小议农户滴灌系统投资的要点

本文作者：沙尼娅·沙力克工作单位：新疆交通职业技术学院

系统设计布置

本文主要研究作物种植面积，地块形状及水源位置等因素对农户级标准滴灌系统管道总投资的影响，进行多种方案比较，总结变化趋势。文章以露地番茄为典型作物，采用株距为0.4m，行距为0.6m的种植模式，作物沿田块长方向种植，毛管采用单行直线布置，水源为地下水。布置时种植面积从0.333~4公顷，每0.333公顷为一档，分十二档。对于相同面积田块还考虑其形状不同即田块长宽不同，起始田块宽设为30m，种植田块宽度每增加10米为一种规格，直到田块形状为正方形为止，如0.333公顷分为30m×111m、40m×83m，50m×66m，58m×57m几种形状分别布置。水源位置考虑在长方形田块长度方向中点位置（A种方案），田块中间位置（B种方案），田块宽宽度方向中点位置（C种方案）和长方形一角位置处（D种方案）分四种情况。按照以上各种不同情况分别布置管道。滴灌带选用内径为16mm，滴头额定流量为2.3L/h，工作压力为0.05~0.12MPa的內镶式滴灌带，毛管沿支管两边双向布置，其他输水管道均用PE管或UPVC管。毛管进口安装调压装置，允许压差全部分配给毛管。这种布置形式虽然安装较麻烦，但可以增加毛管极限长度，降低管道投资。根据《微灌工程技术规范》（SL103-95）的有关规定，滴灌土壤湿润比P=80%，设计灌水均匀度Cv=95%，灌溉水利用系数η水=0.92。为了减少滴灌系统运行费用和便于管理，0.333~1公顷田块采用续灌工作制度，1.334~4公顷田块采用轮灌工作制度。

田块形状和水源位置对系统管道总投资影响

1．计算结果在我国大部分农村的家庭承包式农田虽然种植面积较小，但形状是五花八门的。而田块形状会影响滴灌系统管道系统的布置和轮灌组数目。从而，引起管道系统投资不同。通过计算发现，A，B，C，D四种水源位置条件下，系统管道投资随田块宽度有两种变化趋势。A和D水源布置条件下，系统管道总投资和系统总输水管进口水头随田块宽度的变化趋势基本相似，而B和C两种基本相似。图1是A种水源位置情况下，系统管道投资随田块宽度的变化曲线。图2是B种水源位置情况下，系统管道投资随田块宽度的变化曲线。2．分析与讨论图1和图2分别把水源布置在田块长边中点位置和田块中央时，相同面积不同形状田块管道总投资变化曲线。从中可以看出：（1）当0.333公顷~1公顷田块采用续灌工作制度时，管道投资随田块宽度的增加而增加。因系统一次输水流量和系统总扬程相差不是很大，所以相同面积不同形状田块可以选用同种规格的首部枢纽设备。因此田块形状成为影响系统投资的主要因素。分析结果建议1到10亩田块长宽比例应控制在4以内，11到15亩田块长宽比例应控制在2以内。实行土地联片作业也可以适当的减少系统总投资。（2）1.333公顷~4公顷田块采用轮灌工作制度，根据田块形状，毛管极限长度及系统同一条支管上第一条毛管的第一个滴头的水头与最末一条毛管的最后一个滴头的水头差，不超过滴头设计工作压力的20%来确定支管条数和轮灌组数目。本次设计为了减少系统总水头损失，适当的加大了长宽比例很大的田块（每种相同面积田块前几种田块形状）分干管和干管直径，增加了轮灌组数目。因此出现了随着轮灌组数目的减少，管道总投资减少，首部枢纽设备投资增加的情况。总体分析可以得出：为了减少系统投资，长宽比例很大的田块在便于管理和安装的情况下，适当增加轮灌组数目。但小面积长宽比例很大的田块不建议单独建立一个滴灌系统。（3）在A种水源布置条件下，1.333公顷~4公顷田块当系统支管条数和轮灌组数目相同的情况下，系统管道总投资随田块宽度的增加呈先减少后增加的趋势。系统可以选用相同规格的首部枢纽设备，因此建议应把田块长宽比例控制在1.5~6以内，适当的增加轮灌组数目。同时在可行的范围内实行土地联片制管理。（4）在B种水源布置条件下，1.333公顷~4公顷田块当系统支管条数和轮灌组数目相同的情况下，系统管道总投资随田块宽度的增加呈先减少后增加的趋势。但变化幅度没有A方案那么明显。因此建议种植面积为1.333公顷~4公顷，宽小于70m田块，便于管理的条件下，适当增加轮灌组数目从而降低系统投资。而宽大于70m的田块，可以根据实际情况确定轮灌组数目。为了有效减少系统投资，尽量让田块形状趋于正方形或可行的范围内实行土地联片制管理。

结论与建议

从以上分析可以总结出：（1）以井水为水源的农户级实用标准滴灌系统水源位置的选择会影响系统管道总投资，通过四种不同水源位置方案比较，建议在实际实践过程中应尽量把井位布置在该井所控制面积的中心或田块宽边中点位置，从而降低系统管道投资。使农民以最小的工程投资及水量获得最大的经济效益。（2）水源位置已确定的情况下，本文通过对相同面积不同长宽比例的矩形田块滴灌系统进行规划设计，分析了田块形状对滴灌系统系统管道投资的影响。总结出：一般情况长宽比例悬殊的田块不宜单独建立滴灌系统，应把田块长宽比例控制在5以内，从而减少系统投资。