浅谈以地表水为水源的滴灌工程设计

浅谈以地表水为水源的滴灌工程设计

赵连柱

奇台县七户乡人民政府

摘要：近年来，我区通过灌溉和滴灌快速发展高效节水灌溉，产生了良好的社会和经济效益，得到了地方政府和农民的认可和支持。随着城市居民生活质量的不断提高，作为城市周边新城区大力发展农业观光设施，加快城市周边生态环境建设，发展了大面积的田园果园，当地政府和农民特别积极发展节水高效灌溉，支持和促进大规模节水高效灌溉的发展。由于滴灌具有节水、省时、省力的特点，本文对滴灌的技术设计进行了分析，为其他技术工作提供了参考。

关键词：地表水;滴灌;工程设计

根据选定的地表水取水设计，通过分析取水水源来监测最大灌溉面积，灌溉系统和灌溉制度的枢纽布置、田间工程设计，选择适当的泵类型和项目区域所需的数量，对滴灌设计有有参考作用。

一、取水设计依据

项目区域的用水效率是井渠与灌区结合起来，灌溉区的大部分原始渠道都被水或人类活动破坏了。然而，为了尽可能满足灌区灌水需要，当地政府通过管道管道输水，将水库的地表水引入项目区域，并计算得出，水库的水可以满足保证灌溉水位以下的用水需求，主管道可以满足用水需求。本设计基于项目区域周围建设的类似项目的现场管网配置。确定现场管网分为四层：干、分干、支及毛管。选择DN160PCVU干、分干管，并结合相关管道参数计算所选管道的最大流速量为80 m3/h。在计算最大灌溉面积时，根据项目区的实际情况，将项目区分为两个灌溉单元：1号灌溉185个温室和土地，2号灌溉198个温室和土地。计划中的室内和温室滴灌系统使用相同的供水网络。水管网安装在出口钢管的末端，通过三通进入温室，。虽然温室的表面宽度为15米，但温室前面的另一个温室会影响其照明，因此仅用于13.5米的种植和田间作业。两条灌溉管道的顶部穿过DN200PVCU T水管。根据实际布局，长度为2000m，该引水管与水库DN600管道相连。

二、工程设计

1.布置设计首部枢纽。在项目区域安装了两个灌溉系统，干管灌溉装置的每个前端仅限于首部枢纽，首部控制室并配。两个灌溉系统通过长度为2000米引水管的DN200 PCVU管道连接至水库的地表水管道。项目区滴灌系统的首部包括止逆止、闸、排气阀、水表、压力表、过滤器、压力表和肥料升降机。第首部器材位于控制室内。泄水阀位于干管的最低位置，其余的水在灌溉后从管道中排出，泄水井中泄水阀安装。为了防止泵在为防止管网水流停机后回流而旋转和损坏，在泵出口安装了逆止阀。施肥罐的作用是易溶于水将肥料农药和化学品在肥料罐中完全溶解，然后通过滴灌系统输送到作物的根部，以促进植物吸收，充分利用肥料效应，减少肥料浪费。根据系统参数的设计，使用了一个180升的肥料罐。过滤器的功能是过滤漂浮在水中的大颗粒、藻类和沉积物，以防止这些污垢进入滴灌系统并堵塞滴灌设备或在系统中形成沉积物。根据主线的设计流程和当前滤波器规格，并根据过滤器的实际过电压为最大流量的1/2，选择具有120目滤网目数的离心加网6″离心加网式。在每个过滤器前后设置压力表，以控制其操作。将水表放在最后一个压力表后面。

2.设计田间工程。目前，根据国内市场滴灌区的类型和水力特性，考虑项目区的土壤条件和作物的需水量布置毛管，选择滴灌区和最大铺设长度根据《微灌技术规范》（GB/T50485），设计区域选用直径16mm、壁厚0.2mm、滴头压力10m、滴头、滴灌带间隔0.3、0.5m、qd流量2.0l/h。滴灌带的最大长度估计为160米。根据规定，毛管最大长度为36.45m。布设田间管网，采用节能和运营管理的原则在现场铺设管网，滴灌采用丰字型，主和分干管管埋在地下，支管和毛管位于地面，便于灌溉系统的管理和维护。系统采用四级管道系统，即干、分干、支、毛管。轮灌系统的定义：根据滴灌系统的配置，将系统分为轮灌，以确保系统各级管道的安全稳定运行，每个温室和地块的面积为0.17平方米，控制灌溉面积为66.13平方米，它由两个灌溉区组成。1号首部控制了185个温室和明地，如果温室和明地同时灌溉，可以同时四个灌溉，因此每个地块共轮灌组有47个布置。在操作过程中，每个灌水时间为2.5小时，即2.5小时，以完成每个轮灌组。通过计算每天22.5小时的工作时间，可以在一天内完成9组，在6天内完成47组（即6天的灌溉）。在大型温室的单独灌溉过程中，可以同时灌溉11个灌溉区域，因此每地块上有17个轮灌组，2小时可以17组轮灌区全部完成。当单独灌溉时，灌溉6个同时进行，因此地块共有31个灌溉组，4小时可以完成所有31组轮灌。2号首部控制着198个温室和明地。如果温室明地需要同时灌溉，四个都可以同时灌溉，地块有50个轮灌组布置。在运行期间，每次时间为2.5小时，这意味着一个轮灌组可以完成2.5小时。按照每天22.5小时计算，9个轮灌组可以在一天内达到灌溉标准，50个轮灌组在6天内达到灌水标准，即灌溉期为6天。在温室单独灌溉中，每11个地块可以同时灌溉，因此每轮地块有18个灌溉组，2小时可以执行所有18个轮灌区。在明地单独灌溉的情况下，可以同时灌溉所有六个灌溉区，因此每一轮有33个轮灌组，33组轮灌4小时可以完成。因此，无论灌溉方式如何，灌溉时间都符合要求。根据泵方案计算滴灌系统的水量。滴灌管网总布置在项目区的最高点预留取水口，水头预留约10米。项目区管道顶部高20米，取水口长度1300米。根据计算管段水压损失的方法为10.88米，因此项目区管道末端的工作水压达到9.12米。计算中考虑了首部枢纽水头损失和管道末端的水头损失。滴灌系统1设计为34.73米，滴灌系统2设计为33.81米。由于项目区域内2处灌溉的相近总水头损失，选择相同类型的泵进行最不利的计算。灌溉系统1和2的结构高度为35.88米。泵的类型由计算系统和计算系统中的总压降确定，对于该设计，建议使用两台FWG100-200离心泵（22 kW），扬程为54至42米，流量为70至130 m3/h。

三、应注意的问题

1.提供了滴灌的设计性能。《微灌灌溉技术规范》（GB/T50485）规定了微灌灌溉设计保证率的至少85%。确保灌溉设计意味着长期完全满足灌溉用水需求的可能性。本质上，代表性项目年份是根据日历年的降雨量数据确定的，但也取决于水源。因此，滴灌设计中的设计灌溉保证要求85%的水进入水过程，以确定灌溉设计中的保证系数。

2.灌溉用水计算和水平衡分析。对于大面积滴灌，应使用地面灌溉系统、制度和相应的灌溉系数来计算灌溉区域的耗水量。在水量平衡分析中，计算了满足确保地表和滴灌系数要求的供水过程，并确定了使用面积重量和灌溉水向填方区供水的过程

3.微灌设计中的土壤含水量。本规范规定了主要作物的预期湿度水平。例如，果树和乔木的含水量在25至40%之间，粮棉油含水量介于60至90%之间，这表明干旱地区应该有上限值。土壤比计算公式更湿润。

根据对项目区水源的分析，可根据地表水提取设计中选择的管道控制最大灌溉面积，然后将其分为两个滴灌装置。滴灌系统制度设计、枢纽布置、田间工程设计以及项目区域所需泵的类型和数量的详细描述是其他滴灌概念的基础。

参考文献：

［1］李昊.《微灌工程技术规范》(GB/T50485)［S］2019

［2］傅玉汪.浅谈滴灌工程设计［J］．中国水运，2019，12(2):165－167

［3］金光．山丘区滴灌工程设计方法研究［J］．节水灌溉，2019，6:39－41