段樂毅 ，王 明 ，盧法林

（1.萊蕪市水利與漁業(yè)局，山東 萊蕪 271100；2.萊蕪市萊城區(qū)水務(wù)局，山東 萊蕪 271100）

自上世紀(jì)90年代以來，萊蕪市先后在萊城區(qū)、鋼城區(qū)10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、65個(gè)行政村推廣應(yīng)用噴灌技術(shù)，取得了預(yù)期效果。是促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要措施之一。

1 設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》（GBJ85-85）要求，噴灌設(shè)計(jì)保證率一般不應(yīng)低于85%。但有些大田噴灌工程在設(shè)計(jì)時(shí)，忽略當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件（地形條件、土壤結(jié)構(gòu)、作物布局、水源種類等）及生產(chǎn)條件（水利工程現(xiàn)狀、生產(chǎn)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)條件、當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)、動(dòng)力和機(jī)械設(shè)備等），工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，達(dá)不到規(guī)范要求。

1.2 土壤入滲能力與允許噴灌強(qiáng)度

土壤入滲能力以土壤入滲速率為指標(biāo)，它與土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)狀況、孔隙率、耕作條件以及土壤原始含水量等因素密切相關(guān)，在噴灌的過程中是變化的。允許噴灌強(qiáng)度是在土壤含水量為田間持水量60%～70%時(shí)，等于或略小于在一定噴水量（灌水定額）所需噴灑歷時(shí)末的土壤入滲能力的噴灌強(qiáng)度，是噴灌時(shí)允許地表在短歷時(shí)內(nèi)有少量水洼積水但不產(chǎn)生徑流的最大噴灌強(qiáng)度。除了與土壤入滲能力有關(guān)外，還與噴水量、噴灑歷時(shí)、噴頭特性、噴灑水滴直徑等有關(guān)。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮土壤質(zhì)地、灌水定額、水滴粒徑影響的各類土壤允許噴灌強(qiáng)度，詳見表1。

1.3 作物需水量與灌溉制度

作物需水量是制定灌溉制度的重要數(shù)據(jù)，它受氣候條件、土壤質(zhì)地、肥力、含水量、作物品種與特性、生育階段以及其他農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等眾多因素的影響，各地區(qū)差異很大。萊蕪市根據(jù)不同作物種植狀況及雪野灌溉試驗(yàn)站歷年實(shí)測(cè)資料，確定符合設(shè)計(jì)年的作物平均日需水量，詳見表2。作物灌溉制度是指播前及全育期內(nèi)的灌水次數(shù)、灌水日期、灌水定額和灌溉定額。利用豐產(chǎn)試驗(yàn)及相關(guān)資料,作為制定灌溉制度的主要依據(jù)。

表1 不同土壤質(zhì)地與灌水定額的允許噴灌強(qiáng)度

表2 不同作物平均日需水量mm/d

1.4 噴灌用水量與用水流量

噴灌各次灌水的用水量計(jì)算采用直接換算法，對(duì)于不同作物的某次灌水，其用水量可按下列公式計(jì)算：

式中：Wj為凈噴灌用水量 （m3），Wm為毛噴灌用水量（m3），m 為灌水定額（m3/hm2）；A 為該作物的噴灌面積（hm2）；ηc為噴灌管系利用系數(shù)，一般取 0.9。

噴灌各次灌水的用水流量，在單一作物時(shí)，可根據(jù)設(shè)計(jì)洪水定額和設(shè)計(jì)灌溉周期，按下列公式計(jì)算：

式中：Qj、Qm分別為噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)凈流量和毛流量（m3/h）；m 為設(shè)計(jì)灌水定額（m3/hm2）；A 為噴灌面積（hm2）；T 為設(shè)計(jì)灌溉周期（d）；t為每日凈噴時(shí)間（h）；ηc為噴灌管系利用系數(shù)，一般可取0.9。

1.5 噴灌形式與噴頭選定

噴灌形式，應(yīng)根據(jù)受益單位經(jīng)濟(jì)條件、噴灌作物類型的不同予以選定。一般情況下，對(duì)于經(jīng)濟(jì)作物宜采用固定式管道噴灌系統(tǒng)，對(duì)于糧食作物宜采用行走式絞盤噴灌機(jī)、半固定管道式、移動(dòng)管道式噴灌系統(tǒng)或小型噴灌機(jī)組形式。

噴頭選定，不宜選用大流量、大射程的噴頭，以確保達(dá)到噴灌均勻度和霧化指標(biāo)。一般情況下，淺層地下水（20～25m）可滿足時(shí)，噴頭流量以 20～25m3/h為宜；在中層地下水（60～90m）時(shí)，噴頭流量以 25～28m3/h為宜。

1.6 設(shè)計(jì)中其他問題

設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮風(fēng)的影響，其因是噴灑作業(yè)受風(fēng)的影響較大。噴灌工程的輸水管道均為壓力管道，要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的水錘壓力驗(yàn)算。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)進(jìn)行管網(wǎng)優(yōu)化、噴頭優(yōu)化組合方案的比較，從中選優(yōu)。在管材選擇時(shí)，應(yīng)在滿足工程要求的前提下，為降低工程成本和減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)。對(duì)于固定管，能用PE管的不用PVC管，盡量不用鋼管；對(duì)于移動(dòng)支管，盡量采用薄壁鋁管或涂塑軟管。對(duì)管道式噴灌系統(tǒng)，還應(yīng)設(shè)置安全調(diào)壓保護(hù)裝置，以確保噴灌工程質(zhì)量、安全運(yùn)行。

2 施工應(yīng)注意的問題

2.1 施工要求

施工前應(yīng)深入現(xiàn)場(chǎng)、全面踏勘，完全調(diào)查、施工區(qū)域情況，認(rèn)真分析施工條件，編寫施工組織設(shè)計(jì)、計(jì)劃。務(wù)必按批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案組織施工，需要修改設(shè)計(jì)或變更工程材料時(shí)，應(yīng)提前與設(shè)計(jì)單位、人員協(xié)商研究，必要時(shí)還需經(jīng)上級(jí)主管部門審批。噴灌工程施工涉及工種較多，必須加強(qiáng)各工種間的緊密協(xié)作，按照工序有組織、有計(jì)劃地安排施工。噴灌工程工作壓力較高、隱蔽工程多、精密化施工項(xiàng)目多，施工和設(shè)備安裝質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系工程能否正常運(yùn)行，故應(yīng)由專業(yè)化施工隊(duì)來承擔(dān)，嚴(yán)禁盲目安裝。

2.2 施工前的準(zhǔn)備

施工人員應(yīng)全面熟悉設(shè)計(jì)文件，包括地形、供水、首部樞紐、管網(wǎng)組成等全部設(shè)計(jì)圖及噴灌形式選定方案。建立施工組織，確定分管技術(shù)人員，明確職責(zé)，擬定放樣、定線各項(xiàng)施工順序，依照各工種工作特點(diǎn)，編擬工種勞力組合及全部工程所需勞力計(jì)劃，編制工程材料與設(shè)備供應(yīng)計(jì)劃。確定施工的進(jìn)度，檢查質(zhì)量的方法和有關(guān)加強(qiáng)施工的各項(xiàng)措施。

2.3 首部安裝

噴灌工程首部樞紐設(shè)備一般由水泵、電機(jī)、蓄水調(diào)節(jié)池、控制閥門、調(diào)壓閥、過濾器、壓力表、量測(cè)儀表等組成。為保證正常運(yùn)行，在組織安裝中，應(yīng)全面了解各系統(tǒng)組裝結(jié)構(gòu)及設(shè)備技術(shù)性能，精心安裝；詳細(xì)核查各類設(shè)備的規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量，達(dá)到系統(tǒng)完整；噴灌系統(tǒng)是有壓輸水，各種設(shè)備必須安裝嚴(yán)緊，膠墊孔口應(yīng)與管口對(duì)準(zhǔn)，法蘭盤螺絲應(yīng)平衡緊固，螺紋連接絲口需加鉛油上緊；電機(jī)、水泵組裝必須達(dá)到同一軸線，用螺絲平穩(wěn)緊固于混凝土基座上，同時(shí)按電機(jī)安裝說明接通地線。

2.4 管道安裝

噴灌工程常用均為塑料管，在管道安裝中，一般采用承插連接，其深度不宜低于2倍管徑。鑒于塑料管對(duì)溫度變化反應(yīng)靈敏，熱應(yīng)力易引起熱脹冷縮變化，應(yīng)安裝伸縮節(jié)予以補(bǔ)救。在便于施工作業(yè)條件下，調(diào)壓控水閥、螺紋接頭、分水三通、活動(dòng)接頭等附件應(yīng)與管道安裝一起組裝，達(dá)到位置準(zhǔn)確、連接牢靠、不漏水的預(yù)期效果。

2.5 沖洗與試運(yùn)行

對(duì)已安裝好的噴灌系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)沖洗、并進(jìn)行試水檢測(cè)，一般順序是先沖洗后試壓，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，立即責(zé)成返工。當(dāng)全系統(tǒng)所有設(shè)備沖洗干凈、試水正常后，則可進(jìn)行系統(tǒng)試運(yùn)行，使各級(jí)管道、相應(yīng)附屬設(shè)備、噴頭全系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)4h以上。對(duì)運(yùn)行時(shí)的水壓、噴灑水量、強(qiáng)度、均勻性、霧化指標(biāo)等進(jìn)行全面觀測(cè)、記錄，并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比、評(píng)價(jià)。