導(dǎo)語：議膜下滴灌工程技術(shù)應(yīng)用推廣一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1項(xiàng)目位置

國營勤鋒農(nóng)場位于甘肅省河西走廊東端石羊河下游的民勤縣境內(nèi)，場部位于民勤縣城西南10km處，民勤縣東與北接內(nèi)蒙古阿拉善左旗和右旗，西靠金昌市，南臨武威市，東北被騰格里沙漠包圍，西北有巴丹吉林沙漠環(huán)繞，中部由石羊河沖積湖積成狹長而平坦的綠洲帶。國營勤鋒農(nóng)場處騰格里和巴丹吉林兩大沙漠交匯地帶，東西北三面環(huán)沙，自古號稱“民勤西風(fēng)口”，建場伊始，即為“沙海里拓荒”，目前所處區(qū)域已成為西北地區(qū)最大的沙塵暴策源地之一。東西寬5.50km，南北長8.30km，場區(qū)地勢平坦，由西南向東北傾斜，坡降約3‰，海拔在1368～1376m之間。屬石羊河下游湖積平原，位于民勤盆地西南邊緣。

2典型規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

為了項(xiàng)目實(shí)施布局和投資估算的準(zhǔn)確性，采用由點(diǎn)到面的典型法進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。

2.1規(guī)劃設(shè)計(jì)原則

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)自然條件、水資源分布狀況及現(xiàn)狀，綜合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)區(qū)劃和中長期發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，因地制宜，堅(jiān)持山、水、林、路、田綜合治理的原則，進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)的規(guī)劃。

2.2工程規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)

本工程規(guī)劃設(shè)計(jì)依據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)是：

①當(dāng)?shù)刈匀毁Y源情況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況與發(fā)展規(guī)劃等方面的基本資料。

②《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》SL207-98；

③《微灌工程技術(shù)規(guī)范》SL103-95；

④建設(shè)單位提供的有關(guān)資料和已建成工程的有關(guān)資料。

2.3選擇合理的滴灌技術(shù)形式

2.3.1鑒于項(xiàng)目區(qū)自然條件惡劣、風(fēng)沙大、紫外線照射強(qiáng)烈，地面滴灌管線易老化，同時(shí)考慮為提高棉花品質(zhì)以及便于病蟲害控制和方便看護(hù)管理等因素，根據(jù)對國內(nèi)外微灌產(chǎn)品的研究、生產(chǎn)、應(yīng)用情況的調(diào)查了解，確定采用專用于地埋滴灌工程的壁厚的滴灌管線。

2.3.2滴灌管線布置及敷設(shè)形式

滴灌管沿棉花行雙根布置，滴灌管間距0.40m；根據(jù)棉花根系發(fā)育規(guī)律及需水規(guī)律，為保證最佳的灌溉濕潤效果，滴灌管線敷設(shè)于地面以下40cm處。

所選用以上滴灌管線具有如下特點(diǎn)：

①滴灌管線所用的滴頭為內(nèi)鑲式結(jié)構(gòu),頭在生產(chǎn)過程中直接“焊”于滴灌管的內(nèi)側(cè)壁上,最大限度的防止機(jī)械損傷；

②滴頭流量：公稱流量3.50L/H（15m壓力時(shí)），流態(tài)指數(shù)a=0.39,流量系數(shù)b=0.45，流量-壓力關(guān)系式：Q=a×P×b=0.39×P×0.45。

③滴灌管線規(guī)格-壁厚0.31mm，管壁厚均勻，毛管外徑-16.50mm,內(nèi)徑-15.70mm，工作壓力6.50～18m；

④滴頭結(jié)構(gòu)：紊流流道，流道寬短，抗堵塞性能強(qiáng)，能有效防止滴頭堵塞；

⑤毛管材質(zhì)——由低密度聚乙烯拉制而成。滴管材質(zhì)的化學(xué)配方具有抗環(huán)境應(yīng)力破壞的能力，同時(shí)含有抗老化添加劑，可防止管線老化，延長其使用壽命；

⑥為了防止滴頭在滴灌系統(tǒng)停止時(shí)滴灌管中產(chǎn)生真空倒吸，至使滴頭被土壤顆粒堵塞，在滴灌管出水口處設(shè)計(jì)了一個(gè)“舌片”。

⑦制造偏差系數(shù)不大于0.03.

2.4滴灌主要技術(shù)參數(shù)確定

根據(jù)水利部頒發(fā)的《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》（SL207-98）和《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（SL103-95）以及國內(nèi)外滴灌技術(shù)發(fā)展積累多年的經(jīng)驗(yàn)，各技術(shù)參數(shù)定為如下各值：

①本工程設(shè)計(jì)保證率為P=85%；

②微灌水利用系數(shù)：η=0.95；

③根據(jù)當(dāng)?shù)厮春娃r(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)條件確定系統(tǒng)日工作小時(shí)數(shù)：20h；

④微灌土壤濕潤比：P=40%；

⑤設(shè)計(jì)灌水均勻度：Eu=90%～95%；

⑥設(shè)計(jì)濕潤深度：Z=0.80m；

⑦設(shè)計(jì)日耗水強(qiáng)度：Ea=6mm/d。

2.5確定棉花灌溉制度

按照上述的項(xiàng)目規(guī)劃指導(dǎo)思想，實(shí)施節(jié)水技術(shù)改造措施后，初步擬定棉花覆膜滴灌的灌溉制度為：

2.5.1設(shè)計(jì)灌水定額m

m=0.10γzp(θmax－θmin)/η

式中m-設(shè)計(jì)灌水定額，mm；

γ-土壤容重，=1.41g/cm3；

z-計(jì)劃土壤濕潤層深度，z=0.80m；

p-設(shè)計(jì)土壤濕潤比，p=40%。

θmax，θmin-適宜土壤含水率上下限（占干土重的百分比），最大田間持水量取為22%，適宜土壤含水率上下限百分比取為90%和75%，則θmax=19.80%，θmin=16.50%；

η-灌溉水的有效利用系數(shù)，取η=0.95。

由以上各參數(shù)，得到地塊的設(shè)計(jì)灌水定額:

m=0.10×1.52×0.80×40×(19.80－16.50)=16mm

2.5.2設(shè)計(jì)灌水周期T

T=m/E(0.10+f)

滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)日耗水強(qiáng)度E=6mm/d，則：

T=m/E=16/6×(0.10+0.60)=3.80(d)取T=4d

2.5.3一次灌水延續(xù)時(shí)間

t=mSpSe/q

式中:Sp-滴頭間距m，Sp=0.40m；

Se-毛管間距m；Se=1.20m；

q-滴頭平均流量L/h，q=3.50L/h。

t=16×0.40×1.20/3.50=2.20h

2.5.4灌水次數(shù)和灌溉定額

參照棉花在生育期的灌水需要，確定灌水次數(shù)和灌水定額見表4-1《灌溉制度表》。

根據(jù)《微灌工程技術(shù)規(guī)范》SL103－95的基本規(guī)定，滴灌水利用系數(shù)為0.95。按照棉花150d的生長期計(jì)算，平均灌水周期確定為4天時(shí)，全生長期共需灌水9次；冬季灌水按100m3/667m2考慮時(shí)，在機(jī)井提水直供輸配水管網(wǎng)和采取覆膜保墑措施的技術(shù)配置條件下,灌溉定額為291m3/667m2。

2.6滴灌工程合理布局

2.6.1滴灌工程規(guī)劃布置原則

①根據(jù)水源情況，布置時(shí)應(yīng)使管道長度最短且少穿越障礙物；

②滿足各用水單位需要，能迅速分配水流、管護(hù)方便；

③輸配水管道沿地勢較高位置布置，支管垂直于作物種植行布置，主管順應(yīng)作物種植行布置；

④管道的縱剖面應(yīng)力求平順。

2.6.2平面布置

①灌溉面積的確定：本項(xiàng)目區(qū)是井灌區(qū)，綜合考慮，灌溉系統(tǒng)單位可控面積由下式計(jì)算：

A=Ia=Ea-P0

式中A-灌溉面積hm2

Q-可供流量m3/h

Ia-設(shè)計(jì)供水強(qiáng)度mm/d

Ea-設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度mm/d

P0-有效降雨量mm/d

t-系統(tǒng)日工作小時(shí)數(shù)h/d

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)需水高峰期的供水情況綜合分析供水水量為80m3/h左右。

根據(jù)本項(xiàng)目作物的特點(diǎn)，滴灌系統(tǒng)可控面積，代入相應(yīng)的參數(shù)，計(jì)算A=25.33hm2，因此滴灌系統(tǒng)控制凈面積為25.33hm2。

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)情況，選定長650m，寬390m的地塊進(jìn)行布置。詳見典型平面布置圖。

②平面布置。在進(jìn)行平面布置時(shí)應(yīng)遵循其原則，根據(jù)具體情況進(jìn)行水源、首部、管網(wǎng)的合理布局。首部樞紐布置：首部布置于水源附近，盡量減少主管長度。主要設(shè)備連接順序?yàn)椋核?、施肥罐、壓力表、過濾器、流量計(jì)和系統(tǒng)控制器。主、支管管網(wǎng)布置：主管道（φ160mm）沿地塊長度方向布置；支管（φ110mm）垂直于主管方向布置，在支管線兩側(cè)各設(shè)一排配水管（φ90mm），豎管采用φ63mm。φ160mm壁厚5mm，φ110mm壁厚3.50mm，φ90mm壁厚3mm，φ63mm壁厚2.50mm。各管道的工作壓力均采用0.60Mpa。水頭損失按多孔管計(jì)算。滴灌管（帶）布置：根據(jù)地塊劃分情況及具體地形變化而定，一般敷設(shè)長度范圍在67～100m；采用單行直線布置，即按作物種植平行布置。棉花種植模式40-80-40，膜下棉花行距為0.25m，滴灌管（帶）鋪設(shè)在地膜下棉行中，行距為0.40m，滴灌帶管徑0.02m，壁厚0.31mm，滴頭間距0.40m，工作壓力0.15Mpa，滴頭流量選用3.50L/h。水頭損失按多孔管計(jì)算。

2.7輪灌組劃分及系統(tǒng)水力計(jì)算

2.7.1輪灌組劃分

設(shè)計(jì)中采用輪灌工作制度。根據(jù)水源供水能力、滴灌均勻度控制和管網(wǎng)運(yùn)行的合理性等綜合因素的考慮，水源井輪灌區(qū)的劃分詳見設(shè)計(jì)圖紙。

2.7.2系統(tǒng)水力計(jì)算

灌水單元的水力計(jì)算包括毛管與支管的水力設(shè)計(jì)，最后得出閥門的設(shè)計(jì)壓力與工作流量。由各輪灌組中的各閥門工作壓力（本棉花滴灌工程設(shè)計(jì)中，所有田間閥門的設(shè)定壓力均為11m），在滿足支管道流量和壓力的前提下，對干管系統(tǒng)的管道進(jìn)行試算，選擇最合理經(jīng)濟(jì)的不同管徑的管道組成主管道系統(tǒng)。

由最不利輪灌組的閥門工作壓力，加上干管系統(tǒng)的沿程壓力損失及局部壓力損失，然后加入有關(guān)設(shè)備的局部水力損失及相關(guān)節(jié)點(diǎn)的高程差，得到水泵的揚(yáng)程，再根據(jù)此輪灌組的流量選擇水泵的流量和揚(yáng)程參數(shù)。

管道沿程損失是依據(jù)如下水力學(xué)計(jì)算公式:

hf=F×8.93×104×Q1.77×L/D4.77

式中:F-多口管系數(shù)；

hf-沿程摩阻損失水頭,m；

Q-流量,m3/h；

D-管道內(nèi)徑,mm；

L-管道長度,m。

管道局部損失按沿程損失的10%計(jì)；

管道及水泵揚(yáng)程具體見下表：

2.8首部樞紐設(shè)計(jì)

2.8.1水泵機(jī)組

根據(jù)水源特點(diǎn)本設(shè)計(jì)全部采用國產(chǎn)QJ系列井用潛水泵，型號為250QJ125-48/3（Q＝87.50m3/h，H＝63.90m，電動(dòng)機(jī)功率25kW）。

過濾設(shè)備是滴灌系統(tǒng)得以長期、安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。考慮到項(xiàng)目區(qū)水源井水質(zhì)較好，泥沙含量不大，確定選用目前世界上農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中較為先進(jìn)的砂石分離式過濾系統(tǒng)。要求該類系統(tǒng)具有堅(jiān)固耐用、過濾性能可靠，易于維護(hù)的特點(diǎn)。過濾系統(tǒng)將被安裝在灌溉系統(tǒng)的首部。

2.8.2施肥設(shè)備

該設(shè)計(jì)中在每一灌溉系統(tǒng)首部選用240L施肥罐。該系統(tǒng)材質(zhì)均是優(yōu)質(zhì)鋼材，極耐化學(xué)腐蝕，經(jīng)久耐用，可與控制器相連。特別適用于大田與果園的滴灌系統(tǒng)施肥。

2.8.3量測設(shè)備

位于過濾器后的專用灌溉水表，具有高度的精確性（2‰），灌溉系統(tǒng)首部配置4或6水表，可實(shí)現(xiàn)精確量水、精確灌溉，充分滿足用戶對節(jié)水計(jì)量的需要。

2.8.4安全保護(hù)裝置

在每一灌溉系統(tǒng)首部均設(shè)2或3快速釋壓閥及2“空氣閥”，作用是：釋壓閥-保護(hù)主管道系統(tǒng)和泵站。防止系統(tǒng)運(yùn)行或輪灌組轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生超高壓；空氣閥-在系統(tǒng)開/關(guān)時(shí)排/進(jìn)氣以保護(hù)系統(tǒng)。

2.8.5灌溉控制系統(tǒng)

根據(jù)客戶要求，整個(gè)項(xiàng)目區(qū)灌溉控制方式采用自動(dòng)控制方式。

3主要設(shè)備和工程設(shè)施

3.1主要設(shè)備選擇

滴灌工程中所需的主要設(shè)備有：水源設(shè)備（水泵）、首部樞紐（自控設(shè)備、水質(zhì)凈化設(shè)備、控制及安全保護(hù)和量測設(shè)備、施肥與化學(xué)藥物注入裝置設(shè)備）、管道部分（管材、管件及其它輔助材料）。根據(jù)項(xiàng)目的特點(diǎn)和以建成同類工程的運(yùn)行情況，主要設(shè)備擬采用國外進(jìn)口或國產(chǎn)產(chǎn)品，主要包括在：自控設(shè)備、水質(zhì)凈化設(shè)備（過濾器等）、滴灌管（帶）等，其主要表現(xiàn)在運(yùn)行穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、無堵塞現(xiàn)象和自然損壞小等方面。

3.2工程設(shè)施

項(xiàng)目所涉及到的工程設(shè)施主要有：水源工程（機(jī)井泵、泵房等）、首部樞紐設(shè)施及管網(wǎng)的鎮(zhèn)墩、閥門井、干支管未端的沖洗排水井。