摘要：高效节水灌溉工程体系的优势不言而喻，是我国未来农业发展的必然要求和必经之路，但由于高效节水灌溉工程建设周期长、规模大，需要投入的人力、物力、财力数量都非常多，为保证高效节水灌溉工程能有效发挥最大功效，要对高效节水灌溉工程的具体规划设计进行优化，进而大范围的推广使用。本文只是简单介绍了高效节水灌溉技术在土地整治项目规划设计中常见的一般应用步骤及计算方法，由于设计方案受项目地形地貌、水源条件、种植作物情况、当地经济发展情况等各种因素的影响较大，在进行具体项目设计中还需权衡各种因素，采用相适应的设计方案及计算方法。
关键词：节水灌溉；设计要点；微灌系统；
前 言
高效节水灌溉是当前农业灌溉的先进方式，因其具有水利用率高、土地利用率高、用工效率高、能源利用率高、化肥利用率高，单位水量经济效益高、环境污染低（对地下水污染少，农药污染少）、产品品质高等特点，近年来得到大力推广。
一、高效节水灌溉工程设计要点
1、优化水资源配置与农业发展。根据目前水资源匮乏的现状，高效节水灌溉工程设计人员要综合分析，实现水资源的优化配置，实施分质供水。在高效节水灌溉工程设计中，要考虑到生态环境保护，将促进农田水利的可持续发展作为设计的基本思路，统筹发展生活、生产、生态用水，做好水利工程建设中的环境监测与评估。
2、建设高效节水灌溉示范工程。在高效节水灌溉示范工程的建设中，建设人员要结合高效节水灌溉的特点，制定各项指标，以增加农业收入、经济效益和生态效益相结合为根本出发点，建设高效节水灌溉示范工程。在选址中要注意以下几点内容：第一，选择严重缺水且地面高低不平，不能进行直流灌溉的地区；第二，选择经济发达，经济类作物种植较多的地区；第三，群众思想先进，可以接受并支持高效节水灌溉示范工程的地区。
3、引进高效节水灌溉技术。实现高效节水灌溉的重要前提就是高效节水灌溉技术，引进高效节水灌溉技术，对于节水灌溉效率的提升具有重要意义。水利工程建设人员要引进先进的节水灌溉技术，新型高效节水灌溉技术主要有下面几种：第一，在生物技术基础上建立的调控灌溉技术，调控灌溉技术是通过研究农作物的生理特征，在农作物生理期内实施亏水生长，使农作物得到亏水锻炼，这样农作物的品质便得到了改变，有效控制地上部分过分生长，进而达到提高经济效益的目的及高效节水的高效节水灌溉技术；第二，在3S技术基础上建立的高效节水灌溉技术。此种灌溉技术运用了遥感技术、地理信息系统和全球卫星定位系统等现代技术，可以获取更为准确的农作物生长信息，将获取的各类信息通过计算机进行分析，之后根据作物的生长需求进行灌溉；第三，在智能技术基础上建立的高效节水灌溉技术。
二、微灌系统在土地整治项目中的规划设计步骤
高效节水灌溉技术包括喷灌、微灌、涌泉灌、渗灌等灌溉方式，由于微灌相对更加节水、节能、高产，因此在土地整治项目内更加适用，本文主要介绍微灌系统在土地整治项目中的规划设计步骤。
1、微灌系统布置原则。在土地整治项目微灌系统规划设计布置中，一般要遵循以下几个原则：
1）、在保证灌溉效果、工程投资合理的前提下，应坚持系统运行管理费用最低原则；
2）、坚持系统方便管理的原则，尽量根据权属要求分区布置，避免系统复杂化，尽量做到操作简单，易于掌握；
3）、坚持与田块规划、排水系统规划、田间道路系统规划、供电系统、居民点分布相结合，综合考虑；
2、微溉系统分区。一般土地整治项目区面积较大，为方便工程运行管理，微灌系统应进行分区布置。微灌系统包括首部抽水系统、管网系统、末端灌水器等，因此，为避免系统过于复杂，方便运行管理，微灌系统分区不宜过大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般土地整治项目微灌系统分区可分为300～600亩左右较为合适，分区可根据整个项目区地形、地势、权属要求、作物种植情况进行划分。
3、微灌系统布置方案。土地整治项目区微灌管网系统一般包括干管、支管两级，部分区域还分为干管、分干管，支管、分支管等。其中干管主要起输水作用，即从抽水泵站内分别输水到各灌溉小分区内。支管为供水管道，即从干管引水到各片耕地内，然后间隔一定距离设置放水闸阀，闸阀外再接毛管及灌水器进行微喷灌或滴灌。
由于干管为输水用，因此，布置时一般以最小水头损失为原则，应尽量采用直线连接，减少传输距离。干管布置还需考虑从泵站至各个微灌小分区的压力均衡原则，即干管至微灌小分区后出水水头应尽量接近，以避免某一干管区域水头浪费。
支管为供水管道，需要直接向末端微灌设备供水，因此，布置时一般根据田块规划按等间距布置。支管间距主要是根据毛管长度、地形地貌限制、工程投资因素等确定，一般土地整治项目支管布置间距可设置在50～200m左右。为减少后期运行费用，同样应尽量减少支管本身的水头损失，同时要避免末级微灌设备水头不足无法微喷灌或滴灌。支管布置一般要按照作物种植方向及地形趋势要求进行确定。
末端微灌设备主要是毛管及毛管上安装的微喷头或滴头等灌水器。微喷头或滴头容易堵塞，对水质要求高。土地整治项目常见的则是使用微喷带或滴灌带来替代毛管及灌水器，这种微喷带或滴灌带是在可压扁的PVC塑料软管上直接加工出水小孔，软管直接铺设在地面，直射出的小水流就能形成类似细雨的微喷灌效果或通过渗出更小的水滴形成滴灌效果。由于这种微灌带价格十分便宜（目前市场上一般每米价格仅0.1～0.5元左右），对水质要求也不高，使用方便，安装灵活，目前土地整治项目一般都采用这种微灌带。
4、微灌区各种技术参数的确定
作物灌水定额。微灌区作物灌溉定额确定不仅要考虑现状作物种植情况，还要考虑规划期种植结构调整、种植方式改变以及各种节水措施的利用对作物需水的影响。
5、管网系统设计
1）、管道设计流量。微灌系统管道分为干管及支管，部分还分为分干管、分支管等，其中末级支管流量设计可按下式计算：
式中：Q--末级支管设计流量，m3/h；n0--该支管上同时工作的灌水器个数；qd--灌水器设计流量，L/h；上一级干管设计流量则是按其分支出的同时工作的下级管道流量的总和进行计算。
2）、管道水力计算。管道水力计算应根据设计流量、管道长度、管径大小、流速以及水头损失经经济技术比较后确定，管道设计结果应尽量使管道流速控制在经济流速范围内。
a.管道沿程损失按以下公式计算：式中：hf--管道沿程水头损失，m；f--摩阻系数；L--管道长度，m；Q--管道设计流量，m3/h；m--流量系数；d--管道内径，mm；b--管径指数。
b.管道设计水头按下式计算：Hz=Zd-Zz+Hs+Hp+Hf+Hg。式中：Hz--管道入口设计水头，m；Zd--管道末端的地面高程，m；Zz--管道首端的地面高程，m；Hs--管道放水阀竖管高度，m；Hf--管道沿程水头损失，m；Hg--管道局部水头损失，m；Hp--管道末端预留出口水头，即末端所接下级管道所需入口水头，m；
c.水锤压力验算。在管网系统运行中，由于闸阀或水泵的突然关闭或开启，会引起管网系统内压力急剧变化，发生压强交替升降的波动现象，称为水锤现象或水击现象，为保证管网系统的安全正常运行，需要对管道水锤压力进行分析验算，并采取措施防止水锤对管网系统的破坏。
6、首部工程设计参数确定
微灌区首部工程主要为抽水泵站，泵站设计流量、扬程需要在项目区管网系统设计的基础上进行计算，其中水泵设计流量是根据其控灌范围内同时工作的所有主干管道所需设计流量的总和进行确定，设计扬程则根据其分支出的同时工作的各干管中所需的最大水头进行确定。
结束语
本文只是简单介绍了高效节水灌溉技术在土地整治项目规划设计中常见的一般应用步骤及计算方法，由于设计方案受项目地形地貌、水源条件、种植作物情况、当地经济发展情况等各种因素的影响较大，在进行具体项目设计中还需权衡各种因素，采用相适应的设计方案及计算方法。
参考文献：
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[2]季春根.高效节水灌溉工程优化设计要点分析[J].广东科技，2014（18）.
[3]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，2013（9）：179-180.
论文作者:吴永舟
论文发表刊物:《房地产世界》2019年1期
论文发表时间:2019/5/21
标签：高效论文; 节水灌溉论文; 管道论文; 水头论文; 系统论文; 项目论文; 技术论文; 《房地产世界》2019年1期论文;