1.广东珠荣工程设计有限公司;2.广东珠荣工程设计有限公司
摘要:广东省全面开展“十三五”高效节水灌溉工程,由于地块规模小,高效节水灌溉方式多采用微灌。本文主要对微灌规划设计中水源供水能力、灌溉方式选择、工程整体布置及工程制度的制定进行了简要论述。
关键词:高效节水微灌
一、基本情况
2016年10月27日,广东省水利厅发布了“粤水农水处函[2016]110号”《关于做好“十三五”高效节水灌溉发展有关工作的通知》,初步明确我省“十三五”高效节水灌溉任务为50万亩。广东省农用地面积共1527.40万公顷,占全省土地总面积84.97%。省内平原和盆谷平地不多,土地可垦率低,人口密度大,人均耕地面积小,地块规模小,因此灌溉方式多采用微灌。
二、关于高校节水工程规划设计的几点想法
1、水源供水能力
由于地块分割分散,不集中连片,每个项目区的建设面积小,尽量选用就近有保障水源,对于以水量丰富的江、河、水库和湖泊为水源时,可不作供水量计算,需进行年内水位变化分析;对于以小河、山溪和塘坝为水源时,可参考地区水文手册或图集,分析计算设计水文年的径流量和年内分配;对于与已批复灌区工程采用同一水源时,可采用已批复工程中水量平衡成果。
2、灌溉方式的选择
对于水源缺乏地区优先选用滴灌和微喷灌;在地形坡度较陡而且地形复杂的地区及土壤透水性差的地区,应考虑采用微喷灌;果树及瓜类等可用滴灌;密植作物可采用微喷灌。对于蔬菜、果树、棉花等经济作物,因经济价值较高,投资回收快,多采用固定式微灌系统;对于大田粮食作物,一般采用移动式微灌系统,以减少管材用量,降低投资。
3、工程布置
微灌系统的管道一般分干管、支管和毛管三级,布置时要求干、支、毛三级管道尽量互相垂直,毛管垂直干管,也可顺接于干管末端,以使整个微灌系统管道长度最短,控制面积最大,水头损失最小,投资最低,同时应根据地形合理布置。
1)毛管和灌水器的布置
(1)滴灌时毛管和灌水器的布置
①单行毛管直线布置。毛管顺作物行向布置,一行作物布置一条毛管,滴头安装在毛管上。这种布置适用于窄行密植作物,如蔬菜和幼树。
②单行毛管带环状管布置。对成龄果树滴灌时可沿一行树布置一条输水毛管,然后再绕每棵树布置一根分毛管并在上面安装4~6个单出水口滴头。
③双行毛管平行布置。当滴灌高大作物时可采用此种布置。如滴灌果树可沿树两侧布置两条毛管,每株树的两边各安装2~3个滴头。
④单行毛管带微管布置。当使用微管滴灌果树时,每一行树布置一条毛管,再用一段分水管与毛管连接,在分水管上安装4~6条微管。
(2)微喷灌时毛管和灌水器的布置
微喷灌根据所使用的微喷头的结构和性能的不同,毛管和灌水器的布置也不同。常见的布置形式为毛管沿作物行向布置,一条毛管可控制一行作物,也可控制若干行作物,毛管长度取决于微喷头的流量和均匀度的要求。
2)干、支管布置
干、支管布置取决于地形、水源、作物分布和毛管的布置,其布置应达到管理方便、工程费用少的要求。在山丘地区,干管多沿山脊布置,或沿等高线布置,支管则垂直于等高线,向两边的毛管配水。在平地,干、支管应尽量双向控制,两侧布置下级管道,以节省管材。
4、工作制度的确定
微灌系统的工作制度通常分为全系统续灌和分组轮灌两种情况。不同的工作制度要求得流量不同,因而工程费用也不同。在确定工作制度时,应根据作物种类、水源条件和经济状况等因素作出合理选择。
1)全系统续灌
全系统续灌时对系统内全部管道同时供水,对设计灌溉面积内所有作物同时灌水的一种工作制度。它的优点是灌溉供水时间段,有利于其它农事活动的安排,缺点是干管流量大,增加工程的投资和运行费用;设备利用率低;在水源流量小的地区,可能缩小灌溉面积。
2)分组轮灌
较大的微灌系统为了减少工程投资,提高设备利用率,增加灌溉面积,通常采用轮灌的工作制度。一般是将支管分成若干组,由干管轮流向各组支管供水,而支管内部则同时向毛管供水。
(1)划分轮灌组的原则
①各轮灌控制的面积应尽可能相等或相近,以使水泵工作稳定、效率提高。
②轮灌组的划分应照顾农业生产责任制和田间管理的要求。例如,一个轮灌组包括若干片责任地,应尽可能减少农户之间的用水矛盾,并使灌水与其他农业措施得到较好的配合。
②为了便于运行操作和管理,通常一个轮灌组管辖的范围宜集中连片,轮灌顺序可通过协商自上而下或自下而上进行。有时,为了减少输水干管的流量,也采用插花操作的方法划分轮灌组。
(2)轮灌组的划分方法
通常在支管的进口安装闸阀和流量调节装置,使支管所辖的面积成为一个灌水单元,称灌水小区。一个轮灌组可包括一条或若干条支管,即包括一个或若干个灌水小区。
结语
广东省高效节水工程灌溉方式多采用微灌,果树及瓜类等采用滴灌,密植作物则采用微喷灌;工程的布置多分为干管、支管、毛管和灌水器四级;根据地区特性,工作制度则通常以支管为单位采用轮灌的方式。
参考文献
[1]李代鑫,农田水利工程规划设计手册,中国水利水电出版社.
[2]郭元裕,农田水利学,中国水利水电出版社.