(新疆克州水电勘测设计院)
【摘 要】提高农业生产产量,需要在作物合适的时节进行必要的灌溉。依照目前农业的发展状况而言,滴管是一种比较科学合理的灌溉方式,它的灌溉面积大,而且能够有效的节约水资源,文章从我国的滴管技术目前应用状况出发,具体的论述了农田水利灌溉系统滴管工程设计的诸多事项,希望能够给广大农民朋友一定的帮助。
【关键词】农田水利;灌溉系统;滴灌工程;分析;设计
前言
我国是一个农业大国,农业作为支柱产业,关乎到十几亿人口的吃饭问题,因此,必须加以重视。近年来,随着我国水资源的日益紧缺,全面的提高农业灌溉的效果,并节约用水,成为农业灌溉重点思考的一个大问题。科研人员经过反复的实验分析,最终提出了滴灌理念。滴灌模式既能够起到很好的灌溉效果,同时又能够有效的节约农业灌溉用水,因此,得到了认可,并逐步在全国范围内发展起来,究竟滴灌模式有哪些优势,又如何进行工程设计呢,下面我们进行具体的分析和介绍。
1.我国目前农田水利灌溉系统工程的基本情况
(1)现有灌溉系统呈现老化趋势
目前农田水利的灌溉系统建成的年代比较久远,多在新中国成立初期进行建设的,到本世纪初期已经经过了半个世纪之久,无论是灌溉系统的管道还是内部的构建,都已经临近于使用显现,加之灌溉系统常年暴露于室外,风吹雨淋,受到外部环境的影响极大,所以呈现了老化的现象。加之新中国成立初期,国家的经济水平有限,科学技术也不够发达,所以一些灌溉系统都是比较简单粗糙的构造,在长时间的使用之后,经常出现渗漏,维修起来难度比较大。
(2)各部门对于农田水利灌溉系统的重视程度不够
现有的农田水利灌溉系统根本无法满足现代农业的发展,一些农民为了提高自身的农作物产量,就在已有的灌溉水利工程周边进行偷水,由于农村的农田水利灌溉系统又缺乏一个统一的管理部门,这种偷水和争水的现象愈演愈烈。一些农田水利的灌溉系统已经超出了使用年限,但是当政府并没有预留这部分水利设施修复或者重建的资金,因此进行修整或者是重建迟迟不能够得到落实,这也就导致一些农田水利的灌溉系统必须在超出使用年限的前提之下,继续使用,这种维持现状的做法,归其原因,主要是因为政府部门没有提高对于农田水利工程的全面认识,没有正确的进行指导和引领。
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2.农田水利灌溉系统滴灌工程的设计方案
(1)滴灌工程设计的相关参数
我们根据节水灌溉的相关规则以及国内外的滴灌技术发展所积累的经验,将各项技术的参数确定为以下各值:微灌土壤的湿润比:P=40%~50%;微灌水的利用系数一般在0.90~0.95;设计灌水的均匀度为90%~95%;设计湿润度为0.80m;
(2)滴灌工程设计的目标
滴灌工程设计的最终目标是能够选择合理的滴灌技术形式,真正意义上确定滴灌的制度,运用典型设计作为例子对灌水区进行合理的布局,进行轮灌区的划分,实现滴灌系统首部枢纽设计。
(3)滴灌管线的特点
滴灌管线所用的滴头是内镶式的结构,这是其他的灌溉系统所不具备的,而且滴头在生产过程当中是直接焊在滴灌管内侧的,这样不仅可以最大限度的防止机械出现损伤,而且还节省了机械的空间。而且管线所采用的是壁厚不小于0.50mm的PE管,在实际的施工中可以将其直接插在管线上。
(4)滴灌管线的布置形式
滴灌管线的布置和农作物的生长、作物种类以及种植的方式是有着非常密切的关系的,不同的农作物所选用的滴头类型也是不同的,与此同时我们还要着重的考虑施工、管理等外界因素对农作物的生长是否有影响,比如说玉米、蔬菜等作物是属于条播密植作物,这些作物需要非常高的湿润比,所以滴灌管沿行向进行布置,一膜最少要一到两根,为了更好的确保最佳的灌溉湿润效果,滴灌的管线比较适宜铺设在地上。
3.农田水利灌溉滴灌工程设计
(1)管网布置的原则。滴灌技术的喷水面积与喷水区域的确定,主要是与管网的铺设相互关联的。而科学合理的铺设管网既能够节约经济成本又能够满足灌溉需求。通常来说,在设计管网的铺设图时,设计人员需要首先考察管网周边农作物的基本属性,以及它们的灌溉需求。同时还要结合农作物的具体种植方位,这样确保在喷射的过程中可以及时的调整喷头。同时在铺设管网时,地下的工程施工也很重要,要保证管网铺设区域的地面是平坦的,这样才能够保证在灌溉的过程中水量是均匀的。同时在北方地区,由于冬季的气温比较低,所以管网要进行深埋,避免在天气寒冷的情况下,管网被冻裂。
(2)管网布置的形式。管网一般布置的形式是水源到加压泵到干管到支管,最后到滴灌管,由于我国的地形是非常复杂的,所以所有的干管都是采用鱼骨形进行布置,这样能够最大限度上减少水源的浪费,干管要深埋地下,支管可以放在地面。
(3)输配水管道规格。农田水利灌溉工程的施工量量比较大,而且使用的年限都比较长,所以一定要保证施工的基本质量。这是一项关乎子孙后代的福利工程,其安全性和可靠性必须是核心。所以对于系统中输配水管道的规格和材质都要有一个非常明确的标准,这一标准是根据不同地区的设计流量所决定的,一般情况下滴灌管的材质是由低密度的聚乙烯拉制形成的,滴灌管材质的化学配方可以有效的低抗外界环境的应力破坏,同时材质当中还含有抗老化的添加剂成分,这样可以有效的预防管线老化,能够有效的延长管线的使用寿命,此外,为了确保每一个灌区都能够得到水资源,我们要结合当地的实际情况,在各个灌水区的首部安装一个能够调压的减压阀,设定一个统一的压力,这样的话,可以方便稳定滴灌管线所要求的压力数值,从而达到所有的灌区都能够均匀用水的目的。
(4)首部枢纽设计。首先要考虑的是过滤系统,因为过滤设备一直是滴灌系统长期以来安全运行的保障,因为任何一个项目区的水源水质当中都是有泥沙的,还有一些藻类以及漂浮物,这些漂浮物当中有的还有一些化学成分,要确定选用过滤系统的组合,设计要求这类系统具有坚固耐用、过滤性能可靠等优点,后期维护也要比较方便。
现阶段我国相对比较成熟的过滤组合有离心力沙石分离器加上叠片过滤器组;介质过滤器加行网式过滤器组,离心力式的过滤器组比较适合没有藻类和漂浮物的水源,因为这一水源当中含有大量的泥沙,这是离心力式过滤器组比较适合的,而介质过滤器组对河流水源的微生物和漂浮物具有较好的过滤效果。如果是水质很好的地区,其水源的过滤可以直接使用网式过滤器。其实不管选用哪种过滤器都是为了降低堵塞的程度。
结语
综上所述,目前现有的农田灌溉系统不能够满足农业的灌溉需求,全面进行农田水利的灌溉系统改造,并适当规模的建设滴灌模式,是满足农田灌溉的一个必然途径。虽然滴灌能够节约灌溉用水,提高灌溉质量,但是如果离开了科学合理的设计,其使用质量还是会受到影响的。首先需要结合当地的农田情况以及经济作物种植情况、地势和水文地理等综合的因素,合理的布局滴灌系统的管网,其次,输水管道的管道选择必须严格按照最初的设计进行选择,最后还要完善整个滴灌系统的中枢系统,确保自动化的作业能够科学合理。虽然目前我们国家的滴灌系统还不够成熟,但是国外的一些国家比如埃及在这方面的研究颇有成效,因此,可以组织相关的人员进行国外成功经验的学习,并结合我国的地理情况进行科学的改造,这样,不断的学习和创新,我国的滴灌灌溉系统的发展也会大大的得到提高的。
参考文献:
[1]雷志栋.土壤水动力学[M].北京:清华大学出版社,2005.
[2]魏永翟.农业供水工程[M].北京:水利电力出版社,2002.
论文作者:魏宗富
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿
论文发表时间:2015/11/10
标签:农田水利论文; 系统论文; 管网论文; 管线论文; 过滤器论文; 水源论文; 工程设计论文; 《工程建设标准化》2015年7月供稿论文;