滴灌技術設計發(fā)展歷程及若干設計問題

新疆滴灌技術設計發(fā)展歷程及若干設計問題

2013.6.1212工程設計應注意的問題33滴灌設計若干研究問題新疆滴灌工程設計歷程一、新疆滴灌工程設計歷程

第一階段：1996-2010年（滴灌面積快速發(fā)展階段）（一）、主要原因：1、滴灌帶及過濾產(chǎn)品國產(chǎn)化滴灌帶由0.8-1.0元/m降到2000年的0.2元/m，2012年0.16元/m，過濾器、管道國產(chǎn)化等，使滴灌系統(tǒng)投資降低了70%，單位面積平均投資500-600元/畝。一、新疆滴灌工程設計歷程

2、政府給予政策和資金支持政府投資建設滴灌系統(tǒng)，同時給予農(nóng)業(yè)高效節(jié)水補助200元/畝，提高了廣大農(nóng)民的積極性3、滴灌技術增產(chǎn)增收效果顯著棉花、番茄、小麥、玉米、蔬菜等大田作物增產(chǎn)30-50%以上，農(nóng)民增收30%4、滴灌技術降低了農(nóng)民的勞動強度管道化灌溉施肥，不僅提高了水肥利用率（20%以上），而且降低了農(nóng)民田間管理的勞動強度。一、新疆滴灌工程設計歷程

第一階段：1996-2010年（二）、滴灌工程技術的主要特點1、水源以地下井水為主，河水滴灌為輔，且多為加壓滴灌系統(tǒng)。2、單井出水量100-200m3/h，滴灌面積較小，在500-1000畝左右。3、單個水源控制一種作物，作物品種單一。4、滴灌帶形式單一（邊縫式），滴頭流量偏大（3.0L/h)一、新疆滴灌工程設計歷程

第一階段：1996-2010年(三）滴灌工程設計中的主要思想降低系統(tǒng)投資，（不考慮，或較少考慮勞動力成本）表現(xiàn)在：1、輪灌制度劃分上，一般把兩條距離較遠的支管組合成一個輪灌組，或Q分管=Q支，通過減少分干管流量來改變管道直徑，降低投資。一、新疆滴灌工程設計歷程

第一階段：1996-2010年2、采用支管+輔管，或長短管的設計方法，即增大灌水小區(qū)數(shù)量，分散分干管、支管的流量，減少管徑，降低投資。支管毛管輔管支管長短管一、新疆滴灌工程設計歷程

第二階段：2011-標志1、標準化、規(guī)范化建設（2011.5）標志2：“提質(zhì)增效”（2012.5.20）對農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉工程提出了更高的要求，從前期規(guī)劃設計、中期項目實施、后期運行管理都要嚴格按照有關《規(guī)范》來操作（提高滴灌工程質(zhì)量和效率）加大了對高效節(jié)水補助力度，300元/畝一、新疆滴灌工程設計歷程

滴灌工程技術的主要特點1、水源以地表河水為主，多為渠道加壓滴灌系統(tǒng)，自壓滴灌系統(tǒng)面積越來越大。2、滴灌面積較大，集中連片，3000-20000畝。3、地表水源控制作物由單一作物增加到數(shù)種作物。4、滴灌灌溉作物除一年生作物外，增加了多年生作物（牧草、果樹）5、滴灌面積在灌區(qū)所占比重越來越大，最大達到80%以上6、毛管形式多樣化，滴頭流量趨小，支管以帶代管二、工程設計應注意的問題

1、微灌工程灌溉設計保證率《規(guī)范》4.0.1中，要求不應低于85%。灌溉設計保證率：灌溉用水量在長期內(nèi)得到充分滿足的概率。一般以降雨為資料，確定設計代表年。也可以是水源來水量，因此，微灌工程要推求85%的水源來水過程。二、工程設計應注意的問題

2、灌溉用水量計算及水土平衡分析對滴灌面積較大的灌區(qū)，要分別采用地面灌溉制度和滴灌灌溉制度以及相應地灌溉水利用系數(shù)計算灌區(qū)用水量。水土平衡分析時，分別計算地面灌和滴灌的灌溉保證率下的來水過程，并采用面積加權的方法，確定灌區(qū)來水過程，與灌溉用水量做平衡分析。三、工程設計應注意的問題

3、微灌設計土壤濕潤比《規(guī)范》4.0.2中，列出了主要作物的設計濕潤比。如果樹、喬木25-40%；糧棉油60-90%，并指出干旱地區(qū)宜取上限值。土壤濕潤比計算公式較多，在用公式計算后，要與《規(guī)范》中要求的取值做對比。在果樹滴灌設計中，尤其要注意對比。二、工程設計應注意的問題

4、作物設計耗水強度《規(guī)范》4.0.3中，列出了主要作物的設計耗水強度。建議采用參考作物騰發(fā)量公式計算，即：作物需水量參考作物需水量覆蓋率影響系數(shù)作物系數(shù)二、工程設計應注意的問題

最大騰發(fā)量時作物覆蓋率計算最大騰發(fā)量月均參考作物騰發(fā)量，mm/d作物生長中期作物系數(shù)，一般在1.15-1.25或1，取兩者小值二、工程設計應注意的問題

5、設計灌水率圖以往滴灌工程規(guī)模較?。ㄒ豢诰刂疲喔茸魑飭我?，因此，無需采用設計灌水率確定干管流量。目前，水源為地表水，面積較大（萬畝以上），但卻是由若干子系統(tǒng)構成的一個相對集中的項目區(qū)，每個子系統(tǒng)控制作物相對單一時，可以不用繪制灌水率圖。但是，如果項目區(qū)面積較大，作物較多，水源集中時，為了確定輸水干管的流量，應采用設計灌水率法。二、工程設計應注意的問題

6、滴頭設計水頭取值滴灌設計中，滴頭設計水頭取值按下式計算滴頭設計水頭（m)滴頭流態(tài)指數(shù)田面高差（m)

滴頭設計水頭與灌水小區(qū)田面高差有關如滴灌帶順逆坡長度之和為L，則滴灌帶的鋪設坡度i=/L

一般L＜200m，所以i=0.25-0.5%，=10mi=0.13-0.2%，=5-8m。二、工程設計應注意的問題

7、灌水小區(qū)計算a、確定流量偏差率[qv],計算水力偏差率[Hv]和允許水頭偏差[Δh]b、支毛管各按50%分配水頭偏差c1、平坡條件下，按公式（4.3.6）計算毛管極限孔數(shù)Nm和極限鋪設長度Lm。先確定支管管徑，然后按公式（4.3.6）計算支管極限孔數(shù)Nz和極限鋪設長度Lz。二、工程設計應注意的問題

確定毛管和支管的實際長度。按公式（C14,C15)計算毛管和支管的進口水頭(J=0)（注意在計算支管的首孔水頭h1時，公式（C15）的hd可為毛管進口水頭h0）二、工程設計應注意的問題

c2、均勻坡條件下，按附錄C計算毛管極限孔數(shù)Nm和極限鋪設長度Lm。先確定支管管徑，然后按附錄C計算支管極限孔數(shù)Nz和極限鋪設長度Lz。確定順逆坡毛管和支管的實際長度（可取計算長度的0.8-0.9）。二、工程設計應注意的問題

已知順逆坡毛管的總長度和總孔數(shù)，按照順逆坡毛管上最大壓差相等的原則，通過試算計算毛管的順逆坡孔數(shù)，并計算毛管進口水頭也可按公式（C14,C15)直接計算毛管和支管的進口水頭（注意在計算支管的首孔水頭h1時，公式（C15）的hd可為毛管進口水頭h0）（見例）二、工程設釣計應注差意的問碎題7、灌水獻小區(qū)計泥算根據(jù)規(guī)甜范5.4爺.1和5.4.辰2有關”節(jié)搏點壓力均材衡“的規(guī)動定，從同照一節(jié)點取羅水的各條萌管線同時渣工作時，們應比較各包條管線對牙該節(jié)點的栗水頭要求蛋。通過調(diào)指整部分管捧段直徑，曬應是各管認線對該節(jié)概點的水頭域要求一致朵，也可按蓄該節(jié)點最臥大水頭要嘴求作為該疑節(jié)點的設看計水頭，蛇其余管線蹦進口應根信據(jù)節(jié)點設把計水頭與恥該管線要濃求的水頭互之差設置名調(diào)壓裝置驗。二、工程設計廚應注意的覆問題8、作物輪嘗作倒茬部分農(nóng)田相為了保持真土壤肥力防和減少病專蟲害，需瘋要輪作倒槍茬，比如巧小麥收后勿種植玉米染。由于小眉麥毛管間島距為0.7帆m，玉米毛順管間距為1.0砍m，單位面耐積小麥所緣瑞需流量較權大，因此程，通常以韻小麥為典囑型作物進刃行滴灌系扇統(tǒng)設計。頁但同時對預玉米也要疑做完整的穴設計，如繼果玉米滴暮灌所需流屢量和壓力供遠小于已淋選定的水破泵型號，供就需要配桿置變頻設災備。二、工程設預計應注虎意的問袖題9、果棉紡（果糧療）套種毅耗水強享度果樹和棉黑花（或小讓麥）間作異，稱為農(nóng)敢林復合系踐統(tǒng)。一般箱認為棉花鞏等矮稈作娘物對果樹識這類高桿踐作物影響錄較小，但雹果樹卻對元棉花有較腐大的遮光稼作用。一幼般約1/3最靠近果坦樹的農(nóng)作磁物，光合五作用下降60%左右，鴿而且果郊樹種植搬是東西改向的，井要比果照樹種植紫是南北盟向的影遣響更嚴匠重。40%90-桶100挺%60-絡70%光和作用宋示意圖二、工程設惰計應注惜意的問啊題9、果棉誦（果糧暮）套種資耗水強著度據(jù)此，在林計算果樹堪耗水強度褲時，可按勺前述方法訂計算，為層計算準確靜，應收集悉果樹樹冠排、樹高等蝦資料。在和計算農(nóng)作賴物時，可婚在計算大敘田作物耗士水強度基鈴礎上乘以0.6邁-0.香7的系數(shù)。在計算農(nóng)饞林復合系慮統(tǒng)灌溉用拳水量時，迫建議按照挪果樹+農(nóng)作物戴所占面北積權重廁的方法忽來計算鋪用水量材。二、工程設計租應注意的瘋問題10、輪灌制線度的確定為了提續(xù)高人工倘效率，恐減少用豈水施肥眉產(chǎn)生的千矛盾以島及病蟲爹害的傳泡播，在鍋輪灌制版度劃分墳上，建府議把同農(nóng)時工作就的支管茫盡量安功排在一南條或相食近的兩挑條分干淋管上，春每條分作干管上代同時工嶄作的支獻管也盡丈量靠近害。分干睜管沿程賴不變徑策，直徑蓄可控制搭在200父mm，水頭互損失控映制在5-6船m/1濟000咱m。二、工程設枯計應注躺意的問儀題11、灌水器袖和支管管張徑選擇業(yè)界普遍驅(qū)認為滴灌握將向“低盛壓小流量同”方向發(fā)仁展，小流獄量滴灌帶計可以鋪設憶更長距離卡，單位面載積支管數(shù)陜量和閥門撥數(shù)量將大紛大減少。為了實山現(xiàn)在滿脅足灌水細小區(qū)允掃許水頭器差條件餓下支管則能帶更夏多滴灌館帶，以所減少分蔽干管數(shù)饑量，建晝議支管止管徑選繞擇φ110斗-125。二、工程設誘計應注院意的問汗題12、牧草滴攝灌技術根據(jù)牧潔草生長危特性，限結合吉者木乃等陳經(jīng)驗，滅一般是網(wǎng)將滴灌丸帶淺埋顆入土中5-1犁0cm，滴灌帶壤間距0.6m。淺埋絹滴灌與業(yè)地表滴轟灌沒有送本質(zhì)區(qū)階別，可皮以按地室表滴灌好系統(tǒng)設擁計方法待進行設蠅計。在崖大田生錢產(chǎn)中，奧逐漸形薪成了“覽地下滴卸灌”技咬術，雖碎然一次斑性投資喘和施工龜費用較速高，但槽可運行啟數(shù)年，沿因此，恢仍具有評一定的圓優(yōu)勢。三、滴灌工程若堅干研究鞠問題1、滴灌系勁統(tǒng)規(guī)模確懂定滴灌系抖統(tǒng)規(guī)模已的大小躁與其投程資密切浸相關。市一般系些統(tǒng)越大休，管網(wǎng)野級數(shù)越詢多、管糖徑越大貿(mào)，設備握等級越森高，投食資越大招。滴灌筍系統(tǒng)太瀉小，設設備所占盒比重相惠對較大絹，單位蓮面積投伐資較大法。因此，應泉有一個合梨理的工程賀規(guī)模，在降投資和運秒行費用上奶最小。一個大釘?shù)南到y(tǒng)伴，其下壩應分成伍若干小沖的系統(tǒng)陣，從運白行管理踢，管道苗直徑大觀小、首牧部設備犁等方面次分析，爬小系統(tǒng)耳的規(guī)模勤宜在100妥0畝左右柜，系統(tǒng)巴的流量編在200雀m3/h左右，干輩管管徑在200斷-25乓0mm，人員相償對好管理襖。30-些40米水頭管徑>80落0mm田間過會濾和施娘肥系統(tǒng)組合過運濾系統(tǒng)三、滴灌工程若疏干研究畝問題2、滴灌產(chǎn)剝生潛在的催土壤鹽堿桶化問題滴灌會是括