新疆生产建设兵团第十二师三坪农场水管所 新疆乌鲁木齐 830032
摘要：我国西北地区水资源匮乏问题突出，大面积使用节水灌溉技术显得尤为紧迫。地下滴灌是一种重要的节水灌溉技术，优点明显，但在现实中也存在一系列问题。该文对地下滴灌技术及其国内研究进展进行了概括总结，探讨了该技术应用现状，概述了其优缺点，旨在为相关学者研究地下滴灌技术及为我国节水农业的可持续发展提供一定的参考。
关键词：地埋式滴灌；应用现状及发展
引言
作为一种新型的节水灌溉技术，地下滴灌设备研制和技术研究尚处于初级阶段，且存在较多亟待解决的问题。国内众多外学者从多个角度研究了地下滴灌滴头的水力特性、分析了影响滴头流量的因素，对地下滴灌技术的发展提出了更高的要求。
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1地下滴灌技术应用现状
1.1缺少产品检测标准
地下滴灌虽然已经在我国内蒙、新疆、吉林、广西等地进行了应用，但地下滴灌产品（包括地下滴灌管（带）、旁通等配件）无相关检验检测标准，尤其是滴灌管（带）埋入地下，对滴灌管（带）的抗堵塞性能、抗鼠虫破坏、补偿性能、化学性能等没有明确的要求，导致应用于地表的滴灌管（带）被应用地下滴灌工程，致使滴灌管（带）被堵塞和鼠虫破坏，影响了系统的正常使用和地下滴灌技术的推广应用。
1.2地下灌水器堵塞及滴灌灌水流量测量问题
随着地下滴灌技术在大田试验中不断使用，发现其存在部分缺点。由于地下滴灌埋设在土壤中，导致地下灌水器堵塞问题突出，其原因分析认为，一是灌溉水中含有细颗粒泥沙、未溶解的肥料颗粒以及水肥溶解过程中产生和析出的固体颗粒等；二是由于供水结束时，管道内可能产生负压，导致灌水器负压吸泥，固体颗粒从外部堵塞灌水器；三是由于管道内灌水和施肥，导致某些藻类等微生物积存，从而堵塞了灌水器。地下滴灌的缺点还表现在对滴灌灌水流量不能直接测量，灌水稳定性和均匀度不易衡量，系统发生故障，如管道漏水，不通水等维修管理较困难。在管道铺设过程中还可能存在管道折弯，机械、土重的压扁导致通水不畅等问题。
1.3无地下滴灌工程技术规范
地下滴灌系统滴灌管（带）铺设后进行试运行检测是非常必要的，因滴灌管（带）是否正常运行对系统能否实现均匀灌溉起到至关重要的作用。在现有的《微灌工程技术规范》GB/T50485-2009中系统试运行并不包含对末端滴灌管（带）压力-流量检测及校正部分。地下铺设的滴灌管（带），无法直观观测到存在问题，情况较为复杂性，存在很多不可预见性，必须进行系统检验、校核，保证灌水均匀性和系统正常运行。在规范中，不含滴灌管（带）铺设机具埋深误差精度的要求，造成现有铺设滴灌管（带）埋深偏差特别大。借鉴地表滴灌工程在施工时将主管和支管处于同一管沟，会因支管回填沉降导致直接和滴灌管（带）连接处脱落，影响系统正常使用。加之目前地下滴灌铺管机大多只能铺设2~3条滴灌管（带），配套铺管机械效率低，行走速度慢，影响了耕种效率，严重制约了地下滴灌的推广。
2地下滴灌技术的优缺点
地下滴灌技术基于其将灌水器埋设在地表以下，减少了地表棵间蒸发，其节水特性是显而易见的；由于地表未被湿润，杂草较地表滴灌相对减少，如1990年Grattan在美国加利福尼亚州进行地下滴灌与沟灌、喷灌加施除草剂，结果发现其除草效果基本一样；灌水的同时施肥，提高了肥料的使用率，达到了节水增产的效果。地下滴灌与地表滴灌相比，其可以重复使用，不通过每年回收和安装，提高了灌水器的使用效率，避免了材料的浪费和减少了投资；地下滴灌的埋设方式还决定了可以进行机械规模化操作，大大提高了劳动生产效率。随着地下滴灌技术在大田试验中不断使用，发现其存在部分缺点。由于地下滴灌埋设在土壤中，导致地下灌水器堵塞问题突出，其原因分析认为，一是灌溉水中含有细颗粒泥沙、未溶解的肥料颗粒以及水肥溶解过程中产生和析出的固体颗粒等；二是由于供水结束时，管道内可能产生负压，导致灌水器负压吸泥，固体颗粒从外部堵塞灌水器；三是由于管道内灌水和施肥，导致某些藻类等微生物积存，从而堵塞了灌水器。地下滴灌的缺点还表现在对滴灌灌水流量不能直接测量，灌水稳定性和均匀度不易衡量，系统发生故障，如管道漏水，不通水等维修管理较困难。在管道铺设过程中还可能存在管道折弯，机械、土重的压扁导致通水不畅等问题。
3地下滴灌技术的发展
为了达到节水灌溉，研究者们不断进行探索，使得地下灌溉技术不断发展。由于地表滴灌带重复使用率低，地表棵间蒸发大等问题，伴随着科学技术的发展，地下滴灌在材料、滴头的结构方面的改进，以及滴灌系统方面的提高，加之其可以重复使用，避免了地表滴灌的相关缺陷，逐渐受到人们的重视。我国的地下滴灌技术发展较迟，自1974年从墨西哥引进滴灌设备，该项地面节水灌溉技术才在我国迅速发展。国内研究人员进行了多次尝试，对地下滴灌系统进行了大田试验，取得了良好的节水效果和社会效益。针对目前实际情况，优化地下滴灌设计，在各单元轮灌组、末端冲洗口或最不利点设计并安装压力表以便进行系统的校验调节，保证系统正常运行。为了防止地下滴灌系统负压吸泥造成堵塞，与传统地表滴灌相比，设计中需增加真空阀的数量。在设计检查井、排水井、轮灌组阀门等进行规范化、标准化设计，避免因设计问题影响机械化施工、耕作、收货。同时，由于地下滴灌特殊性，对于地块不规则、面积小、地形复杂或障碍物多等不利于机械施工、或深翻耕作频繁、土壤沙性或粘性大、水质差的条件下，不建议采用地下滴灌。近几年，大量的田间试验主要应用在果树、棉花、番茄、苜蓿、玉米等作物上，取得了良好的效果。
结语
面对当前水资源的有限和水环境恶化现状，以及人口的不断增加、工农业的不断发展，节水栽培技术越来越受到政府以及科研工作的重视。地下滴灌技术优缺点并存，必须加大资金投入，研发科学、高效的地下灌水器和灌溉系统，并组织研究专家编写相关的规范标准，为地下滴灌节水技术提供实践经验和理论依据，这对我国节水事业的发展意义重大。
参考文献
[1]仵峰，彭贵芳，吕谋超，熊明洁.地下滴灌条件下土壤水分运动模型[J].灌溉排水，1996（3）：24-29.
[2]张和喜，袁友波，舒贤坤，等.地下滴灌条件下土壤水分运动研究[J].安徽农业科学，2008，（8）：3277-3279.
论文作者:郭立海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/28
标签：地下论文; 灌水论文; 地表论文; 技术论文; 系统论文; 管道论文; 颗粒论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;