【正文】 果園滴灌工程規(guī)劃設(shè)引言聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過(guò)的《21世紀(jì)議程》強(qiáng)調(diào)：“水是一種有限的資源,不僅為維持地球上的一切生命所必需,而且對(duì)一切社會(huì)經(jīng)濟(jì)部門(mén)都具有生死攸關(guān)的重要意義”。隨著世界性水資源、能源的日趨緊張,采用節(jié)水、節(jié)能的灌水方法已成為全世界灌溉技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì),推廣節(jié)水灌溉也已成為世界各國(guó)為緩解水資源危機(jī)和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇。 摘要水資源不足是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)可持續(xù)發(fā)張的主要因素，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)張和自動(dòng)化的加快，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)建設(shè)所面臨的供水危機(jī)將越來(lái)越嚴(yán)重，特別是遍原山區(qū)，農(nóng)田果園、灌溉的建設(shè)供水問(wèn)題，將會(huì)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。解決這些問(wèn)題和迎接挑戰(zhàn)迫切需，要偏遠(yuǎn)山區(qū)，農(nóng)田，果園灌溉的建設(shè)供水理論和技術(shù)的創(chuàng)新。因此某果園灌溉提出以高效節(jié)水滴灌技術(shù)與當(dāng)?shù)厮芾砑夹g(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)為滴灌灌溉。根據(jù)農(nóng)田，果園灌水量，灌水周期，噴頭布置形式以及滴灌制度等， 確定了滴灌管道的水力計(jì)算設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)和達(dá)到農(nóng)田，果園灌溉建設(shè)自動(dòng)化節(jié)水灌溉的目的，并形成了良好的合理科學(xué)，才能真正實(shí)現(xiàn)和節(jié)水灌溉的目的。為了解決水資源危機(jī)的問(wèn)題，要從開(kāi)源與節(jié)流兩方面入手，一方面抓緊跨流域調(diào)水的規(guī)劃設(shè)計(jì)工程，從根本上改變水資源緊缺的局面；而另一方面要在節(jié)流上下功夫，且我國(guó)各級(jí)渠道的輸配水和田間灌水過(guò)程中滲漏損失掉了，其數(shù)量驚人，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)，并惡化灌區(qū)生態(tài)環(huán)境。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)自然資源，特別是農(nóng)業(yè)水資源無(wú)償使用，以造成水資源嚴(yán)重浪費(fèi)。由于灌溉技術(shù)和管理水平落后，灌溉設(shè)施老化失修，為加快推進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展為基礎(chǔ)。節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)施，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)水資源可持續(xù)利用，保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義。一．基本資料項(xiàng)目區(qū)位西北地區(qū)某一果園，為了增產(chǎn)增效，節(jié)約灌溉用水，擬改變?cè)瓉?lái)大水漫灌的灌水方式，采用先進(jìn)的滴灌技術(shù)進(jìn)行灌溉，灌區(qū)面積約為194畝，（194667平方米）地形平坦，土質(zhì)為壤土，土層厚度為5米，0米土層平均干容重4 田間持水率（占土體干土中）為25%，盛掕期蘋(píng)果樹(shù)，株距，行距為33米，種植方向?yàn)闁|西，經(jīng)田間試驗(yàn)該地蘋(píng)果樹(shù)最大耗水量為5mm/d該地區(qū)多年平均降雨量250mm，多年平均蒸發(fā)量1500mm果園南邊有一水井，出水量為50動(dòng)水位為20米。（一）、地形地貌某西北地區(qū)某一蘋(píng)果園，南北寬100米，東西長(zhǎng)324米，灌區(qū)面積約為194畝，約為（194667平方米），果園內(nèi)地勢(shì)平坦。（二）．氣象條件某西北地區(qū)屬溫帶半干旱地區(qū)氣候，溫差大，夏季炎熱，冬季干燥而寒冷且冬季較長(zhǎng)，年降水少，該地區(qū)多年平均降雨量為250mm，大致自南向北，遞減，南部山區(qū)降雨較多，多年平均蒸發(fā)量為1500mm（三）．土壤土壤為適合植物生長(zhǎng)的壤土土質(zhì)，計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)（0m土層）土壤平均干容重約為4，田間持水率（占土體干重）為25%（四）．水旱災(zāi)害情況果園位于西北地區(qū)，屬典型的溫帶半干旱氣候，自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，曾多次發(fā)生過(guò)范圍較大的干旱，雪災(zāi)等自然災(zāi)害，以及人為機(jī)械造成的不可災(zāi)害避免的災(zāi)害情況，嚴(yán)重制約農(nóng)民的收入。（五）．水源及供水設(shè)施該果園為于西北地區(qū)，地下水資源相對(duì)匱乏，農(nóng)業(yè)灌溉用水比較緊缺，該果園為南邊有一水井做為水源，出水量為50，水源水質(zhì)良好，礦化度小于1g/L,無(wú)污染適于灌溉，灌區(qū)附近配有 動(dòng)力電源，使用方便。二．工程設(shè)計(jì)思想依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)（一）．設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想堅(jiān)持“節(jié)水型建設(shè)和增水型建設(shè)相結(jié)合，以節(jié)水型建設(shè)為主”的水利建設(shè)方針，建立節(jié)水型自動(dòng)化管理模式，走節(jié)水灌溉的道路，實(shí)現(xiàn)灌溉的用水從高粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)灌溉向現(xiàn)代化灌溉的轉(zhuǎn)變。（二） 、 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)１、《噴灌與微灌工程技術(shù)管理規(guī)范》（SL2361999）；２、《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》（GBJ8585）；３、《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》發(fā)、SL20798；４、《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5028899；５、其它相關(guān)規(guī)范、文件及技術(shù)參考書(shū)等。三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)選用滴灌系統(tǒng)灌溉的方式采用如下結(jié)構(gòu)；水源（加壓）→量測(cè)裝置（水表、壓力表）→三級(jí)過(guò)濾器（進(jìn)排氣裝置）→施肥罐→網(wǎng)式過(guò)濾器→干管（地埋PVC管）→分干管→支管→（地面PE管）→滴管帶。四．滴灌技術(shù)參數(shù)確定（一）灌溉設(shè)計(jì)保證率確定根據(jù)SL103—95 《微灌工程技術(shù)規(guī)范》：微灌工程設(shè)計(jì)保證率應(yīng)根據(jù)自然條件和經(jīng)濟(jì)條件確定，不應(yīng)低于85%。（二）灌溉水利用系數(shù)確定規(guī)范GB/T50485—2009 《微灌工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：對(duì)于滴灌水利用系數(shù)不應(yīng)低于0、微噴灌、涌泉灌不應(yīng)低于0、85從而可知。灌溉水利用系數(shù)為0、95（三）設(shè)計(jì)土壤潤(rùn)濕比P的確定 q5 2 4 8 12土粗中細(xì)粗中細(xì)粗中細(xì)粗中細(xì)粗中細(xì)w0、50、90、7613137372根據(jù)表11 可查的P的取值表1—1 　　 　　　微灌設(shè)計(jì)土壤潤(rùn)濕比 %作物滴灌、涌泉灌微噴灌作物滴灌、涌泉灌微噴灌果樹(shù)、喬木25—4040—60蔬 菜60—9070—100葡萄、瓜類(lèi)30—5040—70糧、棉、油等植物60—90—草、灌木—100根據(jù)表11可知：設(shè)計(jì)土壤潤(rùn)濕比P不小于30%（四）設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度Ea的確定規(guī)范GB/T50485—2009 《微灌工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度應(yīng)由當(dāng)?shù)卦囼?yàn)資料確定，無(wú)資料時(shí)可通過(guò)計(jì)算或按表12選取。 表12 設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度 單位：mm/d作物滴灌微噴灌作物滴灌微噴灌葡萄、樹(shù)、瓜類(lèi)3—74—8蔬菜（露地）4—75—8糧、棉、油等植物4—7—冷季型草—5—8蔬菜（保護(hù)地）2—4—暖季型草—3—5注：①干旱地區(qū)宜取上限值②對(duì)于在灌溉季節(jié)敞開(kāi)棚膜保護(hù)地，應(yīng)按露地選取設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度值據(jù)表12可得知：設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度Ea=0 mm/d （五）設(shè)計(jì)灌水均勻系數(shù)Cu確定設(shè)計(jì)灌水均勻度應(yīng)根據(jù)作物對(duì)水分的敏感程度，經(jīng)濟(jì)價(jià)值、水源條件、地形氣候等因素綜合考慮，建議采用的設(shè)計(jì)均勻度。當(dāng)只考慮水力因素時(shí)，取Cu=0、95—0、98；當(dāng)考慮水力和灌水器制造偏差系數(shù)兩個(gè)因素時(shí)，取Cu=0、9—0、95，根據(jù)規(guī)范可得知：設(shè)計(jì)灌水均勻系數(shù)Cu不低于90%式中：——灌水均勻系數(shù)； ——灌水器平均流量 L/h ——灌水器流量的平均偏差 L/h ——田間實(shí)測(cè)的各灌水器的流量 L/hN——實(shí)測(cè)的灌水器個(gè)數(shù)（六）設(shè)計(jì)濕潤(rùn)層深度的確定根據(jù)各地經(jīng)驗(yàn)各種作物的適宜土壤濕潤(rùn)層深度:蔬菜為0、2—0、3m 大田作物：0、3—0、6 m 果樹(shù)：1—5 m 根據(jù)規(guī)范可知：設(shè)計(jì)濕潤(rùn)層深為0 m表13 初設(shè)滴灌系統(tǒng)參數(shù)表序 號(hào)參 數(shù) 名 稱(chēng)參 數(shù) 值①灌溉設(shè)計(jì)保證率不低于85%②灌溉水利用系數(shù)③設(shè)計(jì)土壤潤(rùn)濕比P不小于30%④設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度Ea（mm/d）⑤設(shè)計(jì)灌水均勻系數(shù)Cu不低于90%⑥設(shè)計(jì)濕潤(rùn)層深（m）五、選擇灌水器，確定毛管布置方式（一）選擇灌水器 滴灌灌水器的流量一般為2～12L/h 下表列出了各類(lèi)灌水器的結(jié)構(gòu)與水力性能指標(biāo)，可供參考。其中值是我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL/～394《微灌灌水器》規(guī)定的。微灌灌水器技術(shù)參數(shù)灌水器的種類(lèi)結(jié)構(gòu)參數(shù)水力性能參數(shù)流道或孔口直徑mm流道長(zhǎng)度m滴頭或孔口間距cm帶管直徑cm工作壓力KPa出流量L/h流態(tài)指數(shù)x制造偏差系數(shù)射程m滴頭～30～5050～100～12～滴管帶～30～5030～10010～1650～100～～微噴頭～70～20020～250～涌水器～40～10080～250～滲灌管40～1002～4壓力補(bǔ)償器～灌水器設(shè)計(jì)允許流量偏差應(yīng)不大于20%，灌水小區(qū)流量和工作水頭偏差率應(yīng)按下列公式計(jì)算式中：——灌水器流量偏差率 % ——灌水器最大流量 L/h ——灌水器最小流量 L/h=11%20%所以灌水器設(shè)計(jì)允許流量偏差率不大于20%根據(jù)工程使用材料情況比較，本工程可采用下面幾種產(chǎn)品：性能如下作出比較1.　華盛產(chǎn)品壓力補(bǔ)償式滴頭：外徑16mm 流量3 L/h ～～.2.　北京統(tǒng)源壓力不嘗式滴頭：外徑16mm 流量3～10L/h ～ 工作壓力為10～40kpa.3.　河北潤(rùn)田節(jié)水設(shè)備有限公司，補(bǔ)償式滴頭外徑16mm ～ 工作壓力10～40kpa ～12L/h.綜上所述比較，根據(jù)果園的種植情況，可選擇河北潤(rùn)田節(jié)水設(shè)備有限公司補(bǔ)償式滴頭，：16mm 滴頭流量Q=10L/h 鋪設(shè)長(zhǎng)度為99m（二）．確定毛管的布置方式該果園采取東西方向的種植方式，因此毛管布置采用每行果樹(shù)布置一條毛管，根據(jù)實(shí)際地長(zhǎng)和產(chǎn)品的最大鋪設(shè)長(zhǎng)度確定，每條毛管長(zhǎng)99m毛管布置詳見(jiàn)管網(wǎng)布置圖。（三）．計(jì)算濕潤(rùn)比根據(jù)公式：式中：Np=3/=2 Se= W= Sr=3 則P=2（33）=43%由此可見(jiàn) 滿(mǎn)足土壤設(shè)計(jì)濕潤(rùn)比不小于30%的要求五．管網(wǎng)系統(tǒng)（一）．布置原則 ，合理布置，全面配套，統(tǒng)一管理，盡快發(fā)揮工程效益，控制面積近最大，便于機(jī)耕，管理方便，節(jié)省管材沿路邊地塊等高線(xiàn)布置。