摘要：新疆农业高效节水微灌工程已具备相当大的规模，在微灌工程建设方面积累了大量的实践经验，而且今后新疆农业高效节水微灌工程建设任务还非常大，建设速度较为迅猛。因此，能否将已建工程中积累的经验融入到今后的农业高效节水微灌工程设计中，也是关系到今后新建农业高效节水微灌工程能否发挥最大效益的关键因素之一。
关键词：高效节水；灌溉工程；优化设计
1、高效节水灌溉的技术概述及其特点所谓的高效节水技术指的是除去传统的使用沟渠进行灌溉以及地表灌溉这两种方式之外的所有灌溉方式。随着现代农业技术的不断进步，其应用的范围越来越广，也越来越得到广大农民的认可。由于节水灌溉的投资成本比传统的灌溉方式要高，一些地方仍然没有使用这种方式进行。高效节水灌溉技术可以分为三种方式：微灌、喷灌和低压管道灌溉。这其中，微灌根据灌溉设备的不同又可以细分成滴管、渗灌以及泉涌灌等几类灌溉方式。
高效节水灌溉技术拥有传统灌溉所不具备的优点。其中最为突出的优点就是既省水，又省工，还能少占用土地。传统的灌溉方式由于水流在地表上走，很容易造成水分的蒸发，造成水资源浪费。而高效节水灌溉可以完全解决水流蒸发浪费的问题，与此同时，使用高效节水灌溉技术，还能够确保不出现水土流失，提升农产品的产量。除此之外，对于土地的适应性，利用高效节水灌溉的适应性比传统的灌溉要强很多。然而，由于高效节水灌溉对于一些细节上要求的比较高，同时所使用的设备也比较的多，就使得前期投入比较大，同时对于其施工技术以及日后的维护等也提出了非常高的要求。依据原来的实例，可以看出，每千米的投资一般在2 万～4 万元之间，如果自然条件很恶劣的话，其投资的资金会更加的高。因此，对于广泛的推广高效节水灌溉技术具有一定的困难。
2、我国高效节水灌溉的发展前景我国是一个水资源比较缺乏的国家，那种传统的农业灌溉方式，使得农业灌溉用水占据了全国用水的70%以上，但水的有效利用率并没有这么高。传统灌溉使得大量的水被蒸发掉，造成了很大的浪费。因此，改变原来的灌溉方式，应用高效节水灌溉技术，能够有效的节约用水，是未来我国农业灌溉技术发展的必然趋势。
中央一直以来大力提倡“发展节水灌溉，推广节水灌溉新技术”。国家对于发展节水灌溉新技术设立了专项的资金，全力支持发展节水灌溉。与此同时，国家还施行了比较严格的水资源管理制度， 这严格的水资源管理制度对于促进农业灌溉方式具有十分重要的意义，必将促进农村的农业灌溉技术的改善。这给全力推广节水灌溉技术带来了非常大的机遇，同时也带来了挑战。
3、高效节水灌溉工程优化设计的要点与传统的灌溉方式相比，高效节水灌溉工程所需要的管材设备比较多，投资也比较大。在这些管材中，投资最大的当属管网工程了。所以，强化对管道系统的优化是节省投资的关键所在。下面就如何优化对管网的设计进行深入的分析：（1）加强对工作制度的改进。为了能够比较充分的对设备加以利用，尽量的减少投资以及便于管理，高效节水灌溉的方式通常情况下主要采取的方式是分组轮灌的方式进行。对于滴灌系统，我们可以用下面的公式来计算轮灌组数：N≤CT/t （1）式中：N-轮灌的组数；C-一天运行的时间， 通常取值在12～22 之间；T-灌水的周期，通常情况下其取值范围在4～15 天；t-一次灌水延续的时长，对于微灌系统来说，由于出水口的量比较的小，在比较干的区域由于蒸发量相对较大，其延长的时间通常不能够超过6h。
（2）对灌溉工程流量的优化分析。对于流量进行计算，我们可以采用下面的公式：式中：Q0-设计的流量值，单位是m3/h；αi-在灌水处于高峰时段第i 种农作物的比例；mi 表示的是灌水处于高峰时段第i 种农作物的净灌水定额，单位是m3/hm2；Ti-高峰时段第i 中农作物一次灌水延长的时长，单位是d；A-设计的灌溉面积，单位hm2；t-工作的时间，单位h；δ-水利上使用的系数；e-高峰时间段内同时灌溉的农作物的种类。
下面以某省高效节水示范区为例进行说明：这片示范区的另一片低压管灌区，设计的灌溉面积是40km2，主要种植的作物是藏红花，灌溉主要是从附近的水渠中提水之后进行低压管道灌溉。本片区的管网工程可分为干管、分支管以及支管。其中支管每间隔50m 就设置灌桩一个，本文片区一共设置180 个灌桩。依据灌溉的设计要求，明确了灌水的周期每4 天浇水一次，系统工作的时间取值为20h，同时一次灌水延长的时长取值1 天，依据公式（1），可以得出N 小于等于4。因此，综合考虑本示范区的情况，可以分成4 个轮灌组，灌溉的顺序是每天一个组，这四个组的灌溉面积基本上差不多。
如果使用传统的方式进行灌溉，那180 个灌桩需要全部打开，就会大大增加管道的流量，造成很大的水资源浪费。
（3）对于管道材料的选择优化分析。在高效节水工程灌溉中，管道的使用非常大，同时，各种管材之间在价格以及性能上面都存在不小的差异，所以，选择符合的管材是实现节水灌溉最重要的前提。如果管材选择不恰当，就会造成很大的资金浪费。
当前， 在我国国内普遍使用的输水管道主要是球墨铁铸管、无缝钢管、镀锌钢管、焊接钢管以及石英玻璃钢管等输水管道。这些管道既有优点也有缺点。对于钢管来说，其主要的优势在于它的承载能力比较强，不怕撞击，不容易被破坏，其主要的缺点是：价格上比较昂贵，尤其是大口径的钢管，另外铸造钢管所耗费的额钢材比较多，同时时间久了还会发生锈蚀。对于塑料管道来说，其主要的优点是：重量比钢管要轻，方便运输，便于施工，并且能够在不均匀沉陷的环境下使用，此外，塑料管的内壁比较的光滑，不会出现锈蚀；主要的缺点是时间久了会老化，甚至出现断裂。
高效节水灌溉工程的管道一般情况下都是被埋在地下的，因此，通常不会出现人为破坏的事故。所以，最佳的选择方案是选择聚氯乙烯管道或者是硬聚氯乙烯管道。聚氯乙烯管具有强度大、能够耐高温、抗腐蚀以及无毒耐磨等特性，它在给排水方面应用的比较多。而硬聚氯乙烯具有质量轻、方便运输、耐腐蚀以及化学稳定性比较强，同时其价格也比较的低廉，施工也比较方便等优势，它的主要缺点是韧性比较差。硬聚氯乙烯和聚氯乙烯管相比，其最大的优势就在于其价格非常低廉，管径相同的情况下，价格与聚氯乙烯相比，能够低1 倍多。至于其性能，也可以满足灌溉的要求。综合上面的论述，硬聚氯乙烯是最佳的选择，它能够降低对管网建设的投资。
结语：随着农业灌溉技术的不断发展，高效节水灌溉技术在我国农田水利建设中的应用越来越广泛， 大大降低了水资源的浪费。由于高效节水灌溉工程建设所花费的资金比较多，大范围的进行推广存在着很大的难度。所以，要不断的对高效节水灌溉工程的设计进行优化。本文主要从工作制度、系统流量以及管材的选择三个方面分析了如何进行高效节水灌溉工程的优化。期待本文的研究能够对我国高效节水灌溉工程的推广有所裨益。
参考文献：［1］ 李中华，王树鹏，张云峰. 高效节水灌溉工程优化设计要点［J］. 中国农村水利水电，2012（12）：23～25.［2］ 翁爱民. 农田水利工程高效节水灌溉发展思路初探［J］. 中小企业管理与科技：上旬刊，2013（9）：179～180.【作者简介】 安尼瓦尔.阿布都热依木（1973-），男（维吾尔族），新疆吐鲁番市人，高级工程师、硕士，从事水土保持技术咨询评估与水土保持监测管理工作。
论文作者:安尼瓦尔.阿布都热依木
论文发表刊物:《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿
论文发表时间:2015-6-18
标签：高效论文; 节水灌溉论文; 方式论文; 工程论文; 管道论文; 聚氯乙烯论文; 技术论文; 《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿论文;