地下滴灌推廣應用中存在的問題及建議

摘 要：論文結合我國內蒙、新疆、廣西等地地下滴灌推廣應用中在工程設計、產品及裝備研制、檢測標準、工程建設、系統管理與維護、技術工程規范等方面存在的問題，提出了加強地下滴灌基礎理論研究，優化系統設計，研制系列產品及鋪設回收機械，制定產品標準及工程技術規范，提高工程效率和管理水平等方面具體建議和措施，以期為地下滴灌進一步推廣應用提供參考。

關鍵詞：地下滴灌；工程設計；產品與裝備；工程管理；標準與規范

中圖分類號：X171.1 文獻標示碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170533061

地下滴灌被世界公認為是最高效的節水灌溉技術之一。最初的研究是由美國的E.B.House在1913年首先進行的，但得出的結論是該技術應用中成本太高[1]。從20世紀80年代至今，有關地下滴灌技術及其應用的研究主要集中在灌水器、過濾器和施肥裝置等方面，主要原因是世界各地通過大規模的田間試驗發現地下滴灌存在的諸多問題，如灌水器容易堵塞、灌水均勻性差、作物根系入侵或穿破毛管、鼠蟲破壞、系統檢修維護困難、沒有高效的滴灌管（帶）鋪設、回收機械，造成工程效率低等諸多問題，最終導致了目前世界范圍內地下滴灌的發展速度遠遠落后于地表滴灌。目前，大禹節水已在我國內蒙赤峰、翁牛特旗，新疆呼圖壁、廣西崇左等地進行了地下滴灌技術試驗及推廣應用，取得了一定的效果，但仍存在諸多問題，以下結合實際工程項目中地下滴灌系統設計、產品、維護和管理等方面存在的問題，提出了解決的對策，以期為未來地下滴灌的產品研制、推廣應用、管理維護提供參考。

1 地下滴灌推廣應用中存在的問題

1.1 地下滴灌系統設計理論不完善

目前，針對不同作物、不同土質情況下，滴灌管（帶）壁厚、流量、埋設深度、不同埋深水頭損失計算方法、極限鋪設長度、灌溉施肥制度、真空閥等在地下滴灌系統設計中缺乏系統的理論指導。地下滴灌用滴灌管（帶）需埋入地下不同深度，在不同土壤密實度的情況下，對滴灌管（帶）造成的應力不同，與地表用滴灌管（帶）相比多承受一定壓力，運行時增加了壓力損失；再加上鋪設過程中存在的誤差，傳統的極限長度計劃方法已不適應地下滴灌系統設計；與地表滴灌相比，地下滴灌減少了蒸發和肥料的損失，其施肥灌溉制度與地表滴灌不同；為防止負壓吸泥堵塞，真空閥的數量應多于地表滴灌，在以上各個方面都需進一步修正和完善設計理論。

1.2 鼠蟲破壞滴灌管（帶）

各地在推廣地下滴灌過程中普遍存在鼠蟲破壞現象，影響了地下滴灌正常使用。通過在滴灌管（帶）配方中添加辣椒素進行了試驗研究發現，該方法可有效減少鼠蟲破壞，但由于辣椒素特殊的氣味及毒性，生產車間需重新改造以提高其安全性，操作人員需增加防護措施，增加了產業化的成本。如何徹底解決鼠蟲破壞仍然是制約地下滴灌推廣應用的一個國際性難題。

1.3 缺少產品檢測標準

地下滴灌雖然已經在我國內蒙、新疆、吉林、廣西等地進行了應用，但地下滴灌產品（包括地下滴灌管（帶）、旁通等配件）無相關檢驗檢測標準，尤其是滴灌管（帶）埋入地下，對滴灌管（帶）的抗堵塞性能、抗鼠蟲破壞、補償性能、化學性能等沒有明確的要求，導致應用于地表的滴灌管（帶）被應用地下滴灌工程，致使滴灌管（帶）被堵塞和鼠蟲破壞，影響了系統的正常使用和地下滴灌技術的推廣應用。

1.4 地下滴灌管理和維護成本高

地下滴灌與地表滴灌相比，更為節水、節肥、節藥，也需要更為精細的維護和管理。由于滴灌管（帶）埋設在地下，用戶無法直接觀測到灌水器出流狀況和灌水效果，維護和檢修不便利。系統需要檢修時，比地表滴灌系統需要投入更多的時間，耗費更多的人力物力，造成管理費用高；為防止系統堵塞，必須對管路和滴灌管（帶）末端安裝沖洗閥進行酸洗、沖洗等操作，增加了造價和運行成本，致使地下滴灌技術的經濟性大幅下降。

1.5 無地下滴灌工程技術規范

地下滴灌系統滴灌管（帶）鋪設后進行試運行檢測是非常必要的，因滴灌管（帶）是否正常運行對系統能否實現均勻灌溉起到至關重要的作用。在現有的《微灌工程技術規范》GB/T 50485-2009中系統試運行并不包含對末端滴灌管（帶）壓力-流量檢測及校正部分。地下鋪設的滴灌管（帶），無法直觀觀測到存在問題，情況較為復雜性，存在很多不可預見性，必須進行系統檢驗、校核，保證灌水均勻性和系統正常運行。在規范中，不含滴灌管（帶）鋪設機具埋深誤差精度的要求，造成現有鋪設滴灌管（帶）埋深偏差特別大。借鑒地表滴灌工程在施工時將主管和支管處于同一管溝，會因支管回填沉降導致直接和滴灌管（帶）連接處脫落，影響系統正常使用。加之目前地下滴灌鋪管機大多只能鋪設2～3條滴灌管（帶），配套鋪管機械效率低，行走速度慢，影響了耕種效率，嚴重制約了地下滴灌的推廣。

2 建議

2.1 加強地下滴灌基礎理論研究

針對不同土壤狀況、作物種類、滴灌管（帶）埋設深度、灌溉施肥制度等進行試驗研究，研究各因素之間的響應關系，確定在不同土壤、種植作物情況下，滴灌管（帶）壁厚值、鋪設間距、鋪設長度、滴頭間距和流量、灌溉施肥制度等，提高各參數選取的科學性與合理性，為地下滴灌設計提供理論參考依據。

2.2 優化地下滴灌系統設計，保證系統正常運行

針對目前實際情況，優化地下滴灌設計，在各單元輪灌組、末端沖洗口或最不利點設計并安裝壓力表以便進行系統的校驗調節，保證系統正常運行。為了防止地下滴灌系統負壓吸泥造成堵塞，與傳統地表滴灌相比，設計中需增加真空閥的數量。在設計檢查井、排水井、輪灌組閥門等進行規范化、標準化設計，避免因設計問題影響機械化施工、耕作、收貨。同時，由于地下滴灌特殊性，對于地塊不規則、面積小、地形復雜或障礙物多等不利于機械施工、或深翻耕作頻繁、土壤沙性或粘性大、水質差的條件下，不建議采用地下滴灌。

2.3 加強地下滴灌系列產品研制，提高工程效率和管理水平

目前，地下滴灌用配套系列產品少，需研制抗堵塞防鼠蟲破壞的滴灌管（帶）及密封性好的配套連接件（旁通、直接、三通等）、高效精準的鋪設、回收機械及高效的打孔器，提高工程效率。加強用戶對地下滴灌酸洗、滴灌管（帶）和管道沖洗、首部過濾施肥管理等方面的培訓，提高管理人員能力和水平，保證系統正常運行。

2.4 制定地下滴灌產品檢驗標準和地下滴灌工程技術規范

為解決地下滴灌系統的抗堵塞性能、抗老化性能、鼠蟲破壞等問題，必須制定地下滴灌產品標準，避免因產品質量問題影響地下滴灌系統的正常使用和運行。制定地下滴灌工程技術規范，避免因無規范造成支管沉降滴灌管（帶）脫落現象的發展，導致系統無法運行。明確滴灌管（帶）鋪設埋深精度要求、運行壓力檢測及校驗、均勻性檢測、試運行及驗收要求等，保證項目實施后能正常良性運行，發揮應有的效益。

參考文獻

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[2]許迪，程先軍，謝崇寶，李益農.田間節水灌溉新技術應用研究[J].節水灌溉，2001（04）：7-11，20-43.

[3]胡笑濤，康紹忠，馬孝義.地下滴灌灌水均勻度研究現狀及展望[J].干旱地區農業研究，2000（02）：113-117.

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[5]馬孝義，康紹忠，王鳳翔，李援農，胡笑濤，韓光.果樹地下滴灌灌水技術田間試驗研究[J].西北農業大學學報，2000（01）：62-66.

[6]程先軍，許迪，張昊.地下滴灌技術發展及應用現狀綜述[J]. 節水灌溉，1999（04）：13-15，42.

作者簡介：戰國隆（1984-），男，漢族，吉林人，工程師，碩士，副院長，主要從事農業水土方面的研究。