滴灌设计参数

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业滴头流量和滴头间距 通过几年来对不同滴头流量，不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出，重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”，滴水点处水分增量最大，越向深处越小，湿润峰的宽深比较大。在一定水量下，流量越大，湿润深度越浅，湿润宽度越大(图1、图2、图3)。当滴头流量达到3升/小时，地表出现径流迹象。对中壤土来说，在滴水量相同时，滴头流量越大，湿润宽度就越大，而湿润深度差别不大( 4、图5、图6)。当滴头流量大于3升/小时，开始出现径流迹象，当滴头流量为4升/小时，径

2、流更加明显。对砂土而言，土壤水分主要以垂直人渗为主，当滴水量达到4升时，砂土湿润深度可达60厘米，此时地表湿润宽度为35厘米左右(图7、图8)综上所述，重壤土和中壤土滴头流量不宜超过3升/小时，在不产生地表径流情况下取较大值以排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。另外，根据土壤湿润峰的变化情况，滴头间距也没必要太小，一般重壤土可选择0.40一0.50米，中壤土可选择0.40米左右。对砂土来说，滴头流量宜选择较大值，可取到3一4升/小时，滴头间距不宜超过0.30米。同时，在有盐碱的土壤上，滴头流量的选择，在不产生地表径流情况下，宜取其上限值，这样有利于在棉花根层形成淡化区，排盐效果较好。 目前,团场普遍

3、赞同采用滴头流量大的滴灌带,主要是由于在实际运行中,实际流量没有达到设计流量。关于毛管间距确定 在滴灌系统投资中，毛管投资占有相当大的比重。由图9、图10可以看出，在中壤土上，土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大，滴头最大湿润直径可达140厘米。采用一管四行棉花布置毛管，毛管到最边行棉花的距离为55一60厘米，机采棉棉花行距配置(66+10厘米)中，毛管到最边行棉花距离只有43厘米。说明在壤土和重壤土类土壤上采用“一管四行”方式布置毛管是完全可行的，这样毛管间距可由原来90厘米，增加到120厘米左右，每亩毛管用量可减少1/3，可充分发挥滴灌系统的效益，有效降低滴灌设施投入。3关于土壤湿润比 土壤

4、湿润比是指在土壤计划湿润层内，湿润土体与总土体的比值。在田间由于滴头流量和滴水量及土壤质地的变化，其湿润比是有差异的，通过试验和计算分析，三种土壤膜下滴灌棉花花铃期平均土壤湿润比为63%.因此，在滴灌工程设计中，壤土类土壤上棉花花铃期膜下滴灌湿润比取60%一65%较适宜，重壤土取上限值，砂土和砂.壤土取下限值4最大日耗水强度 根据多年实测资料，在石河子垦区不同土壤膜下滴灌棉花花铃期平均日耗水率为4.50一5.10毫米(表1)因此。在该地区棉花膜下滴灌工程设计中.棉花最大日耗水强度取1.50一5毫米/天较适宜。其它地区棉花最大日耗水强度，可采用当地实测值确定，没有实测资料可参考气候类似地区资料确

5、定，也可用彭曼公式求得5计划湿润土层深度膜下滴灌不仅湿润区域小，而且湿润深度也远比常规沟灌浅，属于浅层灌溉。根据大量土壤水分监测结果分析，在棉花膜下滴灌合理灌溉制度下，滴灌的土壤湿润深度基本在60厘米以内，而沟灌一般都在100厘米以下。从土壤水分消耗来看，膜下滴灌60厘米土层以内土壤含水量分布有波动(发生变化)，60厘米深度以下，土壤含水量几乎没发生变化(图11)，说明60厘米以下土层水分没有消耗。因此,膜下滴灌棉花最大计划湿润层深度不宜超过60厘米.一般取50-60厘米较适宜。土壤适宜含水率上、下限 滴灌设计中所指的上壤适宜含水率上、下限是指满足棉花花铃期需水要求，土壤适宜含水率上、下限值一

6、般用占田间持水率的百分数表示。对常规沟细灌土壤适宜含水率上、下限一般取田间持水率的100%和60%。膜下滴灌是一种控制灌概，可适时适量控制滴灌水量，调节水分含量。通过多年试验，土壤计划润湿层内土壤水分上限控制在80%一85%，下限控制在60%一65%较适宜。7关于干管工作压力的选择在滴灌工程设计中，干管工作压力的选择，直接影响到工程的投资。从滴灌系统本身工作需要来说。干管工作压力选0.40Mpa较经济但采用滴灌技术后，田间已没有任何渠道。当种植小麦等密植作物时，采用喷灌方式灌溉，干管工作压力不够。因此，在滴灌工程设计中，建议干管工作压力选择0.60Mpa ,而且系统的地埋管道按喷、滴灌或滴灌、

7、管道灌共用考虑。轮灌小区的划分对于目前普遍采用的支附管轮灌方式，划分轮灌小区时，一条分干管上的所有支管尽可能同时运行，每条支管上各开启一条附管。这样运行，不容易造成漏开附管的现象，可以提高灌水均匀度。操作人员不需盲目的到田间四处找球阀。切记系统不要低压运行在系统运行过程中，不要人为的多开或少开球阀。系统低压运行的后果是：按设计额定工作压力的系统，灌水均匀度就能得到充分保证，当滴头压力下降时，灌水均匀度就差，在设计完成的系统内一旦遇此情况，作物长势必将不均匀，直接影响到作物的产量和经济效益的高低。通常滴灌系统首部压力在进入地下管道前不宜低于2.5kg。分干管不主张变径在设计中，分干管按变径考虑，

8、虽可节约一部分投资，但从长远来看，不变径更为合适，其原因：如果按变径设计，在以后的运行中，滴灌带的型号就需按当时设计的型号采购，而实际上滴灌带的型号每年都在不同程度的变化；分干管变径不适宜以后改为支管轮灌的方式；实际运行中，采用了分干管变径的条田，灌水均匀度大都受到不同程度的影响。制定灌溉制度的具体方法有三种:总结群众丰产的灌水经验:总结灌溉试验资料:按水量平衡原理推算。大田膜下滴灌技术的灌溉制度是严格按照土壤水允许上下限指标进行控制灌溉的高效节水型灌溉新技术。其灌溉制度的制定原则和计算方法与一般性常规沟灌灌溉方法是一样的。只是一个实时调整问题。但在滴灌下程技术设计中只是计算灌溉高峰期(如棉花

9、花铃期)的一次灌溉过程中的灌水定额、设计灌水周期、一次灌水的延续时间，它井不是全生育期内的灌溉制度，所以必须按照设计单位提出的设计要求进行操作管理。上述制度在实际操作答理过程中的必要性目前还没有被人们完全所认识，有此单位在没有自然降水补充可利用的同等条件下，在自行制定的操作管理“办法”、“规程”、“要点”，甚至一些自办的“电视科普讲座”中，随意降低技术设计中所制定的灌水定额(亦有增加的)。有的还人为延长灌水间隔时间(灌水周期)，这样操作的结果一是设计要求与实际操作脱节,失去了设计灌水定额的意义；二是作物需水高峰期严重供水不足，受旱而减产。 2系统轮灌方式对降低投资的影响 大田滴灌系统中，一般采

10、用干支管轮流输水方式进行轮灌，然而在同一条干管上若采用不同的支管组合方式，如规划设计时考虑不周，必会增大干支管中的沿程水头损失，同时有此单位由于盲目改变设计轮灌方式，也可能增大管道沿程损失，甚至还影响到支管，迫使增大流速，超过适宜流速，总之，支管组合轮灌方式不同，干管中的流量变化也不同，合理的轮灌方式可以减小部分干支管的管径，降低投资。3适宜经济流速对管径选择的影响 答径的选择应从技术和经济两个方面综合考虑，适宜经济流速的选择合适与否，对整个滴灌系统的造价起重要作用。 滴灌系统各级管道管径的选择目前大部分采用经济流速计算选择。那么各级管道的经济流速的值或范围应是多少，微灌规范中没有规定范围，因

11、而各地选择不一，通过查阅参考资料，其结果也有差异，如:农村水利技术实用手册(董冠群等主编)中讲到:低压管道输水如塑料硬管适宜流速为0.6 1.3m/s、，压力管道经 综上所述，目前兵团各团场的滴灌系统干管一般均低于上述范围，而不少支、辅管却大于上述范围，笔者认为，滴灌系统的干管适宜流速一般应选择在2m/s左右，在与各方面因索匹配的条件下，尽量用足用够，必要时可提高到2. 5 m/s,要比现在一般采用的1.2 1.8m/s有所提高，至少不要低于上限。 PE支辅答可用到3.5m/s,否则目前我们已设计的滴灌系统大部分不符合要求了，上述情况事实上还未超过以色列有关资料中的限额指标，只是我国还未规范而

12、已。 4降压运行对滴灌带最大铺设长度、灌水均匀度的影响 滴灌系统灌水器的流量偏差率按规范要求不应大于20%，而灌水器的工作水头又与流量偏差率相互作用和影响。为此，已按规范要求设计并施工完善的滴灌系统，是一个相互协调的整体。操作运行时若某一环节发生变化，在设计供水流量不变的情况下，最终受影响的是滴灌带灌水器的工作压力。系统内不管来自何方造成的压力变化，如降压会导致毛管允许最大铺设长度缩短，如在已建成的系统中继续运行必将影响灌水均匀度。系统降压运行的后果是:按设计额定压力工作的系统，灌水均匀度可得到充分保证；当滴头压力下降时，灌水均匀度就差，在已建成的系统内一旦遇此情况，作物长势必将不均匀，直接影

13、响到作物的产量和经济效益的高低，同理，在系统内任意改变滴灌带的规格，也将影响到系统运行效益的发挥。1石河子乡节水灌溉存在的主要问题1. 1节水灌溉意识淡薄，宣传力度不够 农村土地实行承包到户后，个体农户成为实施农田灌溉的基本单元，政府的水管部门对灌溉只能进行宏观管理和控制。因此很大一部分农民凭借自己的经验，实行大水漫灌等十分粗放的灌水方法，根本无节水灌溉的意识。再加上宣传力度不够，很多节水措施无法落实。1. 2节水灌溉规划工作薄弱到目前为止，石河子乡还未制定出一个完整的节水灌溉规划，因此石河子乡节水灌溉的实施带有盲目性，还处于启蒙阶段，工作较被动，还未进入规范化，标准化阶段。1.3灌区管理水平

14、低，存在着重建轻管问题 目前，石河子乡灌区，还存在工程管理薄弱、用水管理粗放、生产管理落后、组织管理不善等问题。规章制度制定的还不十分完善，贯彻得也不十分彻底，缺乏科学化、正规化管理。这些问题的存在，严重影响着灌区水利工程效益的充分发挥。 灌水方法即田间配水方法，就是如何将现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊，各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些，有些技术还有待进一步研究，有些技术优点更多些，适用范围更广些，而有些技术稍逊而已。 节水灌溉技术可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等4大类别。节水灌水方法1.1.1灌水技术要素的优化

15、灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量，改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果，一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸，就可以大大提高灌溉均匀度和灌水效率，即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸多大为宜，则因不同地形与土质而异，各地要通过试验来确定。1_1.2新的沟畦灌水工具 传统的沟畦灌水是用人工从配水渠开口放水入沟畦，这样既不准确又不方便，而且常因放水口渗漏造成水的田间损失，国外早已采用虹吸管(用于明渠输水的情况)或闸门孔管(用于管道输水的情况)放水，我国已做了一些试验，证明可提高田间水利用率5%一10%，但目前有关的工具尚未批量生产，而且农民也不习惯，推广还有待时日。

16、 灌水方法即田间配水方法，就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层，灌水方法可分为地面灌溉、喷灌、微灌和地下灌溉。由于承压要求低，就可采用专门的低压管，单位造价即可大大降低。这主要用于地面灌溉的输水系统，在美国现在中小渠道基本都被低压管道所取代。我国前几年从“小白龙”(即薄膜塑料管)开始，以后逐步改进成为一个专门技术措施“管灌”，即用低压管道输水的地面灌溉。因此在无力发展喷灌和微灌的地方，采用管灌是一个方向，在井灌区，应逐步用低压管来代替所有的中小型渠道。也可以取得显著的节水效果。在渠灌区，如果渠系配套完整仍以采用防渗措施节水为宜，如果地

17、形有一定坡度，且渠系配套不完整，则应考虑直接采用输水管道进行配套。但是在非常平坦的自流灌区要采用管道输水则应填重斟酌。目前有些地方，管灌只用管道将水送至地头，没有直接送入灌水沟，田间还得布置输水沟，为了进一步节水，就应当生产闸门孔管，使得从水源直到引人灌溉沟(或畦)，水都在管内流动。 综上所述，可见节水灌溉技术是多种多样的，每一种技术都有一定的适用条件，每个地方，每一种条件都可以选择合适的节水灌溉技术。我们在开展节水灌溉工作中，一定要因地制宜地选择使用一种或几种方法同时使用。我们的目的是节水，只要是有效的节水灌溉技术，我们就要根据当地条件积极采用。首先选用投资最少而又能取得最好节水效果，节约最

18、多水的节水灌溉技术，由于当前我国广大灌溉面积上采用的灌水方法仍以地面灌溉为主，而且节水的潜力也最大，所以我们首先应对地面灌溉的节水方法予以足够的重视，首先要注意积极推广渠系配套，土地平整，管道输水，渠道防渗等技术。在北方早作地区积极试验与推广不充分灌溉技术，在经济条件许可的地方应考虑推广喷灌、滴灌和微喷灌等先进的灌水方法。在推广节水灌溉技术的过程中，最关键的是树立起全民的节水观念，大家对节水都重视起来，大家都想办法节水，办法是很多的。有领导的重视，有群众的支持，又能采用正确的科学的技术，我们相信我国的节水灌溉事业定会取得更大的成效。膜下滴灌技术是精准农业的关键技术，只有它才能对作物精准滴水和滴

19、施肥料，使作物适时获得水、肥、药的供给，从而大幅提高作物单产，得到农场农民群众的共识，增收增效成了农场农工使用该项技术的主要动力。但随着膜下滴灌技术推广应用范围和规模不断扩大，也出现了影响该项技术应用效果的诸多因素，通过在兵团各师局、农场的调查和分析认为，滴灌系统的成本投人、工程系统运行可靠性和运行管理水平、以及与相关先进农业技术的科学配套应用是影响该技术效益发挥的主要因素。我国从20世纪七八十年代开始引进国外滴灌技术，在石河子大田试验种棉花亩投人成本高达2400元以上，大田滴灌成了农民可望不可及的“贵族农业”，所以无法大面积推广应用。近几年，由新疆天业集团公司通过引进、消化、吸收创新自主研发

20、出的天业膜下滴灌系统，使滴灌田间塑料节水器材亩投入降为240元左右，大大提高了滴灌技术产出效益的比率，从而加快了膜下滴灌技术应用推广的速度。1滴灌产品质量存在较为突出的问题是滴灌带的质量问题。根据对农八师各农牧团场的调研座谈获知，目前市场上滴灌产品质量存在较为突出的问题是滴灌带的质量问题，在运行中发生破裂、刺水、跑水和连接件不可靠等问题，严重影响了滴灌系统运行质量，造成灌水均匀性下降，作物所需水、肥等不能及时均衡供给，使作物长势高低不平，产量下降，影响了滴灌技术的产出效益。因此，必须选择质量过硬、售后服务好的知名品牌和知名企业的滴灌器材，才能确保滴灌系统的可靠性，实现精准农业增产增效的目的。2

21、在田间补种、放苗、除草中，防止损坏滴灌带和支管。(1)要重视铺滴灌带装置的质量，在播种前要检查试好铺带装置，要求转动灵活，无毛刺，无锐角，防止挂伤和刺破滴灌带。要把这项检查作为一项制度定下来，否则，凡是用这台机子的滴灌带会全部受损而造成损失。(2)在滴灌系统正式应用前要进行抽样试滴，发现问题及时解决，保证正式使用时系统的可靠性。三、滴灌系统运行管理水平对滴灌技术应用效益的影响1滴灌系统运行管理水平的高低已经成为滴灌技术效益稳定发挥的重要影响因素之一。滴灌系统工程应按照工程技术人员根据水源状况、种植作物和土壤质地设定的轮灌方案实施灌水及随水施肥，但在实际运行中，受管理理念及管理水平影响，大田中承

22、包户不按轮灌方案随意开启控制阀门，更有甚者在滴灌带上用针扎孔，致使系统运行压力下降，均匀性达不到要求，影响作物生长发育。2对于滴灌条件下的灌溉制度的研究还不够深人，还是参照沟灌的灌溉制度，设定灌水时间、灌水量，次数少，灌水量大，没有按膜下滴灌的勤浇量小适度调亏的滴水原则办，造成不能很好发挥滴灌技术增产增效的目的。如个别农户在常规灌溉时亩灌溉定额450m3。应用滴灌后灌溉用水量反而有达到500m3降。因此，必须通过不断加大宣传培训力度，统一农民群众的思想认识，提高工程运行管理水平，确保滴灌技术应用效益的全面发挥。膜下滴灌技术的应用，人们可根据作物的生理学特性，什么时候需水，需多少水，什么时候需肥

23、，需多少量，都可以通过系统供给作物吸收，作物应该是产量高、品质好。但近几年的实践中依然存在不如人意、效果不显著的现象。因此，研究在膜下滴灌条件下的作物栽培模式是提高该技术应用效益的主要途径。如对棉花而言，一要有早熟、抗病、抗逆、质好、丰产的品种；二要有合理株行距和密度，使棉花理论株数18万株/亩，收获株数16万株亩左右；要根据土壤品质，按照勤灌、少量、适度的灌水原则和作物目标产量及生理特性设计适合作物生长的滴水、滴肥方案，一般全生育期滴水l0一l2次，滴肥8l0次;四要及时搞好化控和病虫害防治。达到“上密度，控高度，挣齐度，抓匀度”的要求标准。防止棉花出现“蕾旺落蕾，铃旺落铃”现象，使作物减产

24、。总之，在当前兵团大面积应用膜下滴灌技术中，出现很多的经验和成果，通过交流能给兵团农业经济的发展起到推动作用，但对存在的问题，也应引起各级领导和技术人员的重视。主管局、科协、职教和宣传部门加大技术培训力度，作好经验交流、观摩活动，促进膜下滴灌技术效益的不断提高。1. 2节能 膜下滴灌系统的工作压力在100kPa左右，水利用系数达95%左右，且减少了田间蒸发量，延长了灌水周期，减少了灌水次数，从而降低了能耗。动生产率，管理作物的定额山1hm2左右增加到4hm2左右，化肥利用率高，可节约(34%40% )，提高土地使用率(4%一6% )，降低生产成本，可节省机力、药费和人力，每公顷可节资2 500

25、- 3 250元。(二)低压管道输水技术 低压管道输水是利用机泵或电泵抽取井水，通过管道系统把水直接输人田间沟、畦灌溉农田，以减少水在输水过程中的渗漏和蒸发损失的一种灌概技术。输水管道多采用双壁纹PVC管、薄壁PVC管或水泥砂管、石屑混凝土管和现浇铸混凝土管等。田间节水可按不同情况选择小畦灌、细流沟灌、半固定或移动管道式喷灌和小型机组移动式喷灌等方法。 低压管道输水较喷灌、微灌能耗低，而且设备简单，管理方便，是我国北方地区发展节水灌溉的重要途径之一。当前，不利于节水灌溉技术全面推广应用的主要因素，一是决策者的认识还有待提高;二是一次性投入较多。但从长远利益看，今后得到的回报将是难以用货币计算的

26、。从现在起，应采取科学的、技术的、工程的、经济的、法律的等一切有效手段，大力发展节水灌溉农业，保持农业乃至国民经济持续稳定的发展。机井低压管道输水灌溉虽是一项成熟的节水灌溉技术，且其工程建设、工程管理都有严格的规范，但在凤翔县工程运行管理过程中，仍发生过多次不该发生的事件。如灌概时，未打开管道出水口，先开启水泵，导致出水口损坏;电网维护引起水泵半个多月的倒转运行等不该发生的错误。在高科技发达的今天，发生这种事例，仍暴露出我们管理工作中存在的不足之处。笔者认为在工程管理中要注意以下几个问题。1管理人员要认真负责，做到勤听、勤观察 人是管理工作的核心，勤奋是成功的保证。低压管道输水灌溉工程管理，必

27、须选派责任心强、对工作负责的人负责管理工作。在机泵运转时，一定要坚守工作岗位，做到勤听、勤观察(即随时勤听水泵的运转声音)。目前机井多配套潜水电泵，电动机潜入水下，运转时的噪音大小，直接反映机泵的完好程度。水泵同输水管道联接后，一般声音都有所增大，但无异常声音。当水泵声音出现异常时，就可能是水泵出现故障或管路出现故障;声音增大，可能是水泵有故障;声音变小，就可能是管道出现故障，必须立即停机检修，排除故障，避免大的事故发生。 勤观察就是要经常观察出水口水量有无变化，观察管道上部复土有无渗漏湿土，如发现出水口水量突然减少，就可能是水泵上水不足，水泵转速不够等原因所致。如发现管道上部复土部分地段出现

28、湿土，就是管道发生漏水现象，要立即组织修复，杜绝漏水、跑水现象，保证工程高质量运行。2水泵开启前，先打开出水口 目前凤翔县建成的低压管道输水工程，管道布置系统多采用水泵出水管与管道直接联接的形式，管内压力由水泵扬程直接供给。水泵开启前，一定要先检查出水口是否已经打开，是否能正常出水，有无卡堵现象。要严禁粗心大意，在未打开出水口前启动水泵，以防止管内压力增大，造成憋管，损坏管道及出水口等设施。3制定合理的用水制度，减少出水口的开启次数 目前全县建成的低压管道输水工程，多采用塑料和铸铁装配式出水口。这两种出水口都用橡胶止水圈止水。而橡胶止水圈极易磨损，且塑料出水口的装配件不耐高温、怕冻，铸铁件容易

29、生锈。灌溉季节野外气温一般较高或较低，在高温和寒冷情况下，橡胶止水圈及装配件都极易损坏，多次开启必然会减少出水口使用寿命。最好在灌溉时按顺序安排灌水，或由远到近，或由近到远，依次轮流，尽量一次浇完每个出水口附近的地块，而后再开启下一个出水口。4杜绝人为破坏，保护好出水口 低压管道输水灌溉工程不同于渠道输水工程，它暴露在地上部分目标较小，只能看到出水口，其余部分埋入地下，所以出水口的保护就成了重中之重。出水口要修建保护工程，平时要严防农田耕作、农作物收获作业时，运输工具及牵引机械的碰撞破坏，并尽力避免农户争水时的人为破坏。出水口周围易被冲刷，出现土坑，使出水桩暴露出地面，风吹日晒，将减少使用寿命

30、。故除修建防护池外，也可在灌溉时采用出水点上铺设蛇皮袋之类物品，防止冲刷。如果发生损坏或破坏，要立即修复，保证工程完好。5提高出水口设计档次，增加节水能力 目前，凤翔县机井低压管道输水灌溉已建工程中，凡使用的出水口，都比较简单，仍有不足之处。由于出水口相互间距较大，灌溉时常见到田间地下有管道输水，地上有土渠输水的现象，影响水的利用和灌溉效益。在人们节水意识普遍增强、节水投人不断增加的今天，目前使用的出水口已不能满足需要，在再建输水工程或已建工程更换出水口时，需增加出水口的投人，将喷灌工程中使用的快卡式接头与出水口相联接，在出水口处用快接延长一段软管，用软管将水送到田间小畦，以消除两相临出水口中

31、间的土渠，提高水利用率，降低灌溉成本，增加灌溉效益。1低压管道输水灌溉的适用条件由于低压答道输水灌溉是在低压条件下运行的，目前主要用于井灌区,也可用于大型灌区的田间配水系统。由于它不受地形的影响，扬水站灌区、水库自压灌区均可应用，但要注意压力水头和泥砂淤积问题。 管径是管道灌溉工程中的一项主要技术经济指标。合理地选用管径是管网设计中的一项重要工作。在管网布置方案已定的情况下，管径是影响工程费用的主要因素。一般情况下，在管道压力、流量一定时，管径小，投资亦小，但管中流速大，使管道水头损失增加，从而增加管网系统的水头，使年运行费增大;管径大，情况则相反。为使管网设计达到经济合理，必须选择合理管径。

32、一般管径大小与管网费用等诸多因素有关，计算也比较复杂。我们一般根据设计流量管道适宜流速等因素，通过计算来确定管径大小。目前，低压管道灌溉技术还存在着工程建设标准低，单位面积管道长度过短，畦田规格过大及从机井抽水、管道输水到畦田灌水整个系统的配置不合理等问题，影响了节水效果和整体效益的发挥。针对低压管道灌区存在的问题，进行了与低压管道灌溉相配套的田间节水灌溉技术研究，主要包括2个方面:低压管道灌溉灌区输水垅沟适宜长度及合理畦长、畦宽的研究;低压管道改造，变低压管道灌溉为低压喷灌。 适宜的畦田规格是提高灌水质量、减少深层渗漏损失的重要措施，是田间灌溉工程建设的一项重要指标。其包括畦田长度、宽度和入

33、畦单宽流量。畦田规格的确定受灌水定额、土壤质地、地面坡度等因素的影响。 低压管道出水口配接一定长度土渠输水进行畦(沟)灌，是目前普遍采用的方法。渠道过长，输水损失增加，管道工程建设费用低；反之亦然。正确的田间输水渠道长度，是衡量田间工程建设标准是否经济合理的一个重要指标。3灌溉管道系统的组成 灌溉管道系统是指从水源取水,并通过压力管网输水、配水及向农田供水、灌水的工程系统。它通常由水源与首部枢纽、输配水管网、田间灌水装置以及附属建筑物和附属装置等部分组成。 1)水源。江、河、湖、井、泉、水库、塘堰等均可作为管道灌溉的水源。与渠道系统比较,管道灌溉对水质要求较高,若水源含有大量污物、杂草和泥沙等

34、杂质，则必须进行拦污、沉淀等。 2)首部枢纽。首部枢纽的作用是从水源取水，并进行适当的处理，以符合输配水管网在水量、水压和水质三方面的要求。灌溉管道系统一般均可采用水泵机组加压。若有自然地形落差可利用，也可采取自压式灌溉管道系统。为使灌溉水质符合要求，通常采用过滤装置，有时还需设置拦污栅、沉淀池等，以去除水中的固体杂质、微生物和藻类。 3)输配水管网。由管道、管件和附属管道装置相连接而成的输配水管道网络，担负着全系统的输水和配水任务。它通常由干管,支管和毛管三级管道组成。管网控制面积较大时，有时也在干管的上一级设置主管（或称总干管)。 4)田间灌水装置。田间灌水装置是灌溉管道系统最终将灌溉水均

35、匀分布于田间、湿润土壤并转化为田间土壤水分的装置。它随灌水方法不同而不同。管道布置要考虑灌水方向与种植方向一致，即支管一般垂直耕作方向布置为宜，以便有利于地面灌水和排水，减少灌水时户与户之间矛盾。 在土壤粘重，地下水位较高地区，要使排水效果好，一般需布设排水管道及鼠洞两级地下排水系统，并且鼠洞重直排水管道布置; 管网布置应与田间道路布置综合考虑，以便实现机械化运行管理、交通运输和机耕。 5)保护设备。为防止机泵突然关闭或其他事故等产生的水锤，致使管道变形、弯曲、破裂等现象，在管道系统首部或适当位置安装调压阀或进排气阀等保护设施，以保证管道系统安全运行。5管道系统的布置 管道系统布置时。应做到排

36、水、道路、林带、供电系统等统筹安排，管网布置力求管线长度短，控制面积大，管线平顺，减少拐弯和起伏。出水口间距，应适用于用户管理。根据水源位置、控制范围、地面坡度、田块形状、作物种植方向，管网布设一般为树枝状网或环状网两类。当水源(机井)位于田块一侧，常采用“一”字型、“T”字型、“L”型三种。这三种形式适用于井的出水量20 40m3/ h，控制灌溉面积3.336.67hm2的田块。当水源位于田块中心，常采用“H”或环型布置，这两种形式适用于井的出水量40 60m3/h，控制面积较大或近似方形地块时，可布置成梳齿、鱼骨型或环状网型，它适用于出水量60100m3管道灌溉系统的运行管理 水击破坏管道

37、的预防 当地埋固定管道放水或停水时，常会产生涌浪和水击，很容易发生管道爆裂。为此，必须采取以下措施: 1）开机时应首先打开进排气阀和出水口，逐渐向管道内充水。当管道充满水后，再缓慢关闭进排气阀和作为进排气用的其他出水口。 2)管道若为单条或单个出水口出流，当第一条管道或第一个出水口出水灌溉时，须先缓慢打开第一条管道或第一个出水口，然后再缓慢关闭第一条管道或第一个出水口，以防因突开、突关闸阀、给水栓而引起水击。 3日常运行时，严禁突然关闭闸阀、给水栓、出水口，以防炸管或击坏水泵。 4)灌水结束时，应先停机或先缓慢关闭进水闸阀，然后在缓慢关闭给水栓、出水口。有多个出水口停止运行时.应自下而上逐渐关

38、闭给水栓。有多条管道停止运行时，也应自下而上逐渐关闭闸阀，并同时借助进排气阀、安全阀或逆止阀向管内补气，以防止出现水击或负压破坏水管。7. 2管道漏水的检查 地埋固定管如有漏水，不仅浪费水量，而且会影响管道和建筑物基础的稳固。检漏方法有直接观察、听漏和分区检漏等方法，可根据具体条件运用。 1)实地观察即从地面上观察漏水迹象。 2)听漏法一般需在夜间进行，以免受到车辆行驶和其它杂声的干扰。可使用人听或半导体检漏仪检听的方法. 3)分区检漏，是按管道分级、分段或分小区，利用水表、量水堰或量水装置测量管道的输水损失量；若超过正常输水损失量过多，就表明该条、该段或该小区内的管道有损坏。7. 3定时测定

39、管网水压和流量。在输水、灌水时，应经常测定各级管道的水压，了解管网的工作情况和水压变化，防止发生水压超过管道的承受能力，或因水压过低导致产生负压现象等。 管径是管道灌溉工程中的一项主要技术经济指标。合理地选用管径是管网设计中的一项重要工作。在管网布置方案已定的情况下，管径是影响工程费用的主要因素。一般情况下，在管道压力、流量一定时，管径小，投资亦小，但管中流速大，使管道水头损失增加，从而增加管网系统的水头，使年运行费增大;管径大，情况则相反。为使管网设计达到经济合理，必须选择合理管径。一般管径大小与管网费用等诸多因素有关，计算也比较复杂。我们一般根据设计流量、管道适宜流速等因素，通过计算来确定

40、管径大小。灌溉系统设计扬程的计算和水泵的选配 灌水定额 根据设计扬程，新选水泵的流量应满足灌溉系统设计流量的要求，同时不大于机井的出水量;水泵应在高效区工作 管道系统各管段的设计工作压力，应为正常运行情况下最大工作压力(不含冲击压力)的1. 4倍;最大工作压力应考虑到运行中可能出现的各种情况，从而比较确定其值正常运行情况下(不含冲击压力)，管道工作压力不得为负值。管道系统设置单向阀时，应验算突然停泵时的水锤压力;在水锤的情况下，管道内的压力超过公称压力或管内可能出现负压时，应采取防护措施。灌溉系统设计流量地面灌溉1平整土地，设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数 平整土地是提高地面灌水技术和灌水质

41、量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦(沟)为短畦(沟)，改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。 我国幅员辽阔，各地地形和土质差异较大，因此难有统一标准，各地应根据田间试验结果，建立计算机模型，通过实验和计算机模似，给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。实验表明,在入畦单宽流量每秒3一5升时,灌水定额随着畦长而变。当畦长由100米改为30米时灌水定额减少到每公顷150-200立方米，而当灌水定额小于每公顷675立方米时，基本不发生深层渗漏考虑到收割机方便和经济成本等问题在机井灌区畦长30

42、米、畦宽25米左右为合理的畦田规格。 评价灌水质量一般采用田间水利用率、灌溉水储存率以及灌水均匀度三个技术指标。灌水均匀度不高必然导致田间水利用率和灌溉水储存率两项技术指标不能兼顾，为了保证作物对水分的要求，往往以降低田间水利用率为代价换取必要的灌溉水储存率，造成田间水的浪费。沟、畦灌不同于喷、微灌，灌水单元内沿沟、畦纵向各点并非同时受水，同时停水。各点的累计受水时间由水流的推进曲线和消退曲线决定，水流的推进曲线和消退曲线又受沟、畦规格，田面坡度，入沟、入畦流量，改水成数以及土质和地面平整状况等诸多因素的影响。生产中这些灌水技术要素和基本条件之间往往难以形成最佳的组合，造成灌水均匀度不高和水利

43、用率的低下。这就是说，改进沟、畦灌溉技术的基础在于根据当地条件合理确定各灌水技术要素。 确定灌水技术要素是以给定的灌水定额为前提进行的。确定方法有两种，一是针对不同土质、不同田面坡度等基本条件，通过对比试验选择灌水均匀度，田间水利用率及灌溉水储存率均较高的灌水技术要素组合作为灌水的依据。表1和表2分别是河南省引黄灌区在沟灌和畦灌实验研究的基础上给出的灌水技术要素在不同土质条件下的适宜组合。 灌水技术要素最优组合是指田间水利用率、灌溉水储存率、灌水均匀度均处于最高值的一组灌水技术要素组合。最优化的实现往往需要建立某种程度的数学模型，故其分析结果除依赖于给定的条件(如土质、田面坡度等)外，还受到数

44、学模型完整程度的影响。实际上影响灌水质量的很多重要因素在通常的分析中并没有考虑或难以考虑，如地面不平整、土质不均一、流量变化等。确定灌水技术要素时应充分考虑上述因素的影响，不应把分析的结果绝对化，更不应与小畦灌溉的结论对立起来。此外，灌水技术要素的确定还受到供水流量、农业机械作业宽度、渠系布局等因素的制约，应统筹考虑。 各地应在深入调研基础上,针对不同地区水资源情况和经济发展水平,本着“因地制宜、量力而行”的原则,统筹考虑发展节水灌溉与农业现代化建设、林业建设、村镇建设、道路建设和企业发展的有机结合。做出的规划,既要长远打算,又要兼顾眼前既要珍惜民财民力,又要布局合理,体现出先进性和示范性。因

45、此,应根抓当地的土壤、地形、水资源、作物类型和经济状况来选择节水灌溉方式。 各地应在深入调研基础上,针对不同地区水资源情况和经济发展水平,本着“因地制宜、量力而行”的原则,统筹考虑发展节水灌溉与农业现代化建设、林业建设、村镇建设、道路建设和企业发展的有机结合。做出的规划,既要长远打算,又要兼顾眼前既要珍惜民财民力,又要布局合理,体现出先进性和示范性。因此,应根抓当地的土壤、地形、水资源、作物类型和经济状况来选择节水灌溉方式。 目前，我省节水灌溉的研究与推广成效显著，为节约水资源、增产增收做出了巨大贡献。然而，对于节水灌溉的研究与推广，在认识上和实际操作中还存在不少问题。这些问题的存在对于我省节

46、水灌溉事业的发展具有较大影响，不可小觑。 河北省节水灌溉的主攻方向是什么?这是今后在节水灌溉推广与研究中应该明确的基本问题。与喷微灌相比，地面灌溉需要增加畦埂、田间渠系，从而多占用耕地面积10%15%；对于起伏较大的土地必需平整，这对于土壤浅薄的土地来说是不适宜的。然而，地面灌溉也具有显著优点:投资小，运行成本低;对于土壤渗吸性能在中等以下、土地平整、坡度平缓(在5以内)的田块，可以达到较高的灌水均匀度。在设计、操作合理的情况下，其灌水均匀度一般可以达到80%以上，接近于喷灌。目前，许多文献在研究喷微灌的节水效果时，不是与合理的沟畦灌相比，而是与大水漫灌相比，这种比较结果常常被错误地理解为地面

47、灌溉均匀度太差，应予淘汰;与低压管道输水技术配合的地面灌溉，可以达到较高的田间输水效率，并减去了田间渠系占地;在灌水过程中，地面灌溉的蒸发损失很小，而喷灌的漂移损失较大(在风速较大时可达10%20%)；作为一种灌水方法，地面灌溉对于水质无特殊要求，而喷微灌由于防堵塞问题而对水质有较严格的要求。 由此可见，喷微灌和地面灌溉各有其优缺点，在适宜的条件下，加强设计与管理，通过实施先进的地面灌水技术，特别是与低压管道输水技术配合，可以取得较好的节水效果。因此，在推广喷微灌的同时，不应排斥地面灌溉，“大田喷灌化”等提法是不科学的。1. 4重视推广面积忽视实际效果 近几年来，在政府的倡导与支持下，我省的节

48、水灌溉面积得到了飞速的发展，节水效果非常显著。然而，一些地方在推广节水灌溉过程中，存在重视推广面积而忽视实际效果的问题。 有些喷灌工程不坚持科学设计，结果造成喷嘴处的压力过低或过高，从而导致流量不足、雾化不好或漂移损失过大等不良后果，影响了工程效益的发挥;有些节水灌溉工程有节水效果无经济效益，有高投人无高产出，结果农民缺乏积极性，工程的管理与维护跟不上，很快报废。 因此，在节水灌溉的推广过程中应认真规划、科学设计，并且要进行节水效益和经济效益分析，不但要扩大规模还要注重实际效果。 根据我省的缺水形势及节水灌溉现状，应坚持因地制宜的原则来确定节水灌溉的推广目标，在推广过程中要做到工程措施与非工程

49、措施并举。以下针对我省的几种典型情况，提出节水灌溉的推广目标。3. 1对于平原纯井灌区，要扩大有低压管道输水的地面灌溉面积，同时采用田间综合节水技术措施，条件适宜的地方也可采用喷灌 我省的平原纯井灌区较多，面积较大，占总灌溉面积的7700，主要集中在沧州、衡水、廊坊等地表水资源紧缺的地区。这些区域的土壤渗吸性能一般在中等或中等偏下水平，目前仍以种植大田作物为主。 这类灌区节水灌溉推广的主要矛盾是由于作物的经济价值低，劳动力廉价，采用高投入的节水灌溉工程措施，在经济上往往得不偿失。另外，许多地方的土壤较为粘重，渗吸性能很低，在采用喷微灌时，地表容易形成积水，不能达到预期的“浸润”增产效果。 因此

50、，从技术和经济两方面考虑，这些平原纯井灌区比较适宜采用地面灌溉，田间输水采用投资和运行成本较低的低压管道，并配合非充分灌溉、覆膜灌溉等节水技术措施。当然，地面灌溉不是指不讲究灌溉水利用率的大水漫灌，而是指先进的地面灌水技术，通过优化畦田规格，合理控制灌水流量、改水成数，可以达到较高的灌溉水利用率。 对于土壤渗吸性能在中等或中等以上，经济条件较好的平原纯井灌区，经过经济分析，适宜的也可采用喷灌。3. 2对于经济发达地区和山前沙土地区，要稳步发展喷微灌面积 随着经济的发展和观念的改变，农村劳动力向工业及第三产业的转移是必然趋势。因此，对于经济发达地区来说，农业劳动力紧缺的现实将对机械化作业和集约化

51、种植起着极大的推动作用。在这种情况下，当技术条件允许时，经过经济分析，往往可以采用半移动式、固定式喷灌或机械移管式喷灌。 对于山前沙土地区，由于土壤的渗吸性能极强，当采用地面灌溉时水流往前推进极为缓慢甚至停滞不前，所以灌水均匀度极低。在这种情况下，种植经济作物，采用投资较小的移动式或半移动式喷灌，一般可获得显著的经济效益。3. 4对于大型渠灌区，主要采取地表水和地下水联合调度的措施，同时采用先进的地面灌水技术 对于大型渠灌区往往存在着来水量与灌溉需求在时间上错位的矛盾，对于这类灌区，常采用渠井结合灌溉技术，进行地表水和地下水联合运用，充分利用包气带土壤的蓄水功能，以解决枯水季节地表水源不足的问

52、题。 这类灌区的水源一般流量较大，含沙量稍高，比较适宜采用先进的地面灌水技术。同时考虑地表水地下水的联合调度，在丰水季节，可以人为地加大灌水定额，以补充地下水源供枯水季节之用。对于地块较大的农田可以考虑采用波涌灌溉技术，以便在保证较高灌水均匀度的前提下，加大畦田长度，提高工作效率。 对于这种渠井结合灌溉技术的运用，如果能结合水价的调节，在丰水季节适当降低水价，在枯水季节适当抬高水价，则效果更为理想。3. 5对于集约化种植的灌区，应加强灌溉决策等方面的技术服务 对于集约化种植的灌区，由于具备土地集中、作物种植连片、灌溉用水集中管理等特点，所以墒情监测、作物生育状况调查资料及据此所作出的灌溉决策代

53、表性强、指导意义明显，有条件的灌区应予以开展，已经开展的应予以加强。4. 1地面灌水技术的研究 地面灌水技术是在确定灌水定额的情况下，解决如何控制灌水技术要素(入畦流量、改水成数等)以便获得较好的灌水均匀度、灌水效率的问题。联合国粮农组织专家Walkers (1994)认为，自20世纪70年代以来，地面灌水技术的研究取得了4大成就:地面灌溉水力学模拟模型的开发;波涌灌溉技术的发明;激光平地;灌水效果的实时评价。 目前，地面灌水技术理论已基本完善，已经达到实用的程度。在具体实施过程中，需要做两个方面的研究工作:首先，估算田面水流运动的糙率系数和田间人渗参数。其次，利用地面灌溉水力学模型模拟地表水

54、流运动过程及人渗过程，并对灌水效果进行理论评价，从而通过计算机模拟可以筛选出较好的灌水技术方案。 我省的地面灌溉面积占总灌溉面积的95%，以往在这方面所做的研究工作较少，需要加强。在通过大量田间试验取得糙率系数和入渗参数的基础上，根据各灌区的水源条件、自然要素，利用计算机模拟，得到合理的畦田规格、优化的灌水技术要素，用以指导节水灌溉技术的实施。 节约灌溉用水是缓解河北省水资源紧缺的重要途径，是必需之举。端正认识，明确目标是我省节水灌溉事业发展中的重要问题。 在节水灌溉的推广工作中，应该切实坚持因地制宜、注重实效、工程措施与技术措施并举的原则，按灌区的具体特点制定出不同的推广目标，对于先进的地面

55、灌溉、喷灌、微灌应遵照各自的适用条件进行推广。对于平源纯井灌区，要扩大有低压管道输水的地面灌溉面积，同时采用田间综合节水技术措施，条件适宜的地方也可采用喷灌;对于经济发达地区和山前沙土地区，要稳步发展喷微灌面积;对于城郊的设施农业，要逐步发展微灌面积;对于大型渠灌区，主要采取地表水和地下水联合调度的措施，同时采用先进的地面灌水技术;对于集约化种植的灌区，应加强灌溉决策等方面的技术服务。 我省节水灌溉的研究方向，应本着实用、先进、高效的原则，结合实际情况、推广目标及已有的研究成果来确定。今后的研究重点是地面灌水技术的研究，覆膜灌溉综合技术体系的研究，灌溉决策研究，非充分灌溉技术的持续与深人研究，

56、作为技术储备的渗灌技术应用研究。节水灌溉的形式多种多样，有输水过程中的节水，如渠道防渗、管道输水;有田间灌溉技术的节水，如沟灌、畦灌、喷灌、滴灌等;有农艺栽培方而的节水，如水稻控制灌溉、浅湿干灌溉、水稻旱种等。这些节水灌溉形式适用范围不同，节水效果各异，经济指标有别。如何因地制宜地选择节水灌溉形式，对于促进节水灌溉事业健康发展具有十分重要的意义。衡量一种节水灌溉形式的优劣，应从技术的成熟程度、节水效果、经济效益以及是否易于群众接受等诸多方面进行权衡考虑，其中经济效益的高低是选取节水灌溉形式的关键因素。本文结合江苏省正在推广的几种节水灌溉形式进行技术经济分析和比较，为各地选取适宜的节水灌溉形式提

57、供一些依据。 农业是该流域的用水大户，节水最为先进的农八师、石河子市(石河子垦区)2000年的农业灌溉用水14.81亿m3，占总用水量的96.3%-94.6%，总灌溉面积为267.25万亩，其中喷灌灌溉面积0.10万亩，滴灌灌溉面积12.3万亩，其它节水灌溉面积53.98万亩，且滴灌面积在政府的大力扶持下迅速发展，目前玛纳斯河灌区己形成了多种灌溉模式，概括起来主要有以下几种:常规地面灌、膜下滴灌、喷灌、软管灌等。 常规地面灌 农八师系统农业灌溉由于受水的制约因素较大，较为重视改进灌溉技术，目前常规地面灌水方式基本全是沟、畦灌，其中标准小畦田灌溉占灌溉面积的30%，细流沟灌面积也不断发展，灌溉定

58、额得到了有效控制。 膜下滴灌 滴灌技术是当今世界上最先进的节水灌溉技术之一。美国、以色列应用的滴灌技术，不使用地膜，直接用滴灌带滴灌。农八师根据当地的实际，1996年开始对不同土壤条件下的不同作物进行试验，成功地将传统的地膜栽培技术与滴灌这一技术结合起来，即膜下滴灌技术，通过可控管道技术供水，使之与肥融合后的灌溉水成滴状，一滴一滴的均匀、定时、定量浸润作物根系发育区域，作物主要根系区的土壤始终保持疏松和最佳含水状态;加之地膜覆盖，在蒸发强烈的玛纳斯河灌区，大大减少了作物棵间蒸发，水的利用率达到了世界先进水平。 试验作物品种也由棉花扩展到加工番茄、甜菜、玉米、各种蔬菜等。大田使用后，较常规灌溉节

59、水50%左右，省肥20%，省农药10%，增产10-20%，增加综合经济效益40%以上，大幅度降低了投入成本，收到了节水、省肥、增产、增收的效果，受到农民群众广泛欢迎。 2002年，农八师石河子垦区165万亩棉田有120万亩采用了膜下滴灌技术，棉花平均单产达300公斤，创历史最高纪录，为新疆干早地区高效节水技术的应用和研究做出了贡献。 软管灌 农八师148团膜下自压软管微孔灌技术，是由148团农工自己发明设计的。三年内以其成本低、节水、节肥、增产和提高土地利用率等优点，迅速在北疆棉区推广，面积由2001年的1000亩扩大到今年的400多万亩。 喷灌 喷灌适应于任何地形和土壤，灌水均匀，利于作物生

60、长发育，具有减少占地、扩大播种面积、省时省工，调节田间小气候，提高农产品的品质及对某些作物病虫害起防治作用等优点，同时有利于水肥的耦合，减少肥料淋失造成地下水污染的可能。但在玛纳斯河灌区十分干旱少雨、多风沙的特殊自然条件下，仍是不尽人意。如作业受风影响，高温、大风天气不易喷洒均匀，喷灌过程中的蒸发损失较大等，而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。因此喷灌在玛纳斯河灌区只用于少数的密植作物，比如小麦、玉米等，且面积不大，发展前景没有滴灌好。 玛纳斯河流域灌区自解放以来发展迅速，取得了显著的经济效益和社会效益。但各灌区农业用水主要是灌溉用水，灌溉用水占总用水量的90%以上。对农业用水现状进行分