眉縣萬畝微噴灌工程建設與推廣應用

付有全 孟寶生 于亞旺

（眉縣水利局 陜西 眉縣 722300）

眉縣地處關中西部秦嶺北麓，近幾年來以獼猴桃為主導產業，發展面積29.4萬畝。獼猴桃灌水次數較一般農作物多，且灌水集中，周期短，要求高，因此發展高效節水灌溉勢在必行。2013年在小型農田水利重點縣項目建設中，集中連片實施了10900畝微噴灌工程，取得了良好的效果，為全縣農田水利現代化發展起到了巨大的推動作用。

1 微噴灌工程概況

眉縣萬畝微噴灌工程位于首善鎮第五村、楊千戶村和五坳村，涉及3個村10900畝耕地。項目區地處渭河南岸二級階地區，屬石頭河水庫西干灌區末端，長年不能供水灌溉。地下水含水層厚度較大，透水性良好，埋深4m～10m，地下水資源量為985萬m3，可開采利用量690萬m3。該區獼猴桃面積占90%以上，為農民增收主要途徑。

項目區水源全部采用地下水，以井為單元，共設計和實施微噴灌系統49處，其中自動化微噴灌工程11處，手動微噴灌工程38處。工程共新打和改造機井49眼，建設樞紐控制工程49處，埋設φ110～φ63主支管道 274.19km，架設 φ20毛管1020.61km，地埋信號線25.37km，微噴頭17.94萬套。

2 微噴灌工程推廣應用技術要點

2.1 工程方案的比選

眉縣在2009年～2012年先后實施了噴灌、天插式微噴灌、倒掛式微噴灌、滴灌等形式節水灌溉工程3處，共2640多畝。通過以上實施工程比較分析，噴灌和天插式微噴灌可以對作物葉面進行噴灌，但蒸發量大，水損嚴重，作物根部不能得到及時灌溉；滴灌只能對作物根系進行局部灌溉，適合西瓜、草莓、葡萄等不能向葉面噴水作物的灌溉，可避免病菌感染，但耕作影響較大；倒掛式微噴灌不僅能使農作物根系充分吸收水分，夏季高溫時還可降溫，改善田間小氣候，提高作物品質，冬季還可防霜凍。通過對比，結合獼猴桃生長習性，認為在獼猴桃地里使用倒掛式微噴灌比較科學合理。

2.2 水源工程

水源工程都采用機井，主要是新打機井和改造利用原有機井。機井深度一般在120m～150m左右，單井出水量要求不于少50m3/s。新打機井的布局根據村組灌溉面積、周圍井位的距離確定新打水源井位置，確保分布均勻，規劃合理。改造機井要充分考慮出水量，出水量須達到設計要求，在此基礎上對機泵設備進行更換和配套，滿足工程運行要求。

2.3 管道工程技術

2.3.1 溝槽開挖

溝槽深度主要滿足管道及設備安裝的要求，并盡量避免傷及獼猴桃根系。溝槽應順直開挖，溝槽內不能有堅硬雜物；過路溝槽的深度應符合路基承壓要求，并應安裝大于管道口徑的砼管道予以保護。

2.3.2 管道安裝

主管道設計一般平行于獼猴桃種植方向，支管道應垂直于獼猴桃種植方向，特別注意的是應在管道最高處根據地形和管道長度設置進排氣閥、在管道最低處或末端設置排水閥，管道安裝后必須做通水試驗，試驗合格無漏水時才能回填管溝。主管道采用PVC管材，支管道采用PE管材，承壓不小于0.6Mpa；毛管采用灌溉用低密度PE管材，承壓為0.4Mpa。PVC管材采用承插膠粘式安裝，PE管材采用熱融對接式安裝。

毛管安裝平行于獼猴桃種植方向，每6m布設一條，實行隔行布設。安裝時應在獼猴桃架上提前安裝固定毛管的鋼絞線。毛管應用專用捆扎繩或細鐵絲固定在鋼絞線上，捆扎時松緊應合適，防止變形和脫落。

2.3.3 微噴頭安裝

微噴頭設計出水量為120L/h、噴灑半徑為4.5m的噴頭，配備40cm長的φ6微管及連接口、防滴器、重錘等。安裝微噴頭之前，應對所有干、支、毛管注水沖洗，清除管內的泥砂和異物，避免雜物堵塞噴頭。噴頭安裝間距為5m，噴灑達到全覆蓋。微噴頭區域邊界和特殊點噴頭的安裝位置應考慮定位的合理性，防止出現邊界漏噴或噴灑出界現象。

2.4 首部樞紐工程技術

首部主要由控制系統、過濾系統、加壓裝置等組成。樞紐工程是整個微噴灌工程的核心，設備的選用、相互間的配套等直接影響著工程的使用和效果，

2.4.1 控制系統技術要點

控制系統是整個灌溉工程的操作系統，又分為手動控制系統和自動化控制系統。手動控制系統主要考慮啟動設備、控制房各種電氣設備，比如水泵、加壓泵、變頻器等，確保這些設備正常運行，并在電壓不穩時及時保護，在灌溉時需要人工打開田間灌溉區域控制閥門；自動化控制系統增加了自動控制裝置，裝置控制計算機，管道上利用電磁閥自動控制，將噴灌灌溉系統輸入操作系統，開啟電源后由計算機自動控制相關設備，并安裝出水量傳感器、壓力傳感器、信號線、電磁閥，整個控制系統可按設計程序進行區域灌溉、自動加壓、自動沖洗過濾器等，裝置溫度傳感器和濕度傳感器后，可以根據溫度和土壤濕度進行適度灌溉。

2.4.2 過濾器系統技術要點

該項目區全部采用地下水，水質較好，但地下水含砂量較多。過濾器設置為兩級過濾裝置，第一級為離心式過濾器，將較大的砂石通過水運動的離心力過濾在沉砂罐中；第二級是篩網式過濾器，通過120目篩網將細小的砂粒過濾，定期要對篩網進行沖洗或自動反沖洗。

天然氣作為優質一次能源，具有能效高、污染物排放少等優點。天然氣發電與燃煤機組大氣污染物實際排放量對比見表2。

2.4.3加壓設備配套要點

微噴頭運行工作壓力為0.25Mpa，因此一般在過濾裝置后配備加壓設備，即在首部工程主管道上安裝一臺加壓泵，加壓泵靠近泵入口處安裝真空表和出口處安裝壓力表，這些儀表有利于檢查加壓泵的實際運行狀況。

3 微噴灌工程建設經驗

3.1 強化項目技術管理

在施工中，要求施工單位、監理單位人員加強對節水技術的學習，對節水設備與產品使用性能全面了解和掌握，嚴格按技術規范要求施工。在技術服務措施上，我縣與西北農林科技大學水利水電學院簽訂了《技術支持與合作協議書》，由西農大節水灌溉專家組進行技術指導。同時，組織建設單位、施工單位、監理單位在楊凌現代農業示范園等參觀學習，面對面的向專家了解微噴灌工程技術要求。

3.2 材料與設備的質量是工程建設成敗的關鍵

制定了相關質量管理辦法，要求使用的管材必須是國家節水產品認證的廠家管材，材料進場后由材料廠家、施工單位、監理單位、建設單位共同抽檢，送省級質量檢測機構檢驗，檢測結果合格方可使用。主要設備如水泵、控制系統、過濾器、加壓泵等采購時，嚴把采購關，由施工單位、項目辦、監理三方共同認定，不合格的設備堅決不得使用。

3.3 按程序要求認真驗收

在驗收時嚴格按照程序規范檢查，對電氣設備工程逐一試運行，在規定的時間內查看運行情況；對管道工程通水試驗，檢查有無跑漏現象，閘閥控制是否靈敏；對首部樞紐工程進行運行檢查，查看控制系統、過濾系統、加壓及變頻裝置運行是否正常，能否滿足工程運行需要，保證整個微噴灌工程建設良性正常運行。

3.4 加強運行管理

工程建成后，將工程移交鎮村，由鎮村成立用水組織，制定具體的管理制度、灌溉管理辦法、水費計收與使用管理規定等制度，并對管理人員進行培訓。一是各村組以村組干部為主，確定管理人員成立專管機構。管理人員要固定，特別是微噴灌工程，每個灌溉系統至少確定2名管理人員。二是管理組織要制定詳細、可行的管理制度，確保微噴灌能正常發揮效益。必須接受水行政管理部門和鎮村監督，根據實際情況確定合理水價，水價應含水費成本、管理人員工資及日常維修養護基金。三是村組落實的管理人員，要有服務意識，責任心強，服從管理，維護灌溉秩序，做到灌溉公平公正、安排合理，必須愛護水利工程，管理期間確保工程安全。四是印制了《眉縣微噴灌工程操作手冊》，對工程管理人員進行集中培訓、現場操作培訓，確保工程正常運行。

4 工程建設成效

4.1 節水效益顯著

4.2 灌溉周期縮短

未建設微噴灌工程前，灌溉每畝地需要1.5小時左右，200畝耕地輪灌一次需要12天～15天。但使用微噴灌工程后，一次一個輪灌區可開啟15畝～20畝，每個輪灌區灌溉6個小時，灌溉200畝獼猴桃不到3天時間，大大減少了灌溉時間，縮短了灌溉周期。

4.3 灌溉成本降低

采用微噴灌灌溉后，省時省人省錢，節約了大量的勞動力。微噴灌工程以一個井為獨立單元，可控制150畝200畝耕地，灌溉時一個管理人員完全可以操作，無須像過去大水漫灌時看水、放水、田間澆地都需要人，節省的人力可以干別的農活，在人力、電力、水資源等方面大幅降低，社會效益非常顯著。

4.4 作物產量與品質提高

微噴灌工程能適時適量灌溉，適合獼猴桃喜水但怕水的習性，有利于獼猴桃生長，可提高產量10%以上。同時對改善田間小氣候有明顯作用，夏季高溫時，可增加田間濕度，降低溫度，減少果實日灼，果實品質得到提高；冬季使用增加田間濕度后，可降低霜凍對作物的損害。采用微噴灌灌溉后獼猴桃果實表面干凈、奇形果少，商品率提高。

經過實踐，微噴灌工程技術的應用，給當地群眾帶來了實惠，不但解決了灌溉困難問題，還提升了果實品質，有力地推動了農田水利現代化的發展，通過實踐應用，獼猴桃園地建設微噴灌灌溉技術值得全面推廣。陜西水利