農田水利灌溉系統滴灌工程設計

殷艷

【摘要】在我國，現代化的高效節水灌溉技術對農業發展起著非常重要的作用。為了實現農業的可持續發展，必須大力發展節水灌溉技術。滴灌作為現代農業灌溉中最好的方式而得到廣泛運用，滴灌技術所具有的優點是省水、省工以及提高產量，因此其對我國干旱地區發展農業能提供良好的幫助。本次研究主要介紹農田水利灌溉中滴灌工程的設計，并探討如何進行日常高效管理。

【關鍵詞】農田水利；灌溉系統；滴灌工程設計

1、前言

滴灌技術是如今農田水利灌溉中比較核心的技術，在農田事業發展中起到了極為有效的作用。滴灌是利用滴頭將水和肥料一滴滴均勻而緩慢地滴入作物的根部，借助重力滲透根區濕潤土壤和保持最優的土壤含水量的一種灌溉技術。為了確保農田水利灌溉系統滴灌工程的質量，我們要做好事前的設計。

2、農田水利灌溉系統滴灌工程的設計方案

2.1滴灌工程設計的相關參數

我們根據節水灌溉的相關規范以及國內外的滴灌技術發展所積累的經驗，現將滴灌的各項技術參數確定為以下各值：土壤的濕潤比：P=40%～65%：灌溉水利用系數不低于0.9；設計灌水的均勻度為90%～95%；設計濕潤度為0.80m；

2.2滴灌工程設計的目標

滴灌工程設計的最終目標是能夠選擇合理的滴灌技術形式，真正意義上確定滴灌的制度，運用典型設計作為例子對灌水區進行合理的布局，進行輪灌區的劃分，實現滴灌系統首部樞紐設計。

2.3滴灌管的特點

滴灌管所用的滴頭是內鑲式的結構，這是其他的灌溉系統所不具備的，而且滴頭在生產過程當中是直接焊在滴灌管內側的，這樣不僅可以最大限度的防止機械出現損傷.而且還節省了機械的空間。而且管線所采用的是壁厚不小于0.50mm，在實際的施工中可以將其直接插在支管上。

3、農田水利灌溉系統滴灌工程設計

3.1基本資料

該設計典型區占地面積7.2hm2，現有旱田區，地形比較平緩。項目區無地表水資源，但有井為323眼。典型區利用現有井進行灌溉，出水量為40m3/h。根據規定，膜下滴灌要在600～1000m3/hm2范圍內，因此設計灌溉定額采用900m3/hm2，單次最大灌水定額330m3/hm2。

3.2設計內容

3.2.1水源設計

典型區水源為地下水，根據選定典型區面積，采用滿足典型區作物的最大耗水期灌水時用水量計算系統最小供水流量：Q=10AIa/ηt（1）

式中A為典型區面積，hm2；Q為系統最小供水流量，m3/h；Ia為設計供水強度，mm/d，取4mm/d；t為水源每日供水時數，h/d，取20h/d；η為灌溉水利用系數，取0.9。經計算：Q=16m3/h，滿足要求。

3.2.2管網系統設計

水源→加壓提水設備（水泵）→首部裝置（含過濾器、施肥設施等）→主干管→分干管→支管→毛管（滴灌帶）。采用“梳齒”行布置，包括1條主干管，2條分干管；8條支管。

3.2.3灌溉制度

（1）灌水定額

典型區灌溉定額為900m3/hm2，單次最大灌水定額330m3/hm2。

（2）設計灌水周期

設計灌水周期可按下式計算：T=（m/Ea）η（2）

式中T為設計灌水周期，d；Ea為設計耗水強度，mm/d，Ea取4；m為設計灌水定額，mm，為32.4mm。此值為作物需水高峰期的灌水周期。經計算，典型區灌水周期T=7.29，取7d。

（3）一次灌水延續時間

具體公式為：t=m·Se·Sr/（ηqd）（3）

式中t為一次灌水延續時間，h；qd為設計滴頭流量，l/h，qd取2.4；Se·Sr為作物株、行距，l/h，為0.3×1.3。經計算，典型區一次灌水延續時間為5.3h。

（4）輪灌組的數目

根據水源流量和各級管道的經濟管徑、輸水能力和作物的需水要求確定，同時使水源的水量與計劃灌溉的面積相協調，一般可由下式計算：N≤CT/t（4）

式中N為輪灌組的數目；C為系統一天的運行小時數，C取20h；T為灌水時間間隔（周期），d；t為一次灌水延續時間，h。經計算，N≤28根據滴灌系統的布置，為保證系統持續穩定的壓力，分散水流，降低管道水頭損失，應確定合理的輪灌制度。

典型區面積7.2hm2，共有1條總干管，2條分干管，8條支管。運行時先開啟CD分干管上的4條支管，每條支管只打開一條輔管，同時打開的輔管為一個輪灌組，共8個輪灌組；待CD分干管灌溉結束后開啟AB分干管上一側2條支管，每條支管只打開一條輔管，同時打開的輔管為一個輪灌組，共16個輪灌組，典型區一共劃分24個輪灌組。CD分干管8個輪灌組，每組灌4.2h，AB分干管16個輪灌組，每組灌5.3h，每天工作20h，連續工作6.0d，使全部地塊灌完。

3.2.4設計流量的確定

（1）毛管設計流量

毛管的流量等于毛管上各滴頭流量之和，即：

式中Q毛為單側毛管的總流量；Nd為毛管滴頭個數；qd為滴頭設計流量。經計算，Q毛=432L/h

（2）輔管設計流量

輔管流量等于輔管上各毛管的流量和，若輔管兩側毛管長度相同，輔管流量可按下式近似計算：Q輔=2N毛Q毛（6）

式中N毛為輔管上單側毛管條數。經計算，典型區Q輔=8640L/h

（3）支管設計流量

支管設計流量為支管上一次開啟的輔管流量之和。Q支=N輔Q輔或Q支=2N毛Q毛（7）

式中N輔為支管上同時工作的輔管數目。經計算，典型區Q支=8640L/h

（4）干管設計流量

該干管上各支管流量之和最大的一組，當干管較長時，應逐段取不同的設計流量。Q干=N支Q支（8）

式中N支為干管上同時工作的支管數目。經計算，干管流量：QCD=17280L/h，QDO=34560L/h、Q井-O=34560L/h。

3.2.5水泵及動力設備配套

根據設計流量40m3/h和設計水頭61.78m選用水源井水泵型號為175QJ40-72/6型泵，配套功率22kW。

4、結語

滴灌技術不僅能減少水資源的消耗，節水效果突出，而且提高了農作物的品質。加強滴灌系統設計并落實實踐應用，加上高效管理措施，可以有效推進農田水利灌溉的發展。

參考文獻：

[1]麥熱燕·肉孜.農田水利工程高效節水灌溉技術的發展與應用[J].南方農業，2016，（12）.

[2]付寶寧，王曉.農田水利工程節水灌溉措施策略及其施工實踐研究[J].江西建材，2016，（24）.