷、滴灌、喷灌典型设计

微喷、滴灌、喷灌典 型设计

2.2杂果树滴灌典型设计 根据项目区分布,项目区共完成杂果滴灌面积2053.3亩,由10眼机井控制,各井呈独立灌溉系统。现以现以官村JJ26#机井为例,设计单井控制面积约214亩,典型设计如下: (1)工作制度的确定 ①设计参数的选择 计划湿润层深度 h=60cm 适宜含水量上限 βmax=85%θ田 适宜含水量下限 βmin=65%θ田 田间持水量(重量比)θ田=24% 灌溉水利用系数 η=0.90 作物日耗水强度 Ep=4.0mm/d 土壤容重 γ=1.4g/cm 3 湿润比 P=0.6 2)设计灌水定额 m=1000γh θ田(βmax-βmin)P/ η =1000×1.4×0.6×24%×(85%-65%)×0.6/0.90 =26.88(mm )=17.92(m 3/亩) 3)设计灌水周期 T=η?Ep m =0.49 .088.26?=6.04(d) 取6天。

为了减少系统流量,降低工程投资,本系统采用轮灌工作制度。 (2)系统的规划布置 ①系统的规划 本系统技术方案采用水泵经过加压出流后,由UPVC干管、分干管输水,毛管选用Φ16PE-2升-0.33m滴灌管道。过滤选用120目4″组合式过滤器,施肥选用100L施肥灌。 ②管网布置 管网中管道总体为树状管网,按照垂直向原则布置。 a.毛管布置 按照每行果树布置1条毛管,灌水器间距为0.33m间距,其额定压力为0.1-0.15Mpa,流量为2L/h。毛管布置平行于等高线的果树行方向。 b.干、支管布置 干管按照从水源位置开始平行于等高线方向,分干管按照垂直于干管方向,即垂直于果树行的方向布置,毛管与支管垂直。 按照区域地形条件,共布置分干管3条,支管9条,单个控制区控制面积为23.77亩。 c. 控制、调节和保护设备布置 在干管的进口和每条分干管进口处各设置闸阀一个,以调节干、分干管的水量和压力;为了防止供水时造成气堵,放水时造成真空,在干管上端需安装进、排气阀。

滴灌工程施工工程施工设计方案

滴灌系统一般由水源、首部枢纽;输水管道和滴头组成。 滴灌系统简图(3张) (1)水源:各种符合农田灌溉水质要求的水源,只要含沙量较小及杂质较少,均可用于滴灌,含沙量较大时,则应采用沉淀等方法处理。 (2)首部控制枢纽:首部控制枢纽一般包括水泵、动力机、过滤器、化肥罐、调节装置等。化肥罐用于灌水施肥施药,常用的化肥罐有压差式、开敞式、文丘里注入式和注射泵等四种形式,肥料罐一般安装在过滤器之前,以防造成堵塞。 施工组织设计 1、施工组织程序、施工工艺、工期、人力机械等依据当地 具体情况进行合理分工,合理布置的整体原则。 2、施工技术措施总原则 1、确保工期的原则 所有施工技术措施的制定均以各单位工程、分部工程的合同控制工期和合同总工期为基础,科学合理安排施工程序,抓好项目接口的工序衔接,采用先进合理、成龙配套的机构化施工技术方案,确保工期目标的实现。 2、安全第一原则 认真贯彻“安全第一、预防为主”的安全工作方针,施工方案均按照技术可靠、确保安全的原则制定,对管道开挖、基地人工平整、管顶上部回填、机械回填、蓄水池等重点安全施工项目均采取切实、有效的技术方案及措施,并严格实

施,在确保安全的前提下方可进行各项工作的施工,确保安全目标的实现。 3、技术优良的原则 严格按照技术规范的设计施工图施工,始终贯彻我公司“科学管理、精益求精、信守合同、追求更好”的质量方针和按照ISO9002质量保证体系组织施工,所采用的施工技术措施均要符合现行施工规程、规范和技术标准的要求,确保质量目标的实现。 4、高效施工的原则 积极采用先进的施工技术,提高机械化施工水平,组织平行流水作业,平行交叉作业,择优选用最佳施工方案、加快施工进度,努力提高技术经济效益。 5、布置经济合理的原则 施工总布置设计充分利用当地自然条件及已有的设施,因地制宜,在满足施工要求的条件下,节约用地合理布局。 6、以“均衡生产、文明施工、科学管理”为宗旨指导工作建设,制定措施要根据当地实际情况,贯彻执行各顶劳动保护和安全文明施工、环境保护法律、法规和规程,发送劳动条件,保障作业人员的健康和安全,确保环保及文明施工目标。 7、科学配置的原则 统筹兼顾,合理计划、安排,科学组织,做好人力、物

自动化智能滴灌系统设计方案

(此文档为Word格式,下载后可以任意编辑修改!)(文件备案编号:) 自动化智能滴灌系统 设计方案 工程名称: 编制单位: 编制人: 审核人: 批准人: 编制日期:年月日

目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -

滴灌设计说明书

滴灌设计说明书 1、概况: 该灌区灌溉面积为151亩,灌溉方式为滴灌,灌区地表坡度小于5%,地势平缓,土壤为碱性亚粘土,灌区内自然生长芨芨。设计按平均行距0.9m,管网为固定式,水源由一口自流井组成,配备离心泵一台,型号为80-65-160,流量40m3/h,扬程35m,柴油机180型一台。 2、滴灌管选择 该滴灌系统选用大禹公司生产的内镶贴片式滴灌管,型号为Φ16×0.6/0.6,该滴灌管选用高密度材料制成,结实耐用,抗堵塞性能强,滴灌管被一次挤压熔接而成,无接缝,无毛边,流道为长紊流流道,结构合理,制造精密,这些优点使得该滴灌管减少了受压开裂的可能,并保证了非常高的灌溉均匀度。 3、轮灌组划分 全区划分为12个小区,每个小区控制77条滴灌管,每条滴灌管铺设长度120m,滴灌管每米流量q=4.0/L/h/m,每个小区流量总计为Q=36.96m3/h。 4、滴灌管制度的确定 4-1一次灌溉用水量计算 设计一次灌溉用水量用下式计算I=0.1γ(βmax-β0)ZP/γ水式中βmax—田间持水量,以干土重的%计,本区的田间持水量占

土体的22%,故βmax=0.22/1.45=15.2%;β0—灌溉前土壤含水量,为作物允许的土壤含水量下限,以干土重的%计;β0=0.7βmax。 γ. γ水—分别为土壤和水的密度,t/m3;γ=1.45 t/m3。 Z—土壤计划湿润层深度(m);取Z=1m。 P—土壤湿润比(%);取P=30%。 将以上资料代入得:I=19.84mm。 4-2灌水时间间隔计算 灌水时间间隔又叫轮灌周期。根据当地气候条件,芨芨的最大日耗水强度E a=5mm/d,因此,滴灌的灌水时间间隔为: T=I/E a=19.84/5=4.0(d) 取T=4d 4-3一次灌水延续时间t的计算 滴灌管的行距s r=0.9m,每米流量q=4.0L/h,灌溉水利用系数y=0.95,t=I〃S r/yq=19.84×0.9/0.95×4.0=4.7(h),取t=5h。 5、管道设计及水力计算 管道选用PVC管,主干管外径160mm,内径150.6mm;干管外径为110mm,内径103.6 mm;支管外径为90mm,内径84.6mm;分支管外径为63mm,内径为59mm,工作压力均为0.6Mpa,水源由一口自流井组成,井泵流量40 m3/h,扬程35m,地下动水位为5m。 分支管水头损失计算如下表1所示。 6、滴灌系统工作制度 为了减小滴灌系统的流量,降低工程投资,本系统采用轮灌工作制度,全灌区共有6个轮灌组,两支支管各一小区为一个轮灌组,每

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