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本文作者：沙尼婭·沙力克工作單位：新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

系統(tǒng)設(shè)計布置

本文主要研究作物種植面積，地塊形狀及水源位置等因素對農(nóng)戶級標(biāo)準(zhǔn)滴灌系統(tǒng)管道總投資的影響，進行多種方案比較，總結(jié)變化趨勢。文章以露地番茄為典型作物，采用株距為0.4m，行距為0.6m的種植模式，作物沿田塊長方向種植，毛管采用單行直線布置，水源為地下水。布置時種植面積從0.333~4公頃，每0.333公頃為一檔，分十二檔。對于相同面積田塊還考慮其形狀不同即田塊長寬不同，起始田塊寬設(shè)為30m，種植田塊寬度每增加10米為一種規(guī)格，直到田塊形狀為正方形為止，如0.333公頃分為30m×111m、40m×83m，50m×66m，58m×57m幾種形狀分別布置。水源位置考慮在長方形田塊長度方向中點位置（A種方案），田塊中間位置（B種方案），田塊寬寬度方向中點位置（C種方案）和長方形一角位置處（D種方案）分四種情況。按照以上各種不同情況分別布置管道。滴灌帶選用內(nèi)徑為16mm，滴頭額定流量為2.3L/h，工作壓力為0.05~0.12MPa的內(nèi)鑲式滴灌帶，毛管沿支管兩邊雙向布置，其他輸水管道均用PE管或UPVC管。毛管進口安裝調(diào)壓裝置，允許壓差全部分配給毛管。這種布置形式雖然安裝較麻煩，但可以增加毛管極限長度，降低管道投資。根據(jù)《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（SL103-95）的有關(guān)規(guī)定，滴灌土壤濕潤比P=80%，設(shè)計灌水均勻度Cv=95%，灌溉水利用系數(shù)η水=0.92。為了減少滴灌系統(tǒng)運行費用和便于管理，0.333~1公頃田塊采用續(xù)灌工作制度，1.334~4公頃田塊采用輪灌工作制度。

田塊形狀和水源位置對系統(tǒng)管道總投資影響

1．計算結(jié)果在我國大部分農(nóng)村的家庭承包式農(nóng)田雖然種植面積較小，但形狀是五花八門的。而田塊形狀會影響滴灌系統(tǒng)管道系統(tǒng)的布置和輪灌組數(shù)目。從而，引起管道系統(tǒng)投資不同。通過計算發(fā)現(xiàn)，A，B，C，D四種水源位置條件下，系統(tǒng)管道投資隨田塊寬度有兩種變化趨勢。A和D水源布置條件下，系統(tǒng)管道總投資和系統(tǒng)總輸水管進口水頭隨田塊寬度的變化趨勢基本相似，而B和C兩種基本相似。圖1是A種水源位置情況下，系統(tǒng)管道投資隨田塊寬度的變化曲線。圖2是B種水源位置情況下，系統(tǒng)管道投資隨田塊寬度的變化曲線。2．分析與討論圖1和圖2分別把水源布置在田塊長邊中點位置和田塊中央時，相同面積不同形狀田塊管道總投資變化曲線。從中可以看出：（1）當(dāng)0.333公頃~1公頃田塊采用續(xù)灌工作制度時，管道投資隨田塊寬度的增加而增加。因系統(tǒng)一次輸水流量和系統(tǒng)總揚程相差不是很大，所以相同面積不同形狀田塊可以選用同種規(guī)格的首部樞紐設(shè)備。因此田塊形狀成為影響系統(tǒng)投資的主要因素。分析結(jié)果建議1到10畝田塊長寬比例應(yīng)控制在4以內(nèi)，11到15畝田塊長寬比例應(yīng)控制在2以內(nèi)。實行土地聯(lián)片作業(yè)也可以適當(dāng)?shù)臏p少系統(tǒng)總投資。（2）1.333公頃~4公頃田塊采用輪灌工作制度，根據(jù)田塊形狀，毛管極限長度及系統(tǒng)同一條支管上第一條毛管的第一個滴頭的水頭與最末一條毛管的最后一個滴頭的水頭差，不超過滴頭設(shè)計工作壓力的20%來確定支管條數(shù)和輪灌組數(shù)目。本次設(shè)計為了減少系統(tǒng)總水頭損失，適當(dāng)?shù)募哟罅碎L寬比例很大的田塊（每種相同面積田塊前幾種田塊形狀）分干管和干管直徑，增加了輪灌組數(shù)目。因此出現(xiàn)了隨著輪灌組數(shù)目的減少，管道總投資減少，首部樞紐設(shè)備投資增加的情況。總體分析可以得出：為了減少系統(tǒng)投資，長寬比例很大的田塊在便于管理和安裝的情況下，適當(dāng)增加輪灌組數(shù)目。但小面積長寬比例很大的田塊不建議單獨建立一個滴灌系統(tǒng)。（3）在A種水源布置條件下，1.333公頃~4公頃田塊當(dāng)系統(tǒng)支管條數(shù)和輪灌組數(shù)目相同的情況下，系統(tǒng)管道總投資隨田塊寬度的增加呈先減少后增加的趨勢。系統(tǒng)可以選用相同規(guī)格的首部樞紐設(shè)備，因此建議應(yīng)把田塊長寬比例控制在1.5~6以內(nèi)，適當(dāng)?shù)脑黾虞喒嘟M數(shù)目。同時在可行的范圍內(nèi)實行土地聯(lián)片制管理。（4）在B種水源布置條件下，1.333公頃~4公頃田塊當(dāng)系統(tǒng)支管條數(shù)和輪灌組數(shù)目相同的情況下，系統(tǒng)管道總投資隨田塊寬度的增加呈先減少后增加的趨勢。但變化幅度沒有A方案那么明顯。因此建議種植面積為1.333公頃~4公頃，寬小于70m田塊，便于管理的條件下，適當(dāng)增加輪灌組數(shù)目從而降低系統(tǒng)投資。而寬大于70m的田塊，可以根據(jù)實際情況確定輪灌組數(shù)目。為了有效減少系統(tǒng)投資，盡量讓田塊形狀趨于正方形或可行的范圍內(nèi)實行土地聯(lián)片制管理。

結(jié)論與建議

從以上分析可以總結(jié)出：（1）以井水為水源的農(nóng)戶級實用標(biāo)準(zhǔn)滴灌系統(tǒng)水源位置的選擇會影響系統(tǒng)管道總投資，通過四種不同水源位置方案比較，建議在實際實踐過程中應(yīng)盡量把井位布置在該井所控制面積的中心或田塊寬邊中點位置，從而降低系統(tǒng)管道投資。使農(nóng)民以最小的工程投資及水量獲得最大的經(jīng)濟效益。（2）水源位置已確定的情況下，本文通過對相同面積不同長寬比例的矩形田塊滴灌系統(tǒng)進行規(guī)劃設(shè)計，分析了田塊形狀對滴灌系統(tǒng)系統(tǒng)管道投資的影響。總結(jié)出：一般情況長寬比例懸殊的田塊不宜單獨建立滴灌系統(tǒng)，應(yīng)把田塊長寬比例控制在5以內(nèi)，從而減少系統(tǒng)投資。