大田滴灌系統(tǒng)低壓運行成因分析及解決措施

摘 要：疆農(nóng)業(yè)滴灌技術(shù)發(fā)展迅速，但同時存在大田滴灌系統(tǒng)低壓運行問題。低壓嚴(yán)重影響滴灌正常運行，導(dǎo)致滴水、節(jié)水效果不良，長久下來會造成灌溉不均勻，導(dǎo)致水資源的浪費。文章針對兵團(tuán)滴灌運行現(xiàn)狀，探討在正常滴灌過程中導(dǎo)致出現(xiàn)低壓運行的成因，并給出解決低壓運行的措施。

關(guān)鍵詞：滴灌；低壓運行；成因分析；解決措施

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)滴灌技術(shù)發(fā)展迅速，但同時存在滴灌低壓運行問題。低壓嚴(yán)重影響滴灌正常運行，導(dǎo)致滴水、節(jié)水效果不良，長久下來會造成灌溉不均勻，導(dǎo)致水資源的浪費。文章針對兵團(tuán)北疆滴灌運行現(xiàn)狀，探討在正常滴灌過程中導(dǎo)致出現(xiàn)低壓運行的成因，并給出解決低壓運行的措施。根據(jù)兵團(tuán)滴灌實際情況從系統(tǒng)設(shè)計、工程材料、管理運行、設(shè)備選型、運行管理等方面分析了兵團(tuán)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉過程中出現(xiàn)滴灌低壓運行的成因。

1 大田滴灌系統(tǒng)低壓運行成因分析

滴灌由于其運行成本低，節(jié)水效果顯著等優(yōu)點，已經(jīng)成為許多國家和地區(qū)首選的灌水技術(shù)。在兵團(tuán)滴灌技術(shù)的應(yīng)用在高效發(fā)展，但是在發(fā)展的同時也存在以下問題。

1.1 滴灌滴頭堵塞

由于滴灌帶滴頭孔徑狹小，造成了滴灌滴頭易堵塞的問題。灌溉水中含有的泥沙和有機(jī)物達(dá)不到滴灌水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計中簡化了過濾配置或過濾系統(tǒng)配置不合理等問題影響了系統(tǒng)正常工作，例如泥沙等雜物被抽入管道，堵塞了管道口，使水流不通暢，滴灌口流出的水不均勻，甚至滴頭根本無法滴出，這嚴(yán)重地影響了系統(tǒng)正常運行，停用閑置的滴灌工程中有1/3是過濾系統(tǒng)出了問題。

1.2 滴灌設(shè)計影響

灌水小區(qū)的設(shè)計過程尤為重要，但是在實際設(shè)計中，設(shè)計者忽略了很多因素，比如水損的大小，很多都是估算出來的，沒有經(jīng)過精確的計算；地形的高低起伏未充分考慮，逆坡時，在重力作用下壓力會下降，但是該現(xiàn)象確被忽略；水損計算不正確，在水泵選型、起始水頭計算上都存在干擾。為此，在設(shè)計階段，設(shè)計單位應(yīng)盡量精確計算，必要時設(shè)立相應(yīng)實驗來驗證設(shè)計。

1.3 滴灌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

滴灌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為：水源-水泵-離心式砂石過濾器-施肥罐-網(wǎng)式過濾器-主干管-分干管-支管-毛管。所以在使用中每一點都注意到也是很困難的，膜下滴灌系統(tǒng)在田間的組成形式是：在拖拉機(jī)牽引下使用播種機(jī)，將系統(tǒng)的末級毛管與地膜、種子三者同時一次作業(yè)鋪設(shè)完成。然后將末級毛管再與相應(yīng)的支、干（分干）管及設(shè)備相連接，組成膜下滴灌網(wǎng)絡(luò)，水通過毛管上的灌水器在膜下均勻地為作物供水。但是各個環(huán)節(jié)在實際操作中會因為人為因素導(dǎo)致水頭損失加大，初始就會造成低壓運行，所以在水泵選型上，應(yīng)充分考慮水損的影響。

1.4 滴灌施肥的影響

隨水施肥灌溉是將肥料溶入灌溉水，隨著灌溉水一起施入作物根區(qū)的過程。這樣能使水肥一同流入土地、減少肥力的無效損失，但是肥的可溶性是現(xiàn)在制約滴灌水肥一體的主要因素，同時，肥中不溶的雜質(zhì)往往也隨水流進(jìn)入滴灌帶，這就需要過濾器起作用，但是過濾器選型不對，或過濾器型號不滿足要求往往在實踐中也導(dǎo)致系統(tǒng)運行困難。這就需要前期做好設(shè)計、調(diào)查工作。

1.5 灌溉水溫的影響

新疆晝夜溫差大，在灌水期，水溫變化幅度較大，由于溫度問題的存在，大大影響著灌水均勻度，同時溫度的變化對水流的流速也存在大的影響，設(shè)計者和運行管理人員均未充分重視該問題。水溫最終亦出現(xiàn)低壓運行情況。

1.6 滴灌管理水平

膜下滴灌技術(shù)推廣應(yīng)用主要在農(nóng)村，長期以來農(nóng)民節(jié)水意識比較淡薄，受溝灌傳統(tǒng)思維影響嚴(yán)重，對節(jié)水的灌溉知識了解還不夠深。同時，管理制度不夠明確、系統(tǒng)操作運行不恰當(dāng)、任意延長滴灌時間、不按系統(tǒng)設(shè)計輪灌方式操作運行、多開分流孔人為泄壓等情況造成水的利用率低下，達(dá)不到預(yù)期的節(jié)水增產(chǎn)目的，對滴灌事業(yè)的發(fā)展帶來負(fù)面影響。

2 大田滴灌系統(tǒng)低壓運行解決措施

針對兵團(tuán)大田膜下滴灌系統(tǒng)低壓運行成因分析，最終確定影響滴灌低壓運行的主要原因有：滴灌帶堵塞或漏水、設(shè)計與實際應(yīng)用偏差過大、水泵選型不合理、過濾器選型不合適或過濾效果不好、灌水水溫達(dá)不到最佳灌水水溫要求，以及在實際應(yīng)用過程中運行管理不合理等。這些原因都對滴灌正常運行產(chǎn)生較大的影響，隨著時間的延續(xù)最終造成滴灌出現(xiàn)低壓運行。現(xiàn)針對引起滴灌低壓運行成因給出解決方案。

2.1 滴灌帶方面

根據(jù)不同的地形地勢設(shè)計好輸配水管網(wǎng)。大田膜下滴灌開始使用的時間是春季播種之后，完成播種、鋪膜等工作之后，將支管固定好，再將滴灌管和支管連接起來。放水檢查，檢查是否有漏水的地方，發(fā)現(xiàn)有漏水的地方及時處理。再仔細(xì)檢查是否有堵塞的地方，如果有堵塞的地方用細(xì)鐵絲將它打通。在使用過程中由于滴灌帶對水質(zhì)要求很高，要選水溶性較好的滴灌專用肥，以避免滴灌帶堵塞。不用易形成沉淀的肥料，不可溶性肥料作底肥在整地時深施土壤中。在滴灌運行期間，應(yīng)定期進(jìn)行滴灌帶沖洗，防止雜質(zhì)及不溶性肥料在管內(nèi)沉淀。

2.2 設(shè)計方面

膜下滴灌工程的系統(tǒng)設(shè)計和施工，應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計和專業(yè)施工單位來承擔(dān)。在水頭損失方面，不應(yīng)只進(jìn)行粗略的估算，應(yīng)進(jìn)行精確計算，準(zhǔn)確計算出水頭損失。在設(shè)計過程中，生產(chǎn)廠家、設(shè)計單位和水利部門應(yīng)保持密切的聯(lián)系，制作出符合技術(shù)要求的配件。在進(jìn)行實際工程安裝前宜采用招標(biāo)形式。管材及配件應(yīng)從市場合理化采購，嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，這是保證滴灌工程質(zhì)量的前提和必要條件。水利工程建設(shè)是效益期長的工程，因此建設(shè)規(guī)劃必須具有發(fā)展的眼光。

2.3 水泵方面

水泵的合理選擇是系統(tǒng)正常的前提。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，在水泵選擇方面應(yīng)通過正規(guī)渠道嚴(yán)格選擇水泵，水泵是整個灌溉系統(tǒng)的首部樞紐，其是制約滴灌正常運行的前提保障，在組織安裝過程中應(yīng)按照施工標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求，尤其是埋入深度應(yīng)嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)貤l件埋設(shè)，做到工程質(zhì)量符合設(shè)計要求，盡量減少水泵對整個滴灌系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。最后灌區(qū)電壓應(yīng)得到充分保證，避免水泵非正常條件下運行。

2.4 過濾器方面

在通過實際調(diào)查和分析、明確灌區(qū)水質(zhì)情況后，合理選擇一種或多種過濾器進(jìn)行過濾工作。過濾器正常工作期間，管理員應(yīng)時刻注意過濾器濾網(wǎng)出現(xiàn)堵塞甚至漏損情況的發(fā)生，避免雜質(zhì)直接進(jìn)入滴灌帶，造成滴灌帶的堵塞。同時在過濾器工作運行一段時間后，應(yīng)進(jìn)行過濾器的沖洗工作，避免出現(xiàn)過濾器的堵塞，影響出水量和過濾能力。

2.5 灌水水溫方面

由于地下水水溫和灌水需求水溫溫差差距偏大，在確定大田種植作物后，應(yīng)安裝必要的設(shè)施進(jìn)行水溫測量，確保水溫符合灌水水溫要求，在必要情況下，可以建造灌水前池，在起到沉淀的同時也能解決水溫的問題，為整個灌水系統(tǒng)的正常工作起到推動作用。

2.6 運行管理方面

膜下灌溉是農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的生命線，部門還應(yīng)該高度重視灌溉大田水利工作，建立起農(nóng)田水利建設(shè)健康發(fā)展的長效機(jī)制。加強(qiáng)對滴灌工程的管理，建章立制，明確責(zé)任，專人管理，加強(qiáng)工程設(shè)施、設(shè)備的使用、保養(yǎng)及維修等日常管理，做到各負(fù)其責(zé)，通過先進(jìn)的管理延長設(shè)備的使用期限，充分發(fā)揮節(jié)水灌溉效益。

3 結(jié)束語

通過分析兵團(tuán)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉過程中出現(xiàn)滴灌低壓運行的成因，根據(jù)兵團(tuán)滴灌實際情況從系統(tǒng)設(shè)計、工程材料、管理運行、設(shè)備選型、運行管理等方面可以較好地解決滴灌系統(tǒng)低壓運行問題。

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