夏寶妮，張煥萍

(陜西省西安市臨潼區(qū)水利工作隊，陜西 西安710600)

臨潼石榴歷史悠久，距今已有2000多年的栽培選育歷史。主要分布在驪山北麓坡臺地和山前洪積扇區(qū)，面積達12萬多畝，成為全國最大的石榴基地。年產(chǎn)石榴約10萬 t。臨潼石榴以果大皮薄，汁多味甜，核軟鮮美，籽肥渣少，品質(zhì)優(yōu)良等特點而著稱。石榴雖耐干旱，但在生長期內(nèi)仍需水分適宜才能正常地生長發(fā)育，特別在幼樹期，保證水分的充足供給是必不可少的措施。

1 石榴種植灌溉現(xiàn)狀分析

臨潼石榴果園種植在陜西主要分布于驪山北麓，海拔530～750 m的山前沖積扇上，地表水缺乏。地下水埋藏深120m～200 m，單井出水量15～30 m3/h;地勢分布基本上南高北低，田塊成梯田化，土壤大部分為砂性壤土，土壤容重1.45 g/cm3;年平均降水量576 mm，年內(nèi)降雨分布不均，春旱、伏旱頻繁。尤其是7月下旬—8月上旬，石榴膨果期干旱缺水，直接影響果品的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)，使農(nóng)民收入受到較大影響。因此最有效的灌水方式和方法成為農(nóng)民的迫切需求。在眾多的灌水技術(shù)中，小管出流具有田間灌水流量小、分布均勻、不破壞土壤結(jié)構(gòu)、水肥一體化、易實現(xiàn)自動控制等特點。

2 小管出流灌水特點

1)與滴灌相比，堵塞問題小，水質(zhì)凈化簡單，經(jīng)濟成本相對偏低且節(jié)省時間。小管灌水器的流道直徑比滴灌灌水器的流道或孔口的直徑(0.5～1.2 mm)大的多，而且采用大流量出流，解決了滴灌系統(tǒng)灌水器易于堵塞的難題。因此一般只要在系統(tǒng)首部安裝60～80目/英寸的篩網(wǎng)式過濾器就足夠了(滴灌系統(tǒng)的過濾器的過濾介質(zhì)則需要120～200目/英寸)。同時，由于過濾器的網(wǎng)眼大、水頭損失小，既節(jié)省能源消耗，又可延長沖洗周期。

2)與溝灌相比，省工、省時、省水。小管出流灌溉是一種局部灌溉技術(shù)，只濕潤入滲溝渠兩側(cè)果樹根系活動層的部分土壤，水的利用率很高，而且是管網(wǎng)輸配水，沒有滲漏損失。據(jù)試驗，可比地面灌溉節(jié)約用水60%以上。

3)與噴灌相比，可防止伏旱裂果現(xiàn)象。在石榴座果后，尤其在膨果后期，高溫久旱，降雨、噴灌水直接灑在果子上，常會引起裂果，影響果品優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。而小管出流灌溉可使果樹環(huán)境水分相對穩(wěn)定，土壤水分增加速度變緩，達到緩慢均勻供水，滿足了果實膨大的需要，因而很少出現(xiàn)裂果。

4)能適應果園復雜多變的地形，且以有限水源增加更大面積。

3 應用實例

項目區(qū)位于秦陵街道楊家村，有9個村民小組，總?cè)丝? 602人，耕地面積3 000畝，是以石榴種植為產(chǎn)業(yè)專業(yè)村。典型區(qū)以楊家組西單井控制面積為實例，東西寬295 m，南北長306 m，總面積90畝。地勢南高北低，海拔在525～565之間。采用從井提水輸送到靠南部的高位水池，由高位水池再自流進入管網(wǎng)。

3.1 灌溉制度的確定

3.1.1 設(shè)計灌水定額

石榴根系較淺，其中20～70 cm土層中分布密度最大，占總根系的70%。取計劃濕潤層深為0.7 m，土壤的濕潤比40%，田間土壤持水量22%。適宜土壤含水量上下限分別取田間土壤持水率的85%和60%，即為 θmax=18.7%和 θmin=13.2%。土壤干容重為 1.45 g/cm3，灌溉水利用系數(shù)，取 =0.9;

則凈灌水定額md為

=14.9 m3/畝

3.1.2 設(shè)計灌水周期

石榴為小葉耐旱作物，設(shè)計耗水強度Ea=4 mm/d。

灌水周期

T=m/Ea=22.33/4=5.5 d

灌水周期為5 d

3.2 單井控制面積的確定

項目區(qū)現(xiàn)有機井一眼，井深250 m，單井出水量15 m3/h，動水埋深130 m，鋼管內(nèi)徑377 mm。單井控制灌溉面積的確定:

式中:F0為單井控制的灌溉面積(畝);Q為單井出水流量(m3/h)，本項目區(qū)內(nèi)取=15 m3/h;T為單井控制的面積一次灌水所需要的時間(d)，取=5 d;t為每天灌水時間(h)，取=20 h;η為灌溉水利用系數(shù)，取 =0.9;md為灌水定額(m3/畝)，取 md=14.9 m3/畝。

經(jīng)計算，單井可控制灌溉面積為90畝。

3.3 田間灌溉管網(wǎng)設(shè)計

3.3.1 小灌灌水器規(guī)格選擇

根據(jù)實際運用情況，選用φ4規(guī)格小管，其工作壓力0.05～0.4 Mpa，灌水器中的穩(wěn)流器流量為50 L/h型號。

3.3.2 微灌工作制度的確定

1)一次灌水延續(xù)工作時間(t)

灌水定額m=22 mm，灌水器控制間距為石榴樹的行距和株距，石榴樹的行距a=4 m，株距b=3 m，灌水器流量 q=50 L/h

T=mab/q=0.022 ×4 ×3/0.05=5.3 h

2)一天工作的組數(shù)

nd=c/T=20/5.3=3.8(組)

一天工作的毛管數(shù)為4組

3)為設(shè)計日工作小時數(shù);

平均一個輪灌組灌300株，日灌1200株(合21畝)全系統(tǒng)灌水周期T=5 d

3.4 管網(wǎng)水力計算

該微灌區(qū)共90畝地，共設(shè)20個輪灌組，其各級各段管徑的確定，通過典型地塊設(shè)計控制點至管網(wǎng)首端管線，逐級進行水力推算。

3.4.1 管道設(shè)計流量

毛管流量計算采用公式

Q毛=nqi=14×50=700l/h

式中:qi=50 l/h;n為一條毛管上灌水器數(shù)目n=14個支管流量

Q支=NQ毛=21×700=15 000 l/h=15 m3/h

式中:qi=50l/h;N為一條支管控制的毛管數(shù)數(shù)目N=21條干管流量

Q干=15 m3/h

3.4.2 管道水頭損失

計算采用公式

hf=0.000 915 × Q1.774/D4.774L

局部水頭損失hj按hf的10%估算

hw=1.1hj

3.5 水泵選型

水泵揚程H泵計算

動水埋深h動=130 m;

井管等水頭損失 h井=0.75 m;

地形高差Z=15 m;

H泵=Z+h動+h井=15+130+0.75=145.75 m

本系統(tǒng)設(shè)計流量 Q=15 m/h，所需揚程 H=145.75 m，依次確定選用150QJ15-150/20潛水泵，揚程150 m，功率13 KW。

3.6 工程效益分析

3.6.1 增產(chǎn)效益

實施小管出流灌溉工程后，灌溉周期縮短，澆水及時，肥料的利用率提高，促使作物增產(chǎn)。項目區(qū)石榴單產(chǎn)由小管出流灌溉前的1 050 kg，提高到1 350 kg，提高28%。90畝石榴凈增27 000 kg。按現(xiàn)行價每公斤4元計，可增收108 000元。

3.6.2 節(jié)能效益

實施節(jié)水灌溉工程后，由于灌溉用水量減少，用電量相應降低，年節(jié)能效益為1 500元。

3.6.3 省工效益

由于灌溉用水量、灌水時間減少，灌溉機械化程度大幅度提高，降低了勞動強度，灌溉用工量大幅度降低。項目區(qū)每年每畝地灌溉用工量可節(jié)省10個以上，據(jù)此計算出區(qū)省工效益為2萬元。

3.6.4 節(jié)水效益

實施小管出流灌溉后，每畝單次節(jié)水5 m3，年灌溉次數(shù)10次，總節(jié)水量4 500 m3。

4 結(jié)語

從以上工程實例看，小管出流以灌水量小、灌水均勻、堵塞問題少等特點，在滿足石榴適時灌溉方面探索出了一條新的途徑，它以操作簡單，便于分戶管理，且以增產(chǎn)、節(jié)能、省工、節(jié)水效益明顯而深受群眾歡迎，值得大力推廣。

[1]節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范(GBT50363-2006).

[2]微灌工程技術(shù)規(guī)范(GBT50485-2009).

[3]周衛(wèi)平，宋廣平，邵思，著.微灌工程技術(shù).中國水利水電出版社.