试析节水灌溉滴灌系统设计

摘 要：为更好的节约水资源，在灌溉方式中最好使用滴灌方法。它不仅能高效的节水，还能创造比较高的经济效益。笔者主要阐述了某滴灌系统的设计和各种主要参数，希望能对今后的节水灌溉技术提供一定的借鉴。

关键词：节水；滴灌；技术

中图分类号：S275 文献标识码：A

1 概况

我国是一个农业大国，水资源比较紧缺，对节水技术设计要求比较迫切。我国水资源是比较缺乏的，因此必须使用需水量较少的节水灌溉方式，这也是促进水资源长期可持续利用的有效途径。笔者借助实际案例分析了某种植园区所使用的滴灌系统，与先前使用的沟灌、畦灌等方式相比，它的节水效果是非常明显的。

1.1 能够节水、节肥，降低生产成本。滴灌就是全管道输水、局部微量灌溉的过程，它能将水分的渗漏率和损失率降到最小。此外，又可以满足农作物根部对水的需求，不会产生水损失的现象，能够充分的利用每一滴水。在灌溉的同时还能进行施肥，也就是将溶解的化肥装进灌溉系统，此时它便会与水相融，化肥中的无机物、养分等便能均匀的分布到农作物的根部，同时进行灌溉和施肥工作，也能最大限度的利用化肥。且滴灌是小范围的局部控制，灌溉量少，水肥损失自然也小，所以能减少对化肥的需求，防止污染。滴灌系统一般借助人工阀门或自动控制系统进行运行，还能同时完成施肥，因此可以解放人力，减少成本投入。

1.2 可以有效的控制温度和湿度。以前使用的沟灌方式，单次灌溉量大，能够使地表长期处于湿润状态，可是这种灌溉方式会降低土体温度，温度升高又需要很长一段时间，而长时间的湿润状态又容易滋生病虫害。而滴灌法只对局部进行微灌，土壤表面湿润度低，但作物根部的供水又是均匀的，因此对地温的保持、回升，湿度的减小都有着积极的作用。

1.3 可以保持土壤结构。以前使用的畦灌方式灌水量也较大，这便会冲刷、侵蚀土壤，必须定期松土才能避免产生板结现象、避免对土地产生更严重的破坏。但滴灌的微量局部灌溉法却能使水分缓慢的渗进土壤深处，满足作物对水的需求，同时保护土壤结构。

2 滴灌系统设计基础资料

2.1 作物资料。种植园区占地为57h，东西宽 420m，南北长约 1350m左右。以种植葡萄为例，种植作物时使用的是垄沟种植法，行间隔3.0m，株距0.5m。

2.2 土壤资料。该地土质为砂壤粘土，其特征质地粘重，田间持水量 31.1%（干土百分比）PPS。土壤深度必须满足农作物的生长需要，耕作层的平均 土 壤 干 容 重 1.45g/cm3， 入 渗 速 率48mm/hr。

2.3 水源资料。水源处是与供水管网通过压力设计相连，管道是为直径110mm 的PVC-U管，水的 pH 值为6.7，矿化度

3 滴灌系统的规划设计

3.1 设计参数。作物的设计日耗水强度为 5.0mm/d，保证土壤湿润比P≥25%，灌溉水利用系数η=0.95。

3.2 管道布设。滴灌的本质是局部灌溉，要结合滴灌技术的有关规定，以PVC-U管作为主管道，要求管道能承受0.60MPa的压力，并使用承插法连接相邻管道。主管要在地面1.0m以下，这样才能防止机械作业和冬季严寒损害管道。为使管道时刻处于正常运行状态，必须在管道上设置控制保护设备。设置方式为：水泵管道的出口位置要装有过滤器、排气阀、施肥罐、压力表，并在主干管上设置压力表、排气阀、泄水阀、控制阀。分析地形发现，该工程的分干管和主干管都是垂直关系，所以应在连接处装有控制阀。支管道处于地面上，垂直分干管布置，所以要使用防老化、防紫外线的PE管，并用三通螺纹连接。在支管上还要结合种植的行间距开孔安装滴管带，保证滴灌的正常供水。

3.3 滴灌管选型及布置。安装滴灌管时要与种植方向平行，和供水支管垂直。选用 DGFY- 16- 0.5内嵌式滴灌管，外径为 φ16mm，滴头工作压力为 0.1MPa，滴头间距 Se=0.5m，滴头流量 Q=2.67L/h，滴管间距 SL=3.0m，按双向布置。由于耕作方式及管理方式的限制，该项目的滴灌管总长为60m。滴灌管和PE支管由旁通接头联系起来，滴灌管尾部使用了双环式堵头密封。

3.4 土壤湿润比的计算。滴灌是一种局部灌溉，但它能把多个湿润小区域联系起来，产生一个湿润链实现对作物的供水。土壤湿润比是湿润土壤占总土地的面积比。分析西北农林科技大学环境与资源学院的有关资料发现，砂壤土的土壤水分水平扩散直径在 60cm～90cm之间。植物生长期间，葡萄在生长过程中，根系要有良好的透气性，并保证湿润宽度在80cm上下。土壤湿润比计算：

代入数据得，p=（0.785×0.72）/（0.5 ×3.0）=25.6%，因此设置滴灌管的间距时一定要符合砂壤土葡萄设计湿润比 P>25%的规定。

3.5 滴灌设备的首个枢纽设计工作中，一定要保证系统有较高的完整性。使用自压灌溉时，流量和主干管流量相同，扬程和系统总落差相同。过滤器使用的是L100- W100，流量为每时70m3，过滤精度为 120 目，使用二级过滤法，首先将泥沙分离，然后对微颗粒进行筛网过滤。施肥罐为 100L压差式。所安装的阀门、流量表、压力表、进排气阀等都要和符合标准，干管上选用闸阀、压力表应采用弹簧管压力表。如果可能的话，还要考虑自动控制装置。安装工程时必须足够认真，尽可能使用经验较丰富的安装团队。

结语

节水灌溉技术与其他灌溉方式相比有着不可比拟的优点，可以大大减少灌溉用水，尤其是在某些水资源缺乏或需水量大的地区，优势更加明显。可是在市场经济的模式下，所有的经济活动都要以利润为目标，所以先进技术能否取得长远发展，能否被推广使用，都取决于该项技术所创造的经济效益大小。滴灌工程的成本是较高的，其工作模式也是高产出、高利润，所以施工前一定要认真的进行投资研究和经济分析工作。此外，还要将其与其它农业技术结合起来使用，这样才能创造更高的经济效益。

参考文献

[1]汤全秀.滴灌系统的防堵塞技术[J].甘肃水利水电技术，2004（03）.

[2]孙湍鹤.介绍一种新型的滴灌系统[J].上海水务，1990（02）.

[3]纪斌.温室低成本滴灌系统应用[J]. 江淮水利科技，2006（02）.