【正文】 設在堅實的基礎上，盡量避開填方區(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，必須鋪設在松軟地基或有可能發(fā)生不均勻沉陷的地段，則應對管道基地進行處理。d 據水源和灌溉田塊情況，輸配水管網，一般輸配水管道沿地勢較高位置布置，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)狀管網或樹狀管網，其各級管道應盡量采取兩側分水的布置形式；在山區(qū)丘陵地區(qū)宜采用樹狀管網，其主要管道應盡量沿山脊布置，以盡量減少管道起伏。地形復雜需要采用改變管道縱坡布置時，管道最大縱坡不宜超過1：，而且應小于或等于土壤的內摩擦角，并在其拐彎處或直管段超過30米時設置鎮(zhèn)墩。固定管道的轉彎角度應大于90度。埋設深度一般應在凍土層深度以下，若入冬前能保證放空管內積水，則可適當淺埋。e 輸配水管網的進口設計流量和設計壓力，應根據灌溉管道系統(tǒng)所需要的設計流量和大多數配水管道進口所需要的設計壓力確定。若局部地區(qū)供水壓力不足，而提高全系統(tǒng)壓力又不經濟，應采取增壓措施，若部分地區(qū)供水壓力過高，則可結合地形條件和供水壓力要求，設置壓力分區(qū)，采取減壓措施，或采取不同等級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)。在進行各級管道水利計算時，應同時驗算各級管道產生水錘的可能性以及水錘壓力的大小值，以便采取水錘防護措施。特別是在管道縱向拐彎處，應檢查是否可能產生真空，導致管道破壞，應在管道規(guī)定壓力中預留23m水頭的余壓。f 輸配水管網各級管道進口必須設置節(jié)制閥；分水口較多的配水管道，每隔35個分水口設置一個節(jié)制閥。管道最低處應設置退水泄水閥，各用水單位都應安設獨立的配水口和閘閥，并應設置壓力和流量裝置，在水泵出口閘法的下游，壓力池方水閥的下游以及可能產生水錘負壓或水柱分離的管道處，應安裝進氣閥；在管道的駝峰處或管道最高處應安裝排氣閥，在水泵逆止閥的下游或閘閥的上游管道處應安裝防止水錘的防護裝置。g 管網布置盡量平行與溝、渠、路、林帶，順田間生產路和地邊布置，以利耕作和管理。h 盡量利用地形落差實施重力輸水。i 避免干擾輸油、輸氣管道及電訊線路等。j 應盡可能發(fā)揮輸配水管網綜合利用的功能，把農田灌溉與農村供水以及水產、環(huán)境美化相結合，使輸配水管網的效益達到最高。② 管網規(guī)劃布置步驟a 根據地形條件分析確定管網類型。b 確定給水栓和出地管的適宜位置。c 按管道總長度最短原則，確定管網中各級管道的走向與長度。d 在縱斷面圖上標注各級管道樁號、高程、給水裝置、保護設施、連接管件及附屬建筑物的位置。e 對各級管道、管件、給水裝置等，列表分類統(tǒng)計。③ 管網布置管網布置之前，首先根據適宜的地塊長度和給水栓供水方式確定給水栓間距，然后根據經濟分析結果將給水栓連接而形成管網。一般滴灌系統(tǒng)輸水管網采用固定式管網，其布置形式主要采用樹狀管網，依據水源的種類和位置以及管網類型不同，其布置形式有如下幾種。水源位于田塊一側，樹狀管網一般呈“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，控制面積較大，一般為40100公頃(6001500畝)。地塊成方形或長方形，作物種植方向與灌水方向相同或不相同時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，常采用“工”字形和長“一”、。 梳齒形布置 “工”形布置 長“一”形布置 系統(tǒng)設計參數的確定(1) 基本參數① 設計保證率：應根據自然條件和經濟條件確定，滴灌不應低于85%。② 。③ 設計系統(tǒng)的日工作小時應根據不同水源和農業(yè)技術條件確定，一般不宜大于20h。④滴頭設計工作水頭應取所選滴頭的額定工作水頭，或由滴頭壓力與流量關系曲線確定。灌水器的工作水頭越高，灌水均勻度越高，但系統(tǒng)的運行費用越大。灌水器的設計工作水頭應根據地形和所選用的灌水器的水力性能決定。⑤ 滴灌設計土壤濕潤比（P）：設計土壤濕潤比是指被濕潤土體體積與計劃土壤濕潤層總土體體積的比值。濕潤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。由于滴灌為點源三維入滲，數學模型復雜，且有很多近似假設，求解比較困難，最好通過田間試驗確定。在工程規(guī)劃設計時，濕潤比常以地面以下2030cm處的平均濕潤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，其濕潤比可按下式計算：式中：P——地表以下30cm處濕潤面積占作物種植面積的比%；Dw——土壤水分水平擴散直徑或濕潤帶寬度（m），它的大小取決于土壤質地、滴頭流量和灌水量大小；Sl——毛管間距（m）；Se——滴頭間距（m）。b 毛管、滴頭繞樹布置時：式中：n——一株果樹下布置的滴頭數；Se——滴頭間距（m）；Sw——濕潤帶寬度（m）；St——果樹株距（m）；Sr——果樹行距（m）。⑥ 設計耗水強度（Ea）：應采用作物耗水強度峰值，并應由當地試驗資料確定，無實測資料時，對糧、棉、油等大田作物采用膜下滴灌時，根據本地情況Ea可在3～6mm/d之間選取。⑦ 計劃土壤濕潤層深度（Z）：不同作物不同生育階段的計劃濕潤層深度不一樣，根據各地的經驗，各種作物的適宜土壤濕潤層深度為：,。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驗值，但其絕大多數的毛根分布于此深度內，因此沒有必要根據主根深度來確定滴灌條件下的濕潤深度。根據石河子墾區(qū)六年來對棉花根系發(fā)育情況的觀測，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，并且在此土層內滴灌比溝灌棉花的根系發(fā)生量高2535%。幾年來的生產實踐也證明，該墾區(qū)棉花的濕潤層深度設計為40cm是可行的。(2) 灌溉制度① 設計灌水定額：應根據當地試驗資料按下面公式之一計算m=(θmaxθmin)/η或 m=(θ/maxθ/min)/η式中：m——設計灌水定額mm；γ——土壤容重g/cm3，；z——計劃土壤濕潤層深度m；P——濕潤比 %；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。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地容重（g/cm3）田間持水量凋萎系數重量（%）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 設計灌水周期：可按下式計算T=（m/Ea）η式中： T——設計灌水周期d；Ea——設計耗水強度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)時間t=m?Se?Sr/（ηqd）式中：t——一次灌水延續(xù)時間h；qd——設計滴頭流量l/h。④ 灌水次數與灌水總量灌水總量應由當地灌溉試驗資料確定，無試驗資料時，可根據當地的氣象資料按彭曼法計算，計算出總需水量后，應根據作物各生育期的需水量確定不同時期的灌水定額及灌水周期，確定總的灌水次數，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)特定的地質成因，導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基礎，強烈的蒸發(fā)為鹽堿上移提供了動力條件，水份蒸發(fā)，鹽堿在地表積累。采用膜下滴灌技術，不僅可大大減少棵間蒸發(fā)，抑制鹽份上移，而且在滴頭濕潤范圍內形成一個較好的水鹽環(huán)境，有利于作物生長發(fā)育。膜下滴灌水鹽運移有兩個過程：一是滴水時，耕作層鹽份隨水向周邊遷移。滴灌是一個點源空間三維入滲，土壤鹽份也在水份溶解攜帶下向周邊遷移，這一過程是表土鹽份淋洗脫鹽過程。另一過程是停止滴水后，土壤水份主要是在土壤勢梯度、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系，從而抑制了土壤水的蒸發(fā)，不僅增加了作物對水分的利用量，而且也抑制或減緩了返鹽過程，滴灌灌水周期較短，地表返鹽現象較弱，是鹽堿地應用滴灌能夠獲得較高產量的基本原因。鹽堿地的灌溉制度包括灌水延續(xù)時間、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率進行鹽份控制。 各種作物適宜的電導率表作物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 滴灌均勻系數水利部行業(yè)標準《微灌工程技術規(guī)范》規(guī)定，灌水器設計允許流量偏差率qv應不大于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之間的關系可用下式表示：式中：X——滴頭流態(tài)指數。灌水小區(qū)允許水頭偏差按下式計算：[ΔH]= hVhd式中：[ΔH]——灌水小區(qū)允許水頭偏差，m；hd ——設計滴頭工作水頭，m。 滴灌系統(tǒng)設計滴灌系統(tǒng)的設計是以滴灌工程總體規(guī)劃為基礎進行的，其內容包括系統(tǒng)的布置，系統(tǒng)及各級管道設計流量的確定，管網的水力計算，以及泵站、沉淀池、首部的設計等，寫出設計說明書，提出工程材料、設備及預算清單、施工和運行管理要求。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地與實際地形做對照，并進行必要的修正。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際地形上進行布置，但應繪制滴灌系統(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，因此設計階段主要是進行管網的布置。(1) 滴頭的選擇滴頭選擇是否恰當，直接影響工程的投資和灌水質量。設計人員應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。不同的作物對灌水的要求不同，相同作物不同的種植模式對灌水的要求也不同。如條播作物，要求沿帶狀濕潤土壤，濕潤比高，可選用線源滴頭；而對于果樹等高大的林木，株、行距大，一棵樹需要繞樹濕潤土壤，可用點源滴頭。作物不同的株行距種植模式，對滴頭流量、間距等的要求也不同。② 土壤性質。土壤質地對滴灌入滲的影響很大，對于沙土，可選用大流量的滴頭，以增大土壤水的橫向擴散范圍。對于粘性土壤應用流量小的滴頭，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)的適應性。④ 流量壓力關系。滴頭流量對壓力變化的敏感程度直接影響灌水的質量和水的利用率，應盡可能選用流態(tài)指數小的滴頭。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，在許多情況下，灌水器的制造偏差所引起的流量變化，超過水力學引起的流量變化，應選用制造偏差系數小的滴頭。⑥ 對溫度變化的敏感性。灌水器流量對水溫度反應的敏感程度取決于兩個因素：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，例如壓力補償滴頭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^，要求高精度的過濾系統(tǒng)，往往造成滴灌系統(tǒng)的造價及能耗大幅度增加，甚至會導致滴灌工程的報廢。實踐證明，單翼迷宮式薄壁非復用型滴灌帶，抗堵塞能力較強，也避免了滴灌帶重復使用造成的堵塞累加問題。⑧ 成本與價格。一個滴灌系統(tǒng)有成千上萬的灌水器，其價格的高低對工程投資的影響很大。設計時，應進可能選擇價格低廉的灌水器。目前天業(yè)公司生產的單翼迷宮式滴灌帶，以價格低廉，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。對于幼樹，一棵樹安裝23個單口出水口滴頭。對于窄行密植作物，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，有時一條毛管控制若干行作物。② 雙行毛管平行布置當滴灌高大作物時，可采用雙行毛管平行布置的形式，沿樹行兩側布置兩條毛管，每株樹兩邊各安裝24個滴頭。這種布置形式使用的毛管數量較多。③ 單行毛管環(huán)狀布置當滴灌成齡果樹時，可沿一行樹布置一條輸水毛管，圍繞每一棵樹布置一條環(huán)狀灌水管，其上安裝56個單出水口滴頭。這種布置形式由于增加了環(huán)狀管，使毛管總長度大大增加，因而增加了工程費用。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。對于果樹，滴頭（或滴水點）與樹干的距離通常為樹冠半徑的2/3。 毛管的長度直接影響灌水的均勻度和工程費用，毛管長度越大，支管間距越大，支管數量越少。工程投資越少，但灌水均勻度降低。因此，布置的毛管長度應控制在允許的最大長度以內，而允許的最大毛管長度應滿足設計均勻的要求，并由水力計算確定。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，經過新疆各地不斷的實踐和探索，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、機械采棉等