鄒常生+湯國鋒

摘 要：滴灌技術(shù)是一項(xiàng)灌溉和施肥融為一體的灌水施肥方式，在灌水時(shí)進(jìn)行施肥，可以避免肥料施在較干的表土層，避免揮發(fā)損失、溶解慢的情況；尤其避免了銨態(tài)和尿素態(tài)氮肥施在地表揮發(fā)損失的問題，既節(jié)約氮肥又有利于環(huán)境保護(hù)。所以推行水肥一體化應(yīng)用技術(shù)，滴灌設(shè)備的施工設(shè)計(jì)具有重要的意義，施工設(shè)計(jì)合理才能發(fā)揮滴灌的作用，更有利于肥料和壓力的均勻性，杜絕因設(shè)備安裝施工不科學(xué)不合理，導(dǎo)致滴灌管道爆裂，壓力不足，施肥不均勻，嚴(yán)重影響滴灌設(shè)備的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：滴灌；設(shè)備設(shè)計(jì)；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：S275.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170932040

滴灌技術(shù)這幾年隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在河西走廊現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展中凸顯重要地位，其關(guān)鍵技術(shù)也在進(jìn)一步完善和提升，目前推廣面積達(dá)到50萬hm2，在各種作物上都進(jìn)行了示范推廣應(yīng)用。一般一口井配套輪灌組面積200～300hm2，主要有首部1套（施肥罐、砂石過濾器、疊片過濾器），主管道Φ160PE管，輔管道Φ110PE管和Φ90PE管及毛管和檢查井等。

以0.2km2井灌為例進(jìn)行田間工程設(shè)計(jì)，項(xiàng)目區(qū)滴灌工藝流程：水源→引水系統(tǒng)→配水管網(wǎng)→管灌區(qū)。

1 滴灌設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

1.1 灌水器選型

灌水器為滴灌管，根據(jù)國標(biāo)GB/T 17188-2009（ISO9261）、GB/T19812[1]3-2008標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計(jì)選用工作壓力范圍8～10m，公稱直徑Φ16mm，壁厚0.25mm，滴頭流量1.4L/h。

1.2 灌水器間距

本設(shè)計(jì)方案中作物種植行距均為0.7m，株距為0.3m。

1.3 計(jì)算1次灌水延續(xù)時(shí)間

式中：t一1次灌水延續(xù)時(shí)間（h）；

Se一灌水器間距（m）；

Sl一毛管間距（m）；

m一設(shè)計(jì)灌水定額（mm）；

q一滴頭設(shè)計(jì)流量（L/h）；

η—灌溉水利用系數(shù)，取0.9。

2 田間作業(yè)工程設(shè)計(jì)

2.1 管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)壓力復(fù)核

設(shè)計(jì)分別對(duì)機(jī)井最不利輪灌組管網(wǎng)主要節(jié)點(diǎn)的壓力水頭進(jìn)行了計(jì)算復(fù)核：

滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)水頭H=Zp-Zb+h0+∑hf+∑hj

式中：H—滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)水頭（m）；

Zb—水源水面高程（m）；

Zp—典型灌水小區(qū)管網(wǎng)進(jìn)口的高程（m）；

h0—典型灌水小區(qū)進(jìn)口設(shè)計(jì)水頭（m）；

∑hf—沿?fù)p之和（m）；

∑hj—局損之和（m）；

管道沿程水頭損失計(jì)算公式：Hf =f×（LQm/db）

式中：Hf—沿程水頭損失（m）；

f—摩阻系數(shù)；

L—管長（m）；

Q—流量（m3/s）；

d—管內(nèi)徑（mm）；

m—流量指數(shù)；

b—管徑指數(shù)；

管道局部水頭損失計(jì)算公式：hj =ξ×（V2/2g）

式中：Hj—局部水頭損失（m）；

ξ—局部阻力系數(shù)；

V—管道流速（m/s）

g—重力加速度，（9.81m/s）；

2.2 首部樞紐的安裝

2.2.1 水泵與動(dòng)力選型

H=水泵出地?fù)P程+井的動(dòng)水位到井口的高程差+井下管路水頭損失

其中：水泵出地?fù)P程為50.42m，井的動(dòng)水位到井口的高程差12m，井下管路水頭損失2m。計(jì)算得：H=64.42m

根據(jù)機(jī)井灌溉系統(tǒng)機(jī)井水泵揚(yáng)程分析，查看已有水泵揚(yáng)程和變壓器負(fù)荷可否滿足要求，若不能滿足要求，就要進(jìn)行更換，重點(diǎn)解決揚(yáng)程不足的問題，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 過濾器

因水源為地下水，雜質(zhì)主要為沙粒，選用“離心+碟片組合式過濾器”即可滿足滴灌要求。離心過慮器水頭損取6m，碟片過濾器一般為3m，首部局部水頭損失取1m，合計(jì)取10m，與預(yù)估比較，取值相同。

2.2.3 施肥罐

本系統(tǒng)控制灌溉面積為0.2km2，選用SFG-220L的施肥罐。

2.2.4 控制量測(cè)設(shè)施與保護(hù)裝置

該系統(tǒng)不設(shè)變頻調(diào)速設(shè)備，在碟片過濾器與離心過濾器之間設(shè)有施肥閥和相應(yīng)的閘閥。碟片過濾器后設(shè)置水表。水泵與過濾器之間設(shè)逆止閥，規(guī)格與水泵進(jìn)出口直徑相同；過濾器進(jìn)出口設(shè)置壓力表，首部樞紐連接最高處設(shè)置排氣閥。

2.3 地面附屬建筑物施工

2.3.1 附屬建筑物

新建20m2井房。干管首部采用鋼管與出水管聯(lián)接，鋼管上安裝逆止閘、快速空氣閥、壓力表等設(shè)施。干管埋深1.8m，開挖槽底取0.8m，邊坡1：0.2。管道分水采用閘閥控制，檢查井用于供水管道的維修和配水。閥井為圓形，井底0.3m厚現(xiàn)澆C15砼基礎(chǔ)，井壁為菱鎂復(fù)合材料，井徑1.2m，深1.8m，配菱鎂復(fù)合材料井圈、井蓋。在干管、支管末端（最低處）設(shè)排水井閥門，排水井井底部鋪筑0.3m厚的砂礫石墊層，井壁為菱鎂復(fù)合材料，井徑1.2m，深1.8m，配菱鎂復(fù)合材料井圈、井蓋。

2.3.2 附屬設(shè)施

田間分水設(shè)置選用DN90手柄蝶閥，在水泵出水管與管網(wǎng)接頭處，每座檢查井分干管控制閥后設(shè)1個(gè)排氣閥。endprint