大田作物滴灌喷灌共用系统设计

发布时间：2021-06-06

安徽农业科学．Ｊｏｕｒｎａｌ

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Ａｎｈｕｉ

Ａｇｎ．Ｓｃｉ．２０１０，３８（３１）：１７８４０—１７８４１

责任编辑李占东责任校对况玲玲

大田作物滴灌喷灌共用系统设计

夏明华，吕忠良，王江涛

（新疆生产建设兵团勘测规划设计研究院一分院，新疆石河子８３２０００）

摘要滴灌、喷灌共用系统模式，可适应多种作物的灌溉要求，实现作物的倒茬轮作，起到保护土壤的作用。该系统共用的部分为地埋管道和水源部分，需要调节流量和压力，在地面安装滴灌带时为滴灌，安装喷灌地面移动设施时为半固定式喷灌：在设计中通过合理整

合，可在滴灌系统投资基础上只增加较少的费用而实现与喷灌系统的共用，且增加的投资可在２年内收回，这对改善滴灌系统的弊病大

有益处．是一种较好的节水灌溉模式．具有推广价值。

关键词滴灌；喷灌；共用系统模式；规２１Ｊ设计；费用与效益中图分类号ｓ２７５．５；￥２７５．６文献标识码Ａ文章编号０５１７—６６ｌｌ（２０１０）３１一１７８柏一０２

随着经济建设的的快速发展，节水灌溉工程取得了突飞猛进的发展，尤其是滴灌这种灌溉－亡程在大田节水工程中建设速度最快，并取得ｒ较好的增产与节水效果。由于滴灌能灌溉的作物有局限性，除种植棉花外，尚无其他经济作物可种植，作物的倒茬轮作无法实行，同时多年的单一作物种植结构以及滴灌较低的灌溉定额，对土壤结构及生态环境造成了一定的负面影响。目前，在新疆各主要滴灌灌区已出现土壤的次生盐渍化、板结等不利于作物生长的土壤问题，影响到农业的可持续发展。为此，目前出现了滴灌、喷灌共用系统模式，该灌溉系统在地面安装滴灌带时为滴灌，安装喷灌地面移动设施时为半同定式喷灌，可适应多种作物的灌溉要求，实现作物的倒茬轮作，减少土壤次生盐渍化，起到保护土壤的作用。该系统共用部分为地埋管道和水源部分，需要调节流量和压力，在设计中通过合理整合，可在滴灌系统投资基础上只增加较少的费用而实现与喷灌系统的共用，这对改善滴灌系统的弊病大有益处，是一种较好的节．水灌溉模式。笔者结合实际丁程设计及使用情况，探讨该类节水灌溉模式设计中应注意的一些问题。１设计参数

（１）设计保证率：根据规范要求节水灌溉工程设计保证率应大于８５％，结合当地自然条件和经济条件，取９０％…。

（２）灌溉水利用系数（竹）：根据规范要求不低于０．９０，取

０．９５。

（９）灌水小区允许水头偏差率勋＝０．３４５，灌水小区允许水头偏差△＾＝３．４５ｍ，由于灌水小区的水头偏差分别是毛管和支管２级管道共同产生的，根据经验毛管分配０．５５，支管分配０．４５ｐ１。

（１０）设计灌水定额：按可种植作物的最大需水量确定，喷灌ｒｔ／＝０．１×１．４８ｘ５０（２２．５一１７．５）÷０．８５＝４３．５

４３５ｍ３／ｈｍ２ｏ取ｒｒ／＝４５ｍｍ＝４５０

ｆｉｌｍ＝

ｍ３／ｈｍ２；滴灌ｍ＝０．１×

１．４８ｘＯ．５×０．６０×（２２．５一１５）÷０．９０＝３７．０ｍｉｌｌ＝３７０．５

ｍ３／ｈｍ２。取ｒｎ＝３７５

ｍ３／ｈｍ２。

（１１）设计灌水周期：按作物最大腾发月的月平均耗水强度进行计算，喷灌Ｔ＝（４５／５．１）ｘ０．８５＝７．５ｄ，取Ｔ＝７．５滴灌Ｔ＝（３７÷４．８）×０．９５＝７．３ｄ，取Ｔ＝７．５ｄ。

（１２）一次灌水延续时间：取４ｈ左右。

（１３）灌溉制度：根据大田作物灌溉制度的研究和实践应用，喷灌灌溉定额为４定额为３

２２５

８００

ｄ；

ｍ３／ｈｍ２，全年灌溉８次；滴灌灌溉

ｍ３／ｈｍ２，全年灌溉１２次。

２规划设计２．１管网布置形式

首先应按喷灌要求布置管网，条田的

形状一般为长方形，为了更好地利用地形，系统内管网应相互垂直布置。喷灌管网系统可以斗排为基准线，平行斗排布置，田间管道分为２级，第１级为干管，第２级为移动支管。干管长度大于ｌ

１．４

０００

ｍ时，中间位置官设节制阀，干管埋深≥

ｍ，管坡顺水流方设计，为防止管道冬季受冻胀破坏，在

（３）设计系统的日工作小时数（ｔ）：根据项目区水源情况及农业技术条件确定，按大于１２ｈ小于２０ｈ设计。

（４）土壤湿润比（Ｐ）：根据当地自然条件、种植种类和作物种植方向选择，棉花一般为６０％～９０％，取６０％。

管道尾部设放水闸阀，以便放空地埋管道中的积水。移动支管垂直十管沿其左右方向布置，每组有２套设备，运行时一套工作一套向前或向后移动。移动支管的长度由条田宽度控制，当条田宽度大于３００ｍ时，移动支管的进口需要０．４ＭＰａ以上的压力，当条田宽度小于３００ｉｎ时，移动支管的进口需要Ｏ．３ＭＰａ以上的压力，较大的Ｔ作压力将增大水源部分投资及增加运行费用（加压系统），且移动较长支管时搬动时间长，劳动强度大，易产生不均匀灌溉的情况。经计算当条田宽度大于３５０ｍ时，ｌｈｍ２投资增加６．３％以上，因此，条田宽度最好为３００ｍ左右Ｈｊ。干管上的给水栓间距可取６０、

６３ｍ，每组移动支管配一条连接管。滴灌管网系统依托喷灌

（５）设计日耗水强度（眈）：设计日耗水强度应根据当地试验资料确定，干旱地区设计日耗水强度在３—６ｍｍ／ｄ。膜

下滴灌为４．８ｍｍ／ｄ，非膜下灌为５．１ｍｍ／ｄ。

（６）土壤含水量：适宜于作物生长的土壤含水量（占干土重量的百分比）为２５％。

（７）土壤计划湿润层深度（Ｚ）：棉花土壤计划湿润层深度一般为０．３—０．６ｍ，取０．５

ｍ。

（８）滴灌均匀系数：水利部行业标准《微灌丁程技术规范》规定，灌水器设计允许流量偏差率ｑｔＪ应不大于２０％，设

管网的干管进行布置，分为３级，第ｌ级为干管，完全利用喷灌管网的十管。第２级为支管，垂直干管沿其左右方向布置，进水口在给水栓处，间距为２倍给水栓间距（１２０、１２６Ｉｎ）。第３级为毛管，垂直支管布置，毛管间距３０ｃｍ，每条支

计灌水均匀度不应低于０．８０．取０．９５。引。

作者简介夏明华（１９７７一）。男，四川营山人，Ｊ＿Ｃｔ，Ｊｆ，从事水利水电工

程方面的研究。

收稿日期２０１０－０７—１２