【正文】 設(shè)在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上，盡量避開(kāi)填方區(qū)以及可能發(fā)生滑坡或受山洪威脅的地帶。若管道因地形條件限制，必須鋪設(shè)在松軟地基或有可能發(fā)生不均勻沉陷的地段，則應(yīng)對(duì)管道基地進(jìn)行處理。d 據(jù)水源和灌溉田塊情況，輸配水管網(wǎng)，一般輸配水管道沿地勢(shì)較高位置布置，支管垂直于作物種植行布置，毛管順作物種植行布置。在平原地區(qū)可采用環(huán)狀管網(wǎng)或樹(shù)狀管網(wǎng)，其各級(jí)管道應(yīng)盡量采取兩側(cè)分水的布置形式；在山區(qū)丘陵地區(qū)宜采用樹(shù)狀管網(wǎng)，其主要管道應(yīng)盡量沿山脊布置，以盡量減少管道起伏。地形復(fù)雜需要采用改變管道縱坡布置時(shí)，管道最大縱坡不宜超過(guò)1：，而且應(yīng)小于或等于土壤的內(nèi)摩擦角，并在其拐彎處或直管段超過(guò)30米時(shí)設(shè)置鎮(zhèn)墩。固定管道的轉(zhuǎn)彎角度應(yīng)大于90度。埋設(shè)深度一般應(yīng)在凍土層深度以下，若入冬前能保證放空管內(nèi)積水，則可適當(dāng)淺埋。e 輸配水管網(wǎng)的進(jìn)口設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)壓力，應(yīng)根據(jù)灌溉管道系統(tǒng)所需要的設(shè)計(jì)流量和大多數(shù)配水管道進(jìn)口所需要的設(shè)計(jì)壓力確定。若局部地區(qū)供水壓力不足，而提高全系統(tǒng)壓力又不經(jīng)濟(jì)，應(yīng)采取增壓措施，若部分地區(qū)供水壓力過(guò)高，則可結(jié)合地形條件和供水壓力要求，設(shè)置壓力分區(qū)，采取減壓措施，或采取不同等級(jí)的管材和不同壓力要求的灌水方法，布置成不同的灌溉系統(tǒng)。在進(jìn)行各級(jí)管道水利計(jì)算時(shí)，應(yīng)同時(shí)驗(yàn)算各級(jí)管道產(chǎn)生水錘的可能性以及水錘壓力的大小值，以便采取水錘防護(hù)措施。特別是在管道縱向拐彎處，應(yīng)檢查是否可能產(chǎn)生真空，導(dǎo)致管道破壞，應(yīng)在管道規(guī)定壓力中預(yù)留23m水頭的余壓。f 輸配水管網(wǎng)各級(jí)管道進(jìn)口必須設(shè)置節(jié)制閥；分水口較多的配水管道，每隔35個(gè)分水口設(shè)置一個(gè)節(jié)制閥。管道最低處應(yīng)設(shè)置退水泄水閥，各用水單位都應(yīng)安設(shè)獨(dú)立的配水口和閘閥，并應(yīng)設(shè)置壓力和流量裝置，在水泵出口閘法的下游，壓力池方水閥的下游以及可能產(chǎn)生水錘負(fù)壓或水柱分離的管道處，應(yīng)安裝進(jìn)氣閥；在管道的駝峰處或管道最高處應(yīng)安裝排氣閥，在水泵逆止閥的下游或閘閥的上游管道處應(yīng)安裝防止水錘的防護(hù)裝置。g 管網(wǎng)布置盡量平行與溝、渠、路、林帶，順田間生產(chǎn)路和地邊布置，以利耕作和管理。h 盡量利用地形落差實(shí)施重力輸水。i 避免干擾輸油、輸氣管道及電訊線路等。j 應(yīng)盡可能發(fā)揮輸配水管網(wǎng)綜合利用的功能，把農(nóng)田灌溉與農(nóng)村供水以及水產(chǎn)、環(huán)境美化相結(jié)合，使輸配水管網(wǎng)的效益達(dá)到最高。② 管網(wǎng)規(guī)劃布置步驟a 根據(jù)地形條件分析確定管網(wǎng)類型。b 確定給水栓和出地管的適宜位置。c 按管道總長(zhǎng)度最短原則，確定管網(wǎng)中各級(jí)管道的走向與長(zhǎng)度。d 在縱斷面圖上標(biāo)注各級(jí)管道樁號(hào)、高程、給水裝置、保護(hù)設(shè)施、連接管件及附屬建筑物的位置。e 對(duì)各級(jí)管道、管件、給水裝置等，列表分類統(tǒng)計(jì)。③ 管網(wǎng)布置管網(wǎng)布置之前，首先根據(jù)適宜的地塊長(zhǎng)度和給水栓供水方式確定給水栓間距，然后根據(jù)經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果將給水栓連接而形成管網(wǎng)。一般滴灌系統(tǒng)輸水管網(wǎng)采用固定式管網(wǎng)，其布置形式主要采用樹(shù)狀管網(wǎng)，依據(jù)水源的種類和位置以及管網(wǎng)類型不同，其布置形式有如下幾種。水源位于田塊一側(cè)，樹(shù)狀管網(wǎng)一般呈“一”形、“T”形、和“L”形。這三種布置形式主要適用于控制面積較小的井灌灌區(qū)，(150500畝)，、。水源位于田塊一側(cè)，控制面積較大，一般為40100公頃(6001500畝)。地塊成方形或長(zhǎng)方形，作物種植方向與灌水方向相同或不相同時(shí)可布置成梳齒形或豐字形。 “一”字形布置 “T”形布置水源位于田塊中心，控制面積較大時(shí)，常采用“工”字形和長(zhǎng)“一”、。 梳齒形布置 “工”形布置 長(zhǎng)“一”形布置 系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定(1) 基本參數(shù)① 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，滴灌不應(yīng)低于85%。② 。③ 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的日工作小時(shí)應(yīng)根據(jù)不同水源和農(nóng)業(yè)技術(shù)條件確定，一般不宜大于20h。④滴頭設(shè)計(jì)工作水頭應(yīng)取所選滴頭的額定工作水頭，或由滴頭壓力與流量關(guān)系曲線確定。灌水器的工作水頭越高，灌水均勻度越高，但系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用越大。灌水器的設(shè)計(jì)工作水頭應(yīng)根據(jù)地形和所選用的灌水器的水力性能決定。⑤ 滴灌設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比（P）：設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比是指被濕潤(rùn)土體體積與計(jì)劃土壤濕潤(rùn)層總土體體積的比值。濕潤(rùn)比的大小取決于作物、滴頭流量、灌水量、滴頭和毛管間距、土壤理化特性及地面坡度等因素。由于滴灌為點(diǎn)源三維入滲，數(shù)學(xué)模型復(fù)雜，且有很多近似假設(shè)，求解比較困難，最好通過(guò)田間試驗(yàn)確定。在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，濕潤(rùn)比常以地面以下2030cm處的平均濕潤(rùn)面積與作物種植面積的百分比近似的表示。a 毛管為單行直線布置時(shí)，其濕潤(rùn)比可按下式計(jì)算：式中：P——地表以下30cm處濕潤(rùn)面積占作物種植面積的比%；Dw——土壤水分水平擴(kuò)散直徑或濕潤(rùn)帶寬度（m），它的大小取決于土壤質(zhì)地、滴頭流量和灌水量大??；Sl——毛管間距（m）；Se——滴頭間距（m）。b 毛管、滴頭繞樹(shù)布置時(shí)：式中：n——一株果樹(shù)下布置的滴頭數(shù)；Se——滴頭間距（m）；Sw——濕潤(rùn)帶寬度（m）；St——果樹(shù)株距（m）；Sr——果樹(shù)行距（m）。⑥ 設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度（Ea）：應(yīng)采用作物耗水強(qiáng)度峰值，并應(yīng)由當(dāng)?shù)卦囼?yàn)資料確定，無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，對(duì)糧、棉、油等大田作物采用膜下滴灌時(shí)，根據(jù)本地情況Ea可在3～6mm/d之間選取。⑦ 計(jì)劃土壤濕潤(rùn)層深度（Z）：不同作物不同生育階段的計(jì)劃濕潤(rùn)層深度不一樣，根據(jù)各地的經(jīng)驗(yàn)，各種作物的適宜土壤濕潤(rùn)層深度為：,。一般而言，常規(guī)灌溉條件下上述作物的根系深度大于上述經(jīng)驗(yàn)值，但其絕大多數(shù)的毛根分布于此深度內(nèi)，因此沒(méi)有必要根據(jù)主根深度來(lái)確定滴灌條件下的濕潤(rùn)深度。根據(jù)石河子墾區(qū)六年來(lái)對(duì)棉花根系發(fā)育情況的觀測(cè)，溝灌棉花的主根深度一般都大于60cm，但滴灌與溝灌棉花的毛根，有80%以上分布在地表下30cm土層以內(nèi)，并且在此土層內(nèi)滴灌比溝灌棉花的根系發(fā)生量高2535%。幾年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐也證明，該墾區(qū)棉花的濕潤(rùn)層深度設(shè)計(jì)為40cm是可行的。(2) 灌溉制度① 設(shè)計(jì)灌水定額：應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卦囼?yàn)資料按下面公式之一計(jì)算m=(θmaxθmin)/η或 m=(θ/maxθ/min)/η式中：m——設(shè)計(jì)灌水定額mm；γ——土壤容重g/cm3，；z——計(jì)劃土壤濕潤(rùn)層深度m；P——濕潤(rùn)比 %；θmax、θmin——適宜土壤含水率上、下限（占干土重的百分比），θmax可取田間持水率的90%，θmin可取田間持水率的60%，；θ/max、θ/min——適宜土壤含水率上、下限（占土壤體積百分比），θ/max可取田間持水率的90%，θ/min可取田間持水率的60%，；η——灌溉水利用系數(shù)。上式求得的灌水定額為作物需水高峰期的值。 不同土壤的物理特性表土壤質(zhì)地容重（g/cm3）田間持水量凋萎系數(shù)重量（%）體積（%）重量（%）體積（%）砂土16202632砂壤土223032404659輕壤土2228303649612中壤土22283035610815重壤土22283242613918輕粘土283240451520中粘土2535354512171724重粘土30354050② 設(shè)計(jì)灌水周期：可按下式計(jì)算T=（m/Ea）η式中： T——設(shè)計(jì)灌水周期d；Ea——設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度mm/d。按上式求得的值為作物需水高峰期的灌水周期。③ 一次灌水延續(xù)時(shí)間t=m?Se?Sr/（ηqd）式中：t——一次灌水延續(xù)時(shí)間h；qd——設(shè)計(jì)滴頭流量l/h。④ 灌水次數(shù)與灌水總量灌水總量應(yīng)由當(dāng)?shù)毓喔仍囼?yàn)資料確定，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料按彭曼法計(jì)算，計(jì)算出總需水量后，應(yīng)根據(jù)作物各生育期的需水量確定不同時(shí)期的灌水定額及灌水周期，確定總的灌水次數(shù)，合理分配灌溉水量。⑤ 鹽堿地滴灌灌水定額干旱半干旱地區(qū)特定的地質(zhì)成因，導(dǎo)致原生鹽堿地廣泛分布。淺層地下水礦化度高是次生鹽堿化的物質(zhì)基礎(chǔ)，強(qiáng)烈的蒸發(fā)為鹽堿上移提供了動(dòng)力條件，水份蒸發(fā)，鹽堿在地表積累。采用膜下滴灌技術(shù)，不僅可大大減少棵間蒸發(fā)，抑制鹽份上移，而且在滴頭濕潤(rùn)范圍內(nèi)形成一個(gè)較好的水鹽環(huán)境，有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育。膜下滴灌水鹽運(yùn)移有兩個(gè)過(guò)程：一是滴水時(shí)，耕作層鹽份隨水向周邊遷移。滴灌是一個(gè)點(diǎn)源空間三維入滲，土壤鹽份也在水份溶解攜帶下向周邊遷移，這一過(guò)程是表土鹽份淋洗脫鹽過(guò)程。另一過(guò)程是停止滴水后，土壤水份主要是在土壤勢(shì)梯度、植物蒸騰、土壤蒸發(fā)作用下的再分布，鹽份也將隨水而遷移，在表土集鹽。由于覆膜，阻斷了土壤水份與大氣的直接聯(lián)系，從而抑制了土壤水的蒸發(fā)，不僅增加了作物對(duì)水分的利用量，而且也抑制或減緩了返鹽過(guò)程，滴灌灌水周期較短，地表返鹽現(xiàn)象較弱，是鹽堿地應(yīng)用滴灌能夠獲得較高產(chǎn)量的基本原因。鹽堿地的灌溉制度包括灌水延續(xù)時(shí)間、滴水量、滴頭流量、灌水定額、灌水周期和灌溉定額，不僅取決于作物需水量，也取決于作物的耐鹽度。一般以土壤飽和溶液的電導(dǎo)率進(jìn)行鹽份控制。 各種作物適宜的電導(dǎo)率表作物Ece(ds/m)作物Ece(ds/m)作物Ece(ds/m)棉花番茄葡萄甜菜玉米蘋(píng)果大豆辣椒石榴桃蔬菜(3) 滴灌灌水均勻度① 滴灌均勻系數(shù)水利部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《微灌工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，灌水器設(shè)計(jì)允許流量偏差率qv應(yīng)不大于20%。② 灌水小區(qū)允許水頭偏差滴頭工作水頭偏差率hV與流量偏差率qV之間的關(guān)系可用下式表示：式中：X——滴頭流態(tài)指數(shù)。灌水小區(qū)允許水頭偏差按下式計(jì)算：[ΔH]= hVhd式中：[ΔH]——灌水小區(qū)允許水頭偏差，m；hd ——設(shè)計(jì)滴頭工作水頭，m。 滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)滴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以滴灌工程總體規(guī)劃為基礎(chǔ)進(jìn)行的，其內(nèi)容包括系統(tǒng)的布置，系統(tǒng)及各級(jí)管道設(shè)計(jì)流量的確定，管網(wǎng)的水力計(jì)算，以及泵站、沉淀池、首部的設(shè)計(jì)等，寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，提出工程材料、設(shè)備及預(yù)算清單、施工和運(yùn)行管理要求。滴灌系統(tǒng)的布置通常是在地形圖上作初步的布置，然后將初步布置方案帶到實(shí)地與實(shí)際地形做對(duì)照，并進(jìn)行必要的修正。滴灌系統(tǒng)的布置所用的地形圖比例一般為1/500—1/1000。在灌區(qū)很小的情況下也可以在實(shí)際地形上進(jìn)行布置，但應(yīng)繪制滴灌系統(tǒng)布置示意圖。由于首部樞紐的位置一般已在規(guī)劃階段確定，因此設(shè)計(jì)階段主要是進(jìn)行管網(wǎng)的布置。(1) 滴頭的選擇滴頭選擇是否恰當(dāng)，直接影響工程的投資和灌水質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟悉各種灌水器的性能和適用條件，考慮以下因素選擇適宜的灌水器。① 作物種類和種植模式。不同的作物對(duì)灌水的要求不同，相同作物不同的種植模式對(duì)灌水的要求也不同。如條播作物，要求沿帶狀濕潤(rùn)土壤，濕潤(rùn)比高，可選用線源滴頭；而對(duì)于果樹(shù)等高大的林木，株、行距大，一棵樹(shù)需要繞樹(shù)濕潤(rùn)土壤，可用點(diǎn)源滴頭。作物不同的株行距種植模式，對(duì)滴頭流量、間距等的要求也不同。② 土壤性質(zhì)。土壤質(zhì)地對(duì)滴灌入滲的影響很大，對(duì)于沙土，可選用大流量的滴頭，以增大土壤水的橫向擴(kuò)散范圍。對(duì)于粘性土壤應(yīng)用流量小的滴頭，以免造成地面徑流。③ 工作壓力及范圍。任何滴頭都有其適宜的工作壓力和范圍，應(yīng)盡可能選用工作壓力小、范圍大的滴頭，以減少能耗提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。④ 流量壓力關(guān)系。滴頭流量對(duì)壓力變化的敏感程度直接影響灌水的質(zhì)量和水的利用率，應(yīng)盡可能選用流態(tài)指數(shù)小的滴頭。⑤ 灌水器的制造精度。滴灌的均勻度與灌水器的精度密切相關(guān)，在許多情況下，灌水器的制造偏差所引起的流量變化，超過(guò)水力學(xué)引起的流量變化，應(yīng)選用制造偏差系數(shù)小的滴頭。⑥ 對(duì)溫度變化的敏感性。灌水器流量對(duì)水溫度反應(yīng)的敏感程度取決于兩個(gè)因素：灌水器的流態(tài)，層流型灌水器的流量隨水溫的變化而變化，而紊流型灌水器的流量受水溫的影響小，因此在溫度變化大的地區(qū)，宜選用紊流型灌水器。灌水器的某些零件的尺寸和性能易受水溫的影響，例如壓力補(bǔ)償?shù)晤^所用的人造橡膠片的彈性，可能隨水溫而變化，從而影響滴頭的流量。⑦ 對(duì)堵賽、淤積、沉淀的敏感性?？苟沦惸芰Σ畹牡晤^，要求高精度的過(guò)濾系統(tǒng)，往往造成滴灌系統(tǒng)的造價(jià)及能耗大幅度增加，甚至?xí)?dǎo)致滴灌工程的報(bào)廢。實(shí)踐證明，單翼迷宮式薄壁非復(fù)用型滴灌帶，抗堵塞能力較強(qiáng)，也避免了滴灌帶重復(fù)使用造成的堵塞累加問(wèn)題。⑧ 成本與價(jià)格。一個(gè)滴灌系統(tǒng)有成千上萬(wàn)的灌水器，其價(jià)格的高低對(duì)工程投資的影響很大。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)可能選擇價(jià)格低廉的灌水器。目前天業(yè)公司生產(chǎn)的單翼迷宮式滴灌帶，以價(jià)格低廉，大量推廣使用。(2) 滴頭的布置① 單行毛管直線布置毛管順作物行向布置，一行作物布置一條毛管，滴頭安裝在毛管上。這種布置方式適用于窄行密植作物和幼樹(shù)。對(duì)于幼樹(shù)，一棵樹(shù)安裝23個(gè)單口出水口滴頭。對(duì)于窄行密植作物，可沿毛管等間距安裝滴頭。這種情形也可使用多孔毛管作灌水器，有時(shí)一條毛管控制若干行作物。② 雙行毛管平行布置當(dāng)?shù)喂喔叽笞魑飼r(shí)，可采用雙行毛管平行布置的形式，沿樹(shù)行兩側(cè)布置兩條毛管，每株樹(shù)兩邊各安裝24個(gè)滴頭。這種布置形式使用的毛管數(shù)量較多。③ 單行毛管環(huán)狀布置當(dāng)?shù)喂喑升g果樹(shù)時(shí)，可沿一行樹(shù)布置一條輸水毛管，圍繞每一棵樹(shù)布置一條環(huán)狀灌水管，其上安裝56個(gè)單出水口滴頭。這種布置形式由于增加了環(huán)狀管，使毛管總長(zhǎng)度大大增加，因而增加了工程費(fèi)用。以上各種布置方式中毛管均沿作物行向布置，在山丘區(qū)一般采用等高種植，故毛管是沿等高線布置的。對(duì)于果樹(shù)，滴頭（或滴水點(diǎn)）與樹(shù)干的距離通常為樹(shù)冠半徑的2/3。 毛管的長(zhǎng)度直接影響灌水的均勻度和工程費(fèi)用，毛管長(zhǎng)度越大，支管間距越大，支管數(shù)量越少。工程投資越少，但灌水均勻度降低。因此，布置的毛管長(zhǎng)度應(yīng)控制在允許的最大長(zhǎng)度以內(nèi)，而允許的最大毛管長(zhǎng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)均勻的要求，并由水力計(jì)算確定。④ 大田作物滴灌毛管的布置形式大田棉花、番茄膜下滴灌毛管的布置形式，經(jīng)過(guò)新疆各地不斷的實(shí)踐和探索，已形成一膜兩管四行（一幅地膜布置兩條滴灌帶種植四行作物）、一膜一管四行、機(jī)械采棉等