節(jié)水大田滴灌工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　這篇水利工程類論文投稿發(fā)表了節(jié)水大田滴灌工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)，論文首先在武威市涼州區(qū)黃羊灌區(qū)2016年高效節(jié)水大田滴灌工程典型設(shè)計(jì)要點(diǎn)及工程實(shí)施情況進(jìn)行了分析，探討了工程設(shè)計(jì)中的技術(shù)要點(diǎn)，這些設(shè)計(jì)要點(diǎn)對(duì)同類工程的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

　　關(guān)鍵詞：水利工程類論文投稿,大田滴灌,設(shè)計(jì)

　　1項(xiàng)目區(qū)概況

　　黃羊河是石羊河流域上游八大支流之一，河流自西南向東北流經(jīng)天祝藏族自治縣的哈溪鎮(zhèn)、涼州區(qū)的張義鎮(zhèn)，于水峽口出山。在河道出山口上游約8km處建有黃羊河水庫，河水出庫后流經(jīng)約7.2km的天然河道至黃羊總干渠首，經(jīng)水庫調(diào)節(jié)后的河水部分被引入黃羊灌區(qū)，部分洪水沿原河道下泄，下泄洪水大部分消失于山前洪積扇及河西走廊平原區(qū)，小部分匯入石羊河干流，進(jìn)入民勤縣。黃羊灌區(qū)直接從水庫取水。黃羊河多年平均徑流量1.36億m3。根據(jù)《石羊河重點(diǎn)治理項(xiàng)目黃羊灌區(qū)節(jié)水改造初步設(shè)計(jì)》成果，黃羊灌區(qū)農(nóng)田配水面積387.45萬/hm2，林地面積31.05萬/hm2，黃羊河渠首引水量1.27億m3，扣除棄水923萬m3，農(nóng)業(yè)灌溉地表水供水量1.18億m3(P=50%)。黃羊灌區(qū)現(xiàn)有機(jī)井196眼，控制灌溉面積50.25萬hm2，供水量3074萬m3。

　　項(xiàng)目區(qū)滴灌片，實(shí)施45.32萬hm2大田滴灌，根據(jù)《滴灌工程技術(shù)規(guī)范》(GB50485-2009)，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)氣候條件以及當(dāng)?shù)毓嗨畬?shí)踐，參照已實(shí)施的高效節(jié)水滴灌項(xiàng)目，擬定制種玉米為典型作物，進(jìn)行滴灌灌溉制度設(shè)計(jì)。滴灌灌溉制度見表1。按照擬定的灌溉制度，制種玉米滴灌灌溉定額3780m3/hm2。按照《滴灌工程技術(shù)規(guī)范》，滴灌工程灌溉水利用系數(shù)不低于0.9，本次設(shè)計(jì)取0.9。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)實(shí)施面積、灌溉凈定額及灌溉水利用系數(shù)，計(jì)算得項(xiàng)目實(shí)施后需水量為846.02萬m3。實(shí)施前后，項(xiàng)目區(qū)地表水配水指標(biāo)維持不變。因此，以項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀可供水量作為項(xiàng)目實(shí)施后可供水量，即可供水量為1031.57萬m3。項(xiàng)目區(qū)實(shí)施后需水量846.02萬m3，可供水量1031.57萬m3，供水存在較大盈余。

　　2工程設(shè)計(jì)

　　2.1技術(shù)要點(diǎn)

　　2.1.1土壤計(jì)劃濕潤層厚度項(xiàng)目區(qū)種植作物為制種玉米，作物類型為大田經(jīng)濟(jì)作物，根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件、灌溉方式及作物根系發(fā)育情況，土壤濕潤層厚度分別取0.40m。2.1.2土壤濕潤比土壤濕潤比是指被濕潤的土體占計(jì)劃濕潤層深度總土體的百分比。濕潤比的大小取決于作物、滴頭間距及流量、灌水量、毛管間距、土壤理化特性等因素。在工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，濕潤比常以地面以下20～30cm處的平均濕潤面積占作物種植面積的百分比表示，制種玉米取90%。2.1.3土壤適宜含水率土壤適宜含水量是指適宜作物生長發(fā)育的最佳土壤含水量，本設(shè)計(jì)依據(jù)有關(guān)規(guī)定，在田間持水率的60%～90%之間選取。2.1.4滴灌帶選擇根據(jù)單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)，本方案毛管選用內(nèi)徑16mm，壁厚0.2mm的一次性滴灌帶，使用年限為1年，設(shè)計(jì)按更新3年計(jì)列工程量及投資。

　　2.2項(xiàng)目區(qū)地表水滴灌典型設(shè)計(jì)

　　根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288-99)，結(jié)合作物種植的特點(diǎn)對(duì)項(xiàng)目區(qū)地表水滴灌進(jìn)行典型設(shè)計(jì)。本次地表水滴灌典型片面積739.85hm2，種植作物為玉米。灌溉系統(tǒng)以一干五支渠作為供水水源，采用自壓供水方式，修建1座沉砂蓄水池，容量為2萬m3，滿足灌溉需要。2.2.1滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)一是水源工程。本次滴灌系統(tǒng)以一干渠作為供水水源，水質(zhì)經(jīng)蓄水池初級(jí)沉淀，過濾器二級(jí)過濾后，符合農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。二是首部樞紐。為便于運(yùn)行管理，首部位置定于調(diào)蓄沉淀池所在位置。項(xiàng)目區(qū)灌溉水源為黃河水水中泥沙含量較大，按照滴灌規(guī)范要求，本方案設(shè)計(jì)過濾器要求能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)放沖洗，過濾系統(tǒng)采用“砂石過濾器(S)+篩網(wǎng)過濾器(W)”兩級(jí)過濾裝置。壓差式施肥罐，首部裝有壓力表、空氣閥、蝶閥、水表等設(shè)備和儀表。三是輸配水管網(wǎng)。項(xiàng)目區(qū)地面較平坦，現(xiàn)狀農(nóng)田為規(guī)整的矩形，有較為完善的田間道路。

　　作物種植方向?yàn)闁|西向。采用一膜4行，行距40cm，株距30cm。四是灌水器。本系統(tǒng)采用地面滴灌灌溉模式，沿種植方向一膜雙管布置，鋪設(shè)間距為0.8m，滴頭間距0.3m，壁厚0.2mm，流量2.1L/h。2.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)玉米滴灌工程設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算如下式中：Q為需水量，m3/h;A為灌溉面積，hm2;η為灌溉水利用系數(shù)，取η=0.90;為設(shè)計(jì)日工作時(shí)數(shù)，取=24h;為日供水強(qiáng)度，取4.5mm/d。①灌水小區(qū)允許水頭(流量)偏差率滴灌系統(tǒng)灌水小區(qū)灌水器設(shè)計(jì)允許流量偏差率應(yīng)滿足下式的要求：式中：為灌水器設(shè)計(jì)允許流量偏差率(%)，本次設(shè)計(jì)中取20%。按《微灌工程技術(shù)規(guī)范》GB/T504852009計(jì)算式中：x為灌水器流態(tài)指數(shù)，計(jì)算得，灌水器水頭偏差率為34%。灌水小區(qū)允許水頭偏差按下列公式計(jì)算：式中：△h為允許水頭偏差(m);hd為灌水器工作水頭(m)。計(jì)算得，灌水小區(qū)允許水頭偏差為3.4m。②最大凈灌水定額根據(jù)《微灌工程技術(shù)規(guī)范》最大凈灌水定額按下式計(jì)算：mmax=0.001γ2p(θmax-θmin)式中：mmax為最大凈灌水定額(mm);γ為土壤容重(g/cm3),取1.38;Z為計(jì)劃土壤濕潤層深度(cm)，取45cm;p為計(jì)劃土壤濕潤比，取80%;、為土壤適宜含水率的上下限(占干土重量的百分比)，分別取田間持水量的90%、60%，其中田間持水量為24%;η為灌溉水利用系數(shù)，取0.90。

　　2.3供水管網(wǎng)水力計(jì)算

　　2.3.1管道設(shè)計(jì)流量輸水管網(wǎng)工程采用地埋方式布設(shè)。主管、干管設(shè)計(jì)流量為系統(tǒng)流量，支管流量按照系統(tǒng)最不利輪灌組確定。當(dāng)分干管較多時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)開一半分干管，一般同時(shí)開啟主干管同側(cè)的分干管上的全部支管，每條支管上又同時(shí)開啟相同位置的1條輔管上的所有毛管，一條輔管計(jì)算流量為32.5m3/h，支管流量設(shè)計(jì)選定為36m3/h。2.3.2初選干、支管的管徑根據(jù)《農(nóng)田低壓管道輸水工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T20203-2006)中管徑選用方法按經(jīng)濟(jì)流速選用管徑。管道局部水頭損失按沿程水頭損失的10%估算。管道的總水頭損失為沿程水頭損失與局部水頭損失之和。

　　作者：高立俊 單位:甘肅省武威市涼州區(qū)黃羊河水利管理處

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