摘 要：本文介紹山地滴灌2種方式進(jìn)行對(duì)灌水小區(qū)水量再分配技術(shù)探討，極大程度上滿足山地滴灌系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、灌水均勻的目的，對(duì)常規(guī)山地滴灌灌水小區(qū)斑塊面積和水量分配中的不足有借鑒和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：滴灌；灌水小區(qū)；均勻分配

中圖分類(lèi)號(hào)：S275.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160431036

滴灌有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，但是設(shè)計(jì)不合理，往往造成運(yùn)行管理上諸多不利。滴灌工程逐步從平原向丘陵地發(fā)展，丘陵地向山坡地推進(jìn)，種植作物也多樣化，不僅在平原大田、保護(hù)地、林果、經(jīng)濟(jì)類(lèi)作物上應(yīng)用，山區(qū)丘陵坡地也加大了高效節(jié)水灌溉，滴灌工程勘察、設(shè)計(jì)、實(shí)施難度也加大。因此，滴灌系統(tǒng)布局是否合理，灌水小區(qū)的水量均勻分配是決定滴灌系統(tǒng)高效運(yùn)行的主要因素。

1 山地管網(wǎng)設(shè)計(jì)要求

因山地地形和地勢(shì)條件特殊，山地滴灌自壓或加壓設(shè)計(jì)輸水主干一般從水源出發(fā)，管網(wǎng)成“樹(shù)枝狀”布設(shè)，達(dá)到管道沿線壓力均衡的目的，水流從主干向分干分流，一般要求主干沿山脊處于相對(duì)較高地勢(shì)布設(shè)，分干基本垂直于等高線走向，沿分干沿線布設(shè)出水口，每個(gè)出水口連接地面管網(wǎng)，形成一個(gè)灌水小區(qū)，為了滴灌系統(tǒng)運(yùn)行可靠和維護(hù)管理，一般不再輸水主干增設(shè)出水口。

2 灌水小區(qū)面積的確定

滴灌規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)灌水小區(qū)的確定一般是基于斑塊投影面積，而山地投影面積往往小于實(shí)際地貌表面積，在滴灌規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，地形落差相對(duì)較小可按照投影面積確定灌水小區(qū)，而對(duì)于落差起伏較大的地形，就需要準(zhǔn)確勘測(cè)地形地勢(shì)用三角網(wǎng)計(jì)算表面積，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行灌水小區(qū)的劃分和水量分配。

3 灌水小區(qū)劃分

利用井水作為滴灌灌溉水源，水量一定，根據(jù)水量確定灌溉面積；采用地表水作為滴灌灌溉水源，由灌溉面積確定灌水量。在毛管允許的工作壓力范圍，由灌溉水量、灌溉面積和灌水器流量分配灌水小區(qū)，由此確定水泵流量與揚(yáng)程，使得水泵在高效區(qū)工作運(yùn)行。

目前在滴灌工程設(shè)計(jì)時(shí)灌水小區(qū)能考慮的只有水力和制造偏差2種因素的影響，滴頭制造偏差是在制造過(guò)程中，流道尺寸的偏差使同型號(hào)滴頭在同一水壓力下的出流量不同而引起的，微灌工程技術(shù)規(guī)范中滴頭流量偏差由水流運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦損失和地形高差引起，以不大于流量偏差率的20%作為灌水均勻度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

山地滴灌設(shè)計(jì)根據(jù)種植作物合理選擇壓力補(bǔ)償式灌水器，可簡(jiǎn)化滴頭制造偏差引起的壓力與流量偏差的計(jì)算，水力因素影響時(shí)均勻坡條件下流量偏差率與工作水頭偏差率關(guān)系式以下式計(jì)算：

山地滴灌工程設(shè)計(jì)一般要求采用壓力補(bǔ)償式灌水器，壓力補(bǔ)償式灌水器可以根據(jù)管路內(nèi)壓力的波動(dòng)，做到對(duì)植物精確和均勻灌溉，減小灌水小區(qū)滴頭流量偏差。在滴灌工程設(shè)計(jì)時(shí)，確定了灌水器，根據(jù)灌水器流態(tài)指數(shù)，確定均勻系數(shù)，即可計(jì)算允許的壓力偏差率，從而可以確定毛管的設(shè)計(jì)工作壓力變化范圍。

在農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)中，山地種植作物較為復(fù)雜，地形地勢(shì)起伏較大，農(nóng)業(yè)有效種植面積與規(guī)劃設(shè)計(jì)面積有時(shí)出入會(huì)很大，造成滴灌灌溉系統(tǒng)壓力不勻，灌水小區(qū)水量偏差較大。造成灌水小區(qū)壓力與流量偏差的主要因素除水力因素、制造偏差，還有不可忽視的是灌水小區(qū)實(shí)際布置的滴頭數(shù)量，因此按照常規(guī)斑塊投影面積確定灌水小區(qū)在灌溉過(guò)程中造成系統(tǒng)運(yùn)行壓力不穩(wěn)定，不同輪灌組運(yùn)行壓力不一致，壓差懸殊較大甚至造成滴灌系統(tǒng)管網(wǎng)及加壓設(shè)備損壞，這與單位面積上鋪設(shè)毛管數(shù)量即滴頭數(shù)量有直接關(guān)系，因此，在實(shí)際應(yīng)用中要進(jìn)行合理調(diào)整地面管網(wǎng)再分配灌水小區(qū)。

3.1 按照滴灌管鋪設(shè)數(shù)量確定灌水小區(qū)

根據(jù)種植作物類(lèi)型選定毛管管徑、灌水器類(lèi)型、滴頭流量、確定滴頭間距，對(duì)于一次成型的滴灌管按照規(guī)劃設(shè)計(jì)試算灌水小區(qū)布設(shè)滴頭數(shù)量以及鋪設(shè)滴灌管數(shù)量，在實(shí)際鋪設(shè)過(guò)程中按照試算數(shù)量鋪設(shè)總長(zhǎng)度。這樣有利于每個(gè)灌水小區(qū)內(nèi)滴頭數(shù)量基本一致，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中滴頭在額定工作壓力下水量分配一致。

3.2 按照滴頭數(shù)量確定灌水小區(qū)

對(duì)于株距不確定種植作物，主要針對(duì)林果類(lèi)，株距沒(méi)有規(guī)律性，在選定毛管管徑、灌水器類(lèi)型、滴頭流量后，采用人工安裝滴頭的情況下，先鋪設(shè)毛管，待毛管在自然伸展?fàn)顟B(tài)下人工打孔安裝滴頭，事先按照滴灌系統(tǒng)流量分配試算灌水小區(qū)滴頭數(shù)量，用稱(chēng)重法計(jì)算滴頭數(shù)量，以單位面積滴頭數(shù)量確定灌水小區(qū)，與設(shè)計(jì)有偏差進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，達(dá)到每個(gè)灌水小區(qū)流量與壓力均衡的目的。

4 小結(jié)

利用滴灌管鋪設(shè)數(shù)量和滴頭數(shù)量2種方式對(duì)山地滴灌系統(tǒng)灌水小區(qū)劃分，進(jìn)行灌水小區(qū)滴頭數(shù)量分配，確保水量均勻分配，可達(dá)到灌水小區(qū)水量分配均勻的目的，有利于滴灌系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，壓力均衡，有效保護(hù)管網(wǎng)不因水壓波動(dòng)造成管網(wǎng)損壞和管件連接脫落。以滴灌管鋪設(shè)數(shù)量和滴頭數(shù)量2種方式確定灌水小區(qū)優(yōu)于常規(guī)以斑塊面積確定灌水小區(qū)水量分配。有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)精準(zhǔn)灌溉、測(cè)土配方施肥、實(shí)現(xiàn)水肥一體化、科學(xué)合理灌溉有指導(dǎo)作用。

參考文獻(xiàn)

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