节水大田滴灌工程设计要点

　　这篇水利工程类论文投稿发表了节水大田滴灌工程设计要点，论文首先在武威市凉州区黄羊灌区2016年高效节水大田滴灌工程典型设计要点及工程实施情况进行了分析，探讨了工程设计中的技术要点，这些设计要点对同类工程的设计具有指导意义。

　　关键词：水利工程类论文投稿,大田滴灌,设计

　　1项目区概况

　　黄羊河是石羊河流域上游八大支流之一，河流自西南向东北流经天祝藏族自治县的哈溪镇、凉州区的张义镇，于水峡口出山。在河道出山口上游约8km处建有黄羊河水库，河水出库后流经约7.2km的天然河道至黄羊总干渠首，经水库调节后的河水部分被引入黄羊灌区，部分洪水沿原河道下泄，下泄洪水大部分消失于山前洪积扇及河西走廊平原区，小部分汇入石羊河干流，进入民勤县。黄羊灌区直接从水库取水。黄羊河多年平均径流量1.36亿m3。根据《石羊河重点治理项目黄羊灌区节水改造初步设计》成果，黄羊灌区农田配水面积387.45万/hm2，林地面积31.05万/hm2，黄羊河渠首引水量1.27亿m3，扣除弃水923万m3，农业灌溉地表水供水量1.18亿m3(P=50%)。黄羊灌区现有机井196眼，控制灌溉面积50.25万hm2，供水量3074万m3。

　　项目区滴灌片，实施45.32万hm2大田滴灌，根据《滴灌工程技术规范》(GB50485-2009)，结合项目区气候条件以及当地灌水实践，参照已实施的高效节水滴灌项目，拟定制种玉米为典型作物，进行滴灌灌溉制度设计。滴灌灌溉制度见表1。按照拟定的灌溉制度，制种玉米滴灌灌溉定额3780m3/hm2。按照《滴灌工程技术规范》，滴灌工程灌溉水利用系数不低于0.9，本次设计取0.9。根据项目区实施面积、灌溉净定额及灌溉水利用系数，计算得项目实施后需水量为846.02万m3。实施前后，项目区地表水配水指标维持不变。因此，以项目区现状可供水量作为项目实施后可供水量，即可供水量为1031.57万m3。项目区实施后需水量846.02万m3，可供水量1031.57万m3，供水存在较大盈余。

　　2工程设计

　　2.1技术要点

　　2.1.1土壤计划湿润层厚度项目区种植作物为制种玉米，作物类型为大田经济作物，根据当地自然条件、灌溉方式及作物根系发育情况，土壤湿润层厚度分别取0.40m。2.1.2土壤湿润比土壤湿润比是指被湿润的土体占计划湿润层深度总土体的百分比。湿润比的大小取决于作物、滴头间距及流量、灌水量、毛管间距、土壤理化特性等因素。在工程规划设计时，湿润比常以地面以下20～30cm处的平均湿润面积占作物种植面积的百分比表示，制种玉米取90%。2.1.3土壤适宜含水率土壤适宜含水量是指适宜作物生长发育的最佳土壤含水量，本设计依据有关规定，在田间持水率的60%～90%之间选取。2.1.4滴灌带选择根据单项工程设计，本方案毛管选用内径16mm，壁厚0.2mm的一次性滴灌带，使用年限为1年，设计按更新3年计列工程量及投资。

　　2.2项目区地表水滴灌典型设计

　　根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)，结合作物种植的特点对项目区地表水滴灌进行典型设计。本次地表水滴灌典型片面积739.85hm2，种植作物为玉米。灌溉系统以一干五支渠作为供水水源，采用自压供水方式，修建1座沉砂蓄水池，容量为2万m3，满足灌溉需要。2.2.1滴灌系统设计一是水源工程。本次滴灌系统以一干渠作为供水水源，水质经蓄水池初级沉淀，过滤器二级过滤后，符合农田灌溉水质标准。二是首部枢纽。为便于运行管理，首部位置定于调蓄沉淀池所在位置。项目区灌溉水源为黄河水水中泥沙含量较大，按照滴灌规范要求，本方案设计过滤器要求能实现全自动放冲洗，过滤系统采用“砂石过滤器(S)+筛网过滤器(W)”两级过滤装置。压差式施肥罐，首部装有压力表、空气阀、蝶阀、水表等设备和仪表。三是输配水管网。项目区地面较平坦，现状农田为规整的矩形，有较为完善的田间道路。

　　作物种植方向为东西向。采用一膜4行，行距40cm，株距30cm。四是灌水器。本系统采用地面滴灌灌溉模式，沿种植方向一膜双管布置，铺设间距为0.8m，滴头间距0.3m，壁厚0.2mm，流量2.1L/h。2.2.2设计参数玉米滴灌工程设计参数计算如下式中：Q为需水量，m3/h;A为灌溉面积，hm2;η为灌溉水利用系数，取η=0.90;为设计日工作时数，取=24h;为日供水强度，取4.5mm/d。①灌水小区允许水头(流量)偏差率滴灌系统灌水小区灌水器设计允许流量偏差率应满足下式的要求：式中：为灌水器设计允许流量偏差率(%)，本次设计中取20%。按《微灌工程技术规范》GB/T504852009计算式中：x为灌水器流态指数，计算得，灌水器水头偏差率为34%。灌水小区允许水头偏差按下列公式计算：式中：△h为允许水头偏差(m);hd为灌水器工作水头(m)。计算得，灌水小区允许水头偏差为3.4m。②最大净灌水定额根据《微灌工程技术规范》最大净灌水定额按下式计算：mmax=0.001γ2p(θmax-θmin)式中：mmax为最大净灌水定额(mm);γ为土壤容重(g/cm3),取1.38;Z为计划土壤湿润层深度(cm)，取45cm;p为计划土壤湿润比，取80%;、为土壤适宜含水率的上下限(占干土重量的百分比)，分别取田间持水量的90%、60%，其中田间持水量为24%;η为灌溉水利用系数，取0.90。

　　2.3供水管网水力计算

　　2.3.1管道设计流量输水管网工程采用地埋方式布设。主管、干管设计流量为系统流量，支管流量按照系统最不利轮灌组确定。当分干管较多时，系统运行时开一半分干管，一般同时开启主干管同侧的分干管上的全部支管，每条支管上又同时开启相同位置的1条辅管上的所有毛管，一条辅管计算流量为32.5m3/h，支管流量设计选定为36m3/h。2.3.2初选干、支管的管径根据《农田低压管道输水工程技术规范》(GB/T20203-2006)中管径选用方法按经济流速选用管径。管道局部水头损失按沿程水头损失的10%估算。管道的总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。

　　作者：高立俊 单位:甘肃省武威市凉州区黄羊河水利管理处

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