【文章內(nèi)容簡介】 座水庫，但因淤積失修嚴(yán)重，已有近二十年沒有蓄水，現(xiàn)正在進(jìn)行除險(xiǎn)加固。近幾年該縣大力發(fā)展以噴灌為主的節(jié)水灌溉技術(shù)設(shè)備，取得了很好的成績。據(jù)2010年統(tǒng)計(jì)，全縣累計(jì)安裝大噴灌機(jī)300臺(tái)，灌溉面積12萬畝；小噴灌機(jī)24臺(tái)。微灌6萬畝，合計(jì)高效節(jié)水灌溉面積20萬畝。4 技術(shù)方案 編制依據(jù)《商都縣小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè)方案》；《實(shí)施方案參考提綱》；《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》GB/T503632006；《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》SL/7294；《牧區(qū)草地灌溉與排水技術(shù)規(guī)范》SL3342005；《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》GB/T500852007；《噴灌工程技術(shù)管理規(guī)程》（SD148—85）；《微灌工程技術(shù)規(guī)范》SL/0395；《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》（SL256—2000）； 方案選擇根據(jù)商都縣水土資源狀況和農(nóng)業(yè)種植情況，今后農(nóng)業(yè)灌溉必需實(shí)行高效節(jié)水技術(shù)，以保證有限的地下水資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，因此民辦公助項(xiàng)目全部采用小型噴灌機(jī)灌溉和膜下滴灌灌溉。小型自走式噴灌機(jī)，是一種高效的新型噴灌機(jī)具，具有噴灑均勻、節(jié)能、節(jié)水和機(jī)械化程度高，以及對(duì)作物、地形適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。與其它的灌溉方式相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：⑴噴灌面積大、質(zhì)量好，降低畝投資成本；⑵高度的機(jī)械化和自動(dòng)化，可使一人控制28臺(tái)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；⑶噴灌節(jié)水30%50%，增產(chǎn)20%50%。種植專用馬鈴薯畝投入成本1200元（包括機(jī)械折舊費(fèi)）。平均畝產(chǎn)可達(dá)2噸，毛收入1800元/畝，純收入600元/畝。種植種薯畝投入成本1700元，毛收入700元。膜下滴灌滴灌技術(shù)是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的節(jié)灌技術(shù)之一，膜下滴灌技術(shù)是把地膜栽培技術(shù)與滴灌技術(shù)結(jié)合起來，通過可控管道系統(tǒng)供水，并將肥料融合后一滴一滴均勻、定時(shí)、定量浸潤作物根系，每個(gè)滴灌滴頭的浸潤半徑為40—50公分，使作物更系土壤始終保持疏松和最佳含水狀態(tài)，再加上地膜覆蓋大大減少了作物棵間蒸發(fā)，有力地促進(jìn)作物的生長發(fā)育。膜下滴灌技術(shù)的應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的用水方式，用較少的水獲得較高的產(chǎn)出效益，大幅度提高了水資源的利用效率。平均用水量僅為傳統(tǒng)灌溉方式的1/8，是噴灌的1/2，是一般滴灌的70%。膜下滴灌實(shí)現(xiàn)了浸潤式灌溉，把單純的澆水變成了澆營養(yǎng)液，使土壤不板結(jié)，團(tuán)粒不破壞，有很好的改造土壤，壓鹽堿的作用。 建設(shè)內(nèi)容水源工程設(shè)計(jì)灌溉水源均為地下水。本次采用已有機(jī)電井，根據(jù)小海子項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀情況，單井出水量在25—30m3 /h 之間，十八頃項(xiàng)目區(qū)單井出水量在30—40m3 /h 之間，水源井原則上按“梅花”形布置，井距大于400米。建井房87間（6平米磚混結(jié)構(gòu)）。水泵出水管上安裝逆止閥、排氣閥、壓力表以及排水閥等，水泵與輸水管通過泵管連接件進(jìn)行連接。節(jié)灌設(shè)備及建設(shè)規(guī)模安裝小型自走式噴灌機(jī)10套，灌溉面積1856畝。西芹微噴4032畝，膜下滴灌馬鈴薯8112畝。節(jié)水灌溉工程分五片，即小海子鎮(zhèn)向陽、八號(hào)片為小型自走式噴灌，面積1856畝；小海子鎮(zhèn)八十五號(hào)片為膜下滴灌，面積4000畝；七臺(tái)鎮(zhèn)董家村片為膜下滴灌，面積2000畝；十八頃鎮(zhèn)小城子片為膜下滴灌，面積2112畝；十八頃鎮(zhèn)范家村、三十頃片為微噴灌，面積4032畝。動(dòng)力配套利用已有動(dòng)力設(shè)備。 工程設(shè)計(jì) 灌溉設(shè)計(jì) 膜下滴灌灌溉設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)滴灌作物為馬鈴薯，馬鈴薯種植行距為1米，株距為30厘米。選用直徑16mm的黑色滴灌帶，滴灌滴頭流量為Q=, ，每兩行設(shè)置一根毛管。工作水頭9m。，設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度為3mm/d。滴灌設(shè)計(jì)土壤濕潤比取70%。灌溉制度灌區(qū)實(shí)施節(jié)灌后，其種植結(jié)構(gòu)相應(yīng)改變，根據(jù)近幾年商都縣節(jié)水灌溉地區(qū)的種植情況，實(shí)施噴灌的灌區(qū)經(jīng)濟(jì)效益最好的是馬鈴薯，一般二年需到茬一次，到茬作物為玉米，這樣當(dāng)年節(jié)灌區(qū)種植比例為馬鈴薯66%，玉米34%。①作物需水量計(jì)算公式：m=E—P—W地—W0—W1式中： m — 生育期灌溉定額（m3/畝） E — 作物需水量（m3/畝） P — 生育期有效降雨量（m3/畝） W0—W1 — 播前及期末土層內(nèi)儲(chǔ)水量（m3/畝）W地 — 地下水上升補(bǔ)給量（m3/畝）其中，地下水補(bǔ)給量W地因地下水埋深在8m左右，故不考慮。因有覆膜土壤儲(chǔ)水量為20m3/畝。②灌溉定額根據(jù)水量平衡公式，馬鈴薯的灌溉定額計(jì)算結(jié)果，詳見表34。馬鈴薯灌溉定額表表34 單位：m3/畝作 物需水量有效降雨量土壤儲(chǔ)水量地下水上升補(bǔ)給灌溉定額采用值馬鈴薯3301412020149142③灌水定額  — 設(shè)計(jì)灌水定額，mm； — 土壤容重，g/cm3；（ g/cm3） — 微灌設(shè)計(jì)土壤濕潤比，%；（70%） — 計(jì)劃濕潤土層深度，m；?。ǎ?— 適宜土壤含水量率上下限（） — 灌溉水利系數(shù)。（）經(jīng)計(jì)算為15mm（即10m3/畝）④灌水周期 T=(m/Ea) T — 設(shè)計(jì)灌水周期，d； — 設(shè)計(jì)灌水定額，mm（15mm）； Ea — 設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度，mm/d，（3 mm/d）； — 灌溉水利系數(shù)。 ⑤灌溉制度馬鈴薯灌溉制度表（膜下滴灌）表35 生育期灌水次數(shù)灌水定額（m3/畝）時(shí)間（月、日）灌水周期（d）灌溉定額（m3/畝）起止播種—苗期11041422104蔓生期31044104現(xiàn)蕾期51046104開花期712481349134塊根形成期101341113412104枯萎期1384微噴控制地塊形狀為432258m的長方形,面積168畝。低壓管道設(shè)置以井為中心布置，主管長度360m，支管長度1032m，主支管采用直徑100PVC管，支管共設(shè)出水口18個(gè)，出水口間距為86m，主管帶分布支管兩側(cè)，每側(cè)36m，共18條，長1296米，（PEφ9cm），鋪設(shè)24條噴灌帶，每條長86米。，每條帶長86m，噴水帶間距3m，共鋪設(shè)37152m。設(shè)計(jì)灌水定額西芹一個(gè)生育期需80天，根據(jù)近幾年商都縣西芹種植基地的情況看，已經(jīng)采用微噴灌溉的西芹，一般在正常年景灌溉1213次，每次灌溉10 m3左右，平均畝產(chǎn)量1萬斤。本次設(shè)計(jì)灌水定額為13 m3/畝。b、設(shè)計(jì)灌水周期西芹一個(gè)生育期為80天，每6天需灌溉一次。一個(gè)生育期灌溉13次。輪灌制度按照當(dāng)?shù)貦C(jī)電井出水量，每眼井設(shè)置18個(gè)出水口，每個(gè)出水口控制24條噴灌帶，每次灌溉4條(總長344米)，每百米流量為8m3/h，，分6次灌完，平均每天噴灌14小時(shí)。8= 7m3/h，則Q=47/= m3/h＜水泵供水量32 m3/h。 灌溉工程用水量， m3，原有灌溉面積需水量107 m3。，地下水資源滿足節(jié)灌工程的要求。 典型工程設(shè)計(jì)為了適應(yīng)灌區(qū)規(guī)?；N植種薯的需要，建設(shè)區(qū)采用微噴、滴灌、小型自走式噴灌機(jī)。機(jī)井設(shè)計(jì)水源井采用砼管井，井深為80米，鉆孔孔徑為550毫米，井內(nèi)徑為380毫米，含水層回填料粒徑為520毫米，濾料厚度為80毫米。井距不低于400米。(1)單井控制面積確定 — 單井控制面積，畝；Q — 單井出水量，m3/h，（30 m3/h、40 m3/h）；t — 灌溉期間每天開機(jī)時(shí)間，h,(24 h、20 h)；T — 每次輪灌期的天數(shù)，d，（4d）； — 灌溉水利用系數(shù)，（）；m — 每畝每次綜合平均灌水定額，m3，（10 m3）。指針式噴灌機(jī)井單井控制面積為畝 滴灌機(jī)井單井控制面積當(dāng)單井出水量為32T/h時(shí)畝 (2) 井距確定井距確定采用：L0=指針式噴灌機(jī)井距：L0===288米，最小井距選取300米。滴灌井距：當(dāng)單井出水量為32T/h時(shí)，單井控制面積為216畝，L0===379米，最小井距選取400米。西芹微噴灌典型設(shè)計(jì)首部設(shè)計(jì)水泵選擇200QJ3265/5潛水泵。其過濾、施肥器、量測(cè)設(shè)備和安全保護(hù)裝置與膜下滴灌一致?！艿兰拔妿У牟贾梦娍刂频貕K形狀為432258m的長方形,面積168畝。低壓管道設(shè)置以井為中心布置，主管長度360m，支管長度1032m，主支管采用直徑100PVC管，支管共設(shè)出水口18個(gè)，出水口間距為86m，主管帶分布支管兩側(cè)，每側(cè)36m，共18條，長1296米，（PEφ9cm），鋪設(shè)24條噴灌帶，每條長86米。，每條帶長86m，噴水帶間距3m，共鋪設(shè)37152m。詳見固定式微噴平面布置圖。微噴灌技術(shù)參數(shù)確定 微噴灌溉主要是葉菜類，系統(tǒng)采用折徑PEφ6cm多孔微噴帶，～，，噴幅34m。微噴系統(tǒng)工作制度的確定 本微灌系統(tǒng)實(shí)行分組輪灌的制度，輪灌組數(shù)按下式確定： N N — 允許的輪灌組最大數(shù)目； C — 一天運(yùn)行的小時(shí)數(shù)為14小時(shí)； T — 灌水時(shí)間間隙（周期），6d；t — 每個(gè)出水口一次灌水持續(xù)時(shí)間。計(jì)算得N=，按18組確定。6天灌溉168畝。系統(tǒng)流量的確定①支管流量確定 選用的滴灌帶百米流量為8 m3/h，一次灌溉4條344米，8= m3/h。②干管流量確定因?qū)嵭休喒嘀贫?，干管流量等于支管流量?。選Q為32 m3/h。（6）、干支管徑的確定D — 管道直徑，m；Q — 設(shè)計(jì)流量，Q=32 m3/hV — 經(jīng)濟(jì)流速，V=經(jīng)計(jì)算：D=，選D=100mmPVC塑料管PE軟帶管徑的確定V==計(jì)算得：D=，取φ=90mm。詳見西芹微噴灌典型工程平面布置圖。輪灌制度機(jī)電井出水量32/，西芹灌溉定額為169/畝。水頭損失的確定a、主管損失 — 沿程水頭損失，m； — 摩阻系數(shù)；Q — 流量，32000L/h；d — 管道內(nèi)徑，100mm；L — 管長，360m；b — 管徑指數(shù)，m — 流量指數(shù)，經(jīng)計(jì)算： m局部水頭損失按沿程水頭損失10%計(jì)，10%。b、支管損失支管直徑100，每次灌溉支管運(yùn)行長86米計(jì)算：%計(jì)，5%。c、PE90軟管損失每次灌溉PE管運(yùn)行長72米算： m局部水頭損失按沿程水頭損失5%計(jì)，5%。d、管道總損失=沿程損失+局部損失+=水泵揚(yáng)程確定灌溉系統(tǒng)總揚(yáng)程包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)水頭、灌溉系統(tǒng)參考點(diǎn)與井位最大高差（3米）、最大動(dòng)水位（22米）。工作水頭10米，首部過濾器損失10m。H總=+10+10+3+22=根據(jù)設(shè)計(jì)總揚(yáng)程及設(shè)計(jì)流量選擇水泵型號(hào)為200QJ3265/5深井潛水電泵。膜下滴灌設(shè)計(jì)（1）、首部樞紐設(shè)計(jì)①、水泵機(jī)組根據(jù)水源特點(diǎn)采用國產(chǎn)系列井用潛水泵，水泵選擇200QJ3265/5潛水泵。②、過濾系統(tǒng)過濾設(shè)備是滴灌系統(tǒng)得以長期、安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備?？紤]項(xiàng)目區(qū)水源水質(zhì)如泥沙、藻類、漂浮物及化學(xué)物質(zhì)含量，確定使用過濾系統(tǒng)的組合。要求該類系統(tǒng)具有堅(jiān)固耐用、過濾性能可靠、易于維護(hù)的特點(diǎn)。目前國內(nèi)比較成熟的過濾系統(tǒng)的組合主要有：離心砂石分離器+網(wǎng)式(或疊片)過濾器組；介質(zhì)過濾器+網(wǎng)式（或疊片）過濾器組；前者適合無藻類、漂浮物但泥沙含量較大的水源，而后者對(duì)水庫、河流水源的微生物、漂浮物有較好的過濾作用，對(duì)水質(zhì)較好的水源也可直接用網(wǎng)式（或疊片）過濾器；化學(xué)堵塞可采用酸洗解決。無論選用何種類型的過濾系統(tǒng)組合，并不能完全解決滴頭的堵塞，只能是堵塞減低到可接受的水平，一般推薦過濾器能濾除直徑大于滴頭流道直徑1/7~1/10的顆粒。過濾器的精度用“目”（M）表示：M=1/(D+d)，其中D為線徑（in）。d為孔徑（in）。經(jīng)過使用表明，對(duì)于滴灌系統(tǒng)，控制過濾器（網(wǎng)式（或疊片））為120目時(shí)及可滿足要求。③、施肥系統(tǒng)該設(shè)計(jì)中在每一灌溉系統(tǒng)首部應(yīng)選用壓差式施肥灌進(jìn)行施肥，使用簡單方便，運(yùn)行可靠，只需開啟肥料閘門即可進(jìn)行自動(dòng)施肥，特別適用于大田與果園的滴灌系統(tǒng)施肥。④、量測(cè)設(shè)備灌溉系統(tǒng)首部配置水表，可實(shí)現(xiàn)精確量水、精確灌溉，充分滿足用戶對(duì)節(jié)水計(jì)量的需要。⑤、安全保護(hù)裝置在每一灌溉系統(tǒng)首部均設(shè)快速釋壓閥，作用如下：釋壓閥：保護(hù)主管系統(tǒng)和泵站。防止系統(tǒng)運(yùn)行或輪灌組轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生超高壓?？諝忾y：在系統(tǒng)開/關(guān)時(shí)排/進(jìn)氣以保護(hù)系統(tǒng)。（2）、灌水器流量和工作水頭偏差率應(yīng)按下列公式計(jì)算： — 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（）。 — 灌水器設(shè)計(jì)流量，L/h（）； — 灌水器工作水頭偏差， %； — 灌水器工作最大水頭，m（9）； — 灌水器工作最小水頭，m（）； — 灌水器設(shè)計(jì)工作水頭，m（9）。計(jì)算得：=% =%（3）、一次灌水延續(xù)時(shí)間的確定 — 一次灌水延續(xù)時(shí)間，h； — 凈設(shè)計(jì)灌水定額，mm（15mm）； — 灌水器間距，m（）； — 毛管間距，m（1m）； — 田間水用系數(shù)，= — 灌水器流量，L/h（201L/h）計(jì)算得=，灌溉52畝。（4）、微灌系統(tǒng)工作制度的確定 本微灌系統(tǒng)實(shí)行分組輪灌的制度，輪灌組數(shù)按下式確定：