套种作物滴灌系统设计应注意问题[论文]

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套种作物滴灌系统设计应注意的问题
摘要:套种作物滴灌技术与单一作物的滴灌技术有较大的区别,
要做好套种作物设计,应合理选择滴灌设计参数,滴灌的系统型式,
注重管网的流量计算、系统首部选择及灌溉制度确定,旨在帮助设
计人员更好地选择套种作物滴灌设计系统型式,更好地发挥滴灌工
程的效益。对于内地及新疆南部地区果树套种经济作物的条田、各
地区农业研究单位多种作物试验田的滴灌设计方案的选择与优化
均有较好的指导意义。
关键词:高效节水 设计基本参数 选型 灌溉制度 流量 首部
近年来,新疆高效节水面积发展较快,已突破千万亩,实施高效
节水灌溉,有无可比拟的优势,不仅可以减轻农民劳作负担,更重
要的是提高作物产量和品质,抑制土壤盐碱化,是农民增收致富的
一个重要途径。
新疆高效节水技术的发展,从实施棉花节水灌溉开始,逐步推广
到各类农作物,从农业滴灌推广到园林滴灌及社会各行各业,节水
滴灌发展速度之快超过以前任何一种节水技术,所产生的经济、社
会、生态效益是巨大的。
同一个条田实施单一作物的滴灌技术已较为成熟,各地区在设
计、施工、管理都有了较好的运用。近些年,有些地区正在逐步将
滴灌工程运用到套种作物的条田,而套种作物滴灌与单一作物滴灌
在设计上有较大区别,下面进行简单阐述:
1、灌溉设计基本参数
套种作物的设计基本参数,应对所涉及的各类作物进行耗水强度
分析,因为不同的作物,作物系数与遮荫系数不同,其耗水强度是
不同的,不能像单一作物那样,一个条田只有一种耗水强度。
其次,套种作物湿润比也应逐个分析,不同的作物株行距不同,
所选择用的滴灌带的型号不同、湿润比不同。
最后,可计算出条田内各种作物的灌溉时间、灌溉周期均不相同,
这成为设计中的一个难点,也是要最终解决的问题。
2、灌灌系统的选型
一个灌溉系统同时灌溉两种上作物,难点在两种作物有不同的灌
溉需水期,存在以下两种可能性:在灌溉一种作物时,另一种作物
可能不需要灌溉;两种作物同时灌溉。在灌溉系统上进行比较与选
择,灌溉套种作物可以选择干管+支管+辅管的方式,干管+两条支
管的方式。现就这两种方式进行简要介绍:干管+支管+辅管的方式,
由一条分干管控制几条支管,由一条支管控制几条辅管,每条辅管
控制不同的作物。干管+两条支管的方式,由一条干管控制两条支
管,每条支管灌溉不同的作物。两种方式各有优缺点:干管+支管+
辅管优点是流量分散,系统总的流量与扬程较小,动力成本费用较
低,缺点是田间控制阀门较多,灌溉时所需人工较多,维修成本大。
干管+两条支管的灌溉方式优点是开启阀门少,所需人工少,维修
成本低,缺点是系统总的流量与扬程较大,动力成本费用较高,一
次性投资大。通过比较,在灌溉套种作物的情况下使用干管+两条
支管的灌溉方式,对系统整个运行管理较为方便。
3、灌溉制度
在工程设计过程中,套种作物的灌溉制度需按种植的作物编制多
种灌溉制度表,每种作物制作一个灌溉制度表,灌溉制度的编制对
系统的流量有较大的影响。也为管网流量设计提供依据。
4、管网流量计算
按照田间管网布置进行流量计算,一条支管控制一种作物,支管
流量为控制的毛管流量之和,分干管控制的为两套支管,因此分干
管流量在计算应以同时灌溉两种作物流量叠加值进行计算。干管的
流量依次为各分干管流量之和。通过计算发现,相同面积的情况下
种植两种作物的滴灌设计流量总是大于种植单一作物的滴灌设计
流量,这与两种作物的灌溉周期、灌溉延续时间不一致有关。
计算出各管网流量后,就可以确定各级管道水头损失、管径,为
系统管材的选型提供了依据。
5、首部设计
由于套种作物的系统流量根据灌溉作物的不同而不同,灌溉一种
与灌溉两种作物存在着流量、压力相差较大问题,为保证系统运行
稳定、运行成本较低,首部水泵的配置可选择为多台。根据灌溉制
度表,在灌溉某一种作物时,系统所需的流量较小,可开启一半数
目的水泵,而同时灌溉两种作物时,系统所需流量较大,可开启全
部水泵;建议最好在首部加设变频柜一台,从而能更好地对系统流
量、压力进行控制,保证灌溉的均匀度。
套种作物,在全国各地区均有一定的规模,套种作物的灌溉与单
一作物的灌溉有较大的不同。在套种作物的滴灌设计上注意以上几
个问题,对于内地及新疆南部地区果树套种经济作物的条田、各地
区农业研究单位多种作物试验田的滴灌设计方案的选择与优化均
有较好的指导意义。