滴灌技术设计发展历程及若干设计问题

新疆滴灌技术设计发展历程及若干设计问题

2013.6.1212工程设计应注意的问题33滴灌设计若干研究问题新疆滴灌工程设计历程一、新疆滴灌工程设计历程

第一阶段：1996-2010年（滴灌面积快速发展阶段）（一）、主要原因：1、滴灌带及过滤产品国产化滴灌带由0.8-1.0元/m降到2000年的0.2元/m，2012年0.16元/m，过滤器、管道国产化等，使滴灌系统投资降低了70%，单位面积平均投资500-600元/亩。一、新疆滴灌工程设计历程

2、政府给予政策和资金支持政府投资建设滴灌系统，同时给予农业高效节水补助200元/亩，提高了广大农民的积极性3、滴灌技术增产增收效果显著棉花、番茄、小麦、玉米、蔬菜等大田作物增产30-50%以上，农民增收30%4、滴灌技术降低了农民的劳动强度管道化灌溉施肥，不仅提高了水肥利用率（20%以上），而且降低了农民田间管理的劳动强度。一、新疆滴灌工程设计历程

第一阶段：1996-2010年（二）、滴灌工程技术的主要特点1、水源以地下井水为主，河水滴灌为辅，且多为加压滴灌系统。2、单井出水量100-200m3/h，滴灌面积较小，在500-1000亩左右。3、单个水源控制一种作物，作物品种单一。4、滴灌带形式单一（边缝式），滴头流量偏大（3.0L/h)一、新疆滴灌工程设计历程

第一阶段：1996-2010年(三）滴灌工程设计中的主要思想降低系统投资，（不考虑，或较少考虑劳动力成本）表现在：1、轮灌制度划分上，一般把两条距离较远的支管组合成一个轮灌组，或Q分管=Q支，通过减少分干管流量来改变管道直径，降低投资。一、新疆滴灌工程设计历程

第一阶段：1996-2010年2、采用支管+辅管，或长短管的设计方法，即增大灌水小区数量，分散分干管、支管的流量，减少管径，降低投资。支管毛管辅管支管长短管一、新疆滴灌工程设计历程

第二阶段：2011-标志1、标准化、规范化建设（2011.5）标志2：“提质增效”（2012.5.20）对农业高效节水灌溉工程提出了更高的要求，从前期规划设计、中期项目实施、后期运行管理都要严格按照有关《规范》来操作（提高滴灌工程质量和效率）加大了对高效节水补助力度，300元/亩一、新疆滴灌工程设计历程

滴灌工程技术的主要特点1、水源以地表河水为主，多为渠道加压滴灌系统，自压滴灌系统面积越来越大。2、滴灌面积较大，集中连片，3000-20000亩。3、地表水源控制作物由单一作物增加到数种作物。4、滴灌灌溉作物除一年生作物外，增加了多年生作物（牧草、果树）5、滴灌面积在灌区所占比重越来越大，最大达到80%以上6、毛管形式多样化，滴头流量趋小，支管以带代管二、工程设计应注意的问题

1、微灌工程灌溉设计保证率《规范》4.0.1中，要求不应低于85%。灌溉设计保证率：灌溉用水量在长期内得到充分满足的概率。一般以降雨为资料，确定设计代表年。也可以是水源来水量，因此，微灌工程要推求85%的水源来水过程。二、工程设计应注意的问题

2、灌溉用水量计算及水土平衡分析对滴灌面积较大的灌区，要分别采用地面灌溉制度和滴灌灌溉制度以及相应地灌溉水利用系数计算灌区用水量。水土平衡分析时，分别计算地面灌和滴灌的灌溉保证率下的来水过程，并采用面积加权的方法，确定灌区来水过程，与灌溉用水量做平衡分析。三、工程设计应注意的问题

3、微灌设计土壤湿润比《规范》4.0.2中，列出了主要作物的设计湿润比。如果树、乔木25-40%；粮棉油60-90%，并指出干旱地区宜取上限值。土壤湿润比计算公式较多，在用公式计算后，要与《规范》中要求的取值做对比。在果树滴灌设计中，尤其要注意对比。二、工程设计应注意的问题

4、作物设计耗水强度《规范》4.0.3中，列出了主要作物的设计耗水强度。建议采用参考作物腾发量公式计算，即：作物需水量参考作物需水量覆盖率影响系数作物系数二、工程设计应注意的问题

最大腾发量时作物覆盖率计算最大腾发量月均参考作物腾发量，mm/d作物生长中期作物系数，一般在1.15-1.25或1，取两者小值二、工程设计应注意的问题

5、设计灌水率图以往滴灌工程规模较小（一口井控制），灌溉作物单一，因此，无需采用设计灌水率确定干管流量。目前，水源为地表水，面积较大（万亩以上），但却是由若干子系统构成的一个相对集中的项目区，每个子系统控制作物相对单一时，可以不用绘制灌水率图。但是，如果项目区面积较大，作物较多，水源集中时，为了确定输水干管的流量，应采用设计灌水率法。二、工程设计应注意的问题

6、滴头设计水头取值滴灌设计中，滴头设计水头取值按下式计算滴头设计水头（m)滴头流态指数田面高差（m)

滴头设计水头与灌水小区田面高差有关如滴灌带顺逆坡长度之和为L，则滴灌带的铺设坡度i=/L

一般L＜200m，所以i=0.25-0.5%，=10mi=0.13-0.2%，=5-8m。二、工程设计应注意的问题

7、灌水小区计算a、确定流量偏差率[qv],计算水力偏差率[Hv]和允许水头偏差[Δh]b、支毛管各按50%分配水头偏差c1、平坡条件下，按公式（4.3.6）计算毛管极限孔数Nm和极限铺设长度Lm。先确定支管管径，然后按公式（4.3.6）计算支管极限孔数Nz和极限铺设长度Lz。二、工程设计应注意的问题

确定毛管和支管的实际长度。按公式（C14,C15)计算毛管和支管的进口水头(J=0)（注意在计算支管的首孔水头h1时，公式（C15）的hd可为毛管进口水头h0）二、工程设计应注意的问题

c2、均匀坡条件下，按附录C计算毛管极限孔数Nm和极限铺设长度Lm。先确定支管管径，然后按附录C计算支管极限孔数Nz和极限铺设长度Lz。确定顺逆坡毛管和支管的实际长度（可取计算长度的0.8-0.9）。二、工程付设计师应注埋意的塑问题已知急顺逆初坡毛躲管的芳总长遗度和骗总孔奥数，零按照顺逆仆坡毛管管上躲最大倡压差方相等的原捷则，谈通过蛾试算始计算战毛管嫩的顺它逆坡安孔数串，并揭计算壤毛管薯进口适水头也可籍按公旱式（C1心4,奥C1违5)直接捷计算幻玉毛管厌和支刮管的斩进口蚊水头批（注虚意在替计算减支管居的首恰孔水膜头h1时，记公式菜（C1忘5）的hd可为稿毛管渴进口基水头h0）（心见例踩）二、工程东设计仆应注姐意的汗问题7、灌倚水小柳区计侦算根据凤规范5.谣4.劈燕1和5.私4.内2有关贸”节汽点压晓力均由衡“似的规巨定，厕从同俯一节饼点取封水的益各条积管线炊同时死工作外时，生应比惠较各欣条管抚线对发该节星点的立水头作要求狐。通铺过调暑整部辅分管它段直脾径，递应是呆各管芦线对按该节养点的裁水头让要求川一致子，也挤可按床该节鞠点最吉大水秀头要兴求作行为该坦节点填的设煌计水会头，乔其余砌管线胁进口测应根灿据节薄点设波计水不头与扶该管状线要和求的其水头歼之差量设置榆调压尽装置询。二、工程策设计蕉应注烦意的弦问题8、作测物轮闯作倒慢茬部分孟农田枯为了汤保持坦土壤凑肥力保和减最少病曾虫害喷，需趴要轮更作倒斩茬，教比如吩小麦纱收后贷种植兴玉米似。由静于小诸麦毛测管间铲距为0.桐7m，玉双米毛内管间幻玉距为1.驴0m，单箩位面并积小捕麦所坚需流周量较扰大，稀因此察，通庄常以魔小麦的为典朗型作税物进格行滴合灌系盖统设糟计。杏但同申时对耳玉米井也要饭做完包整的兽设计章，如垂果玉茧米滴麦灌所望需流满量和具压力餐远小逮于已乔选定呈的水元泵型劣号，循就需粉要配骗置变栗频设旧备。二、工程钱设计躬应注谢意的锹问题9、果麦棉（冶果粮絮）套稿种耗划水强娃度果树辆和棉进花（蛙或小肢麦）煮间作垮，称贤为农败林复担合系苏统。充一般捆认为嫌棉花紫等矮刘秆作吼物对茧果树虑这类承高杆滑作物教影响壤较小弓，但爬果树金却对觉棉花咱有较层大的召遮光欧作用吉。一盲般约1/头3最靠龙近果刚树的该农作乐物，谊光合拒作用我下降60诸%左右燃，而寨且果目树种倒植是挣东西洗向的挤，要众比果逢树种仍植是土南北缠向的络影响渔更严跌重。40无%90童-1付00蕉%60婚-7咽0%光和樱作用资示意送图二、工程访设计榆应注问意的毁问题9、果触棉（房诚果粮懂）套子种耗统水强苹度据此秀，在爽计算里果树阔耗水士强度既时，但可按拾前述搏方法剂计算菊，为越计算动准确骨，应蒸收集颠果树浅树冠关、树释高等伍资料待。在屿计算砌农作攻物时米，可赏在计导算大坑田作蒸物耗荡水强需度基涝础上锅乘以0.孝6-健0.币7的系眠数。在计具算农姐林复践合系唐统灌膏溉用赤水量悉时，墙建议答按照暖果树+农作押物所案占面诵积权难重的邻方法透来计姿算用唐水量蜂。二、工程圆设计从应注贺意的税问题10、轮点灌制户度的丙确定为了纳提高须人工技效率御，减记少用住水施床肥产抵生的何矛盾反以及雁病虫葬害的羽传播桥，在扛轮灌脂制度冒划分会上，伍建议寺把同房诚时工沃作的竹支管今尽量毛安排浙在一枯条或匠相近掀的两呀条分小干管燥上，贼每条惯分干参管上澡同时驰工作低的支津管也杀尽量军靠近麻。分稀干管矛沿程驳不变党径，计直径傲可控绢制在20宣0m年m，水参头损态失控蒙制在5-渗6m剑/1贫00康0m。二、工程咐设计珠应注面意的溪问题11、灌匹水器匀和支腰管管池径选援择业界受普遍惑认为非滴灌蔑将向缴“低熟压小泊流量跑”方轰向发士展，索小流燥量滴茶灌带平可以柏铺设尊更长膜距离天，单絮位面颤积支也管数桨量和退阀门案数量脊将大宰大减补少。为了炭实现鄙在满梅足灌唤水小劣区允翁许水唤头差网条件量下支发管能脆带更胳多滴抄灌带烟，以边减少彩分干贼管数滨量，纵建议泄支管蓄管径植选择φ1墨10弱-1视25。二、工程或设计菊应注俗意的伐问题12、牧熟草滴挺灌技增术根据茄牧草保生长圾特性隆，结固合吉新木乃缸等经罢验，叔一般葬是将甲滴灌优带浅忙埋入炮土中5-猪10瓜cm，滴晓灌带晴间距0.输6m。浅围埋滴惧灌与皱地表忆滴灌摔没有查本质型区别球，可掌以按捆地表笛滴灌略系统守设计督方法丹进行圾设计行。在齿大田斥生产漠中，寻逐渐篮形成姨了“迎地下辜滴灌页”技术术，泳虽然亏一次拌性投贸资和您施工纲费用勉较高套，但絮可运仰行数事年，届因此卸，仍赵具有兼一定栗的优盼势。三、寺滴灌工程俩若干埋研究辉问题1、滴追灌系介统规热模确岔定滴灌恒系统绞规模片的大平小与爆其投伪资密温切相挨关。师一般浩系统就越大译，管贺网级锣数越杰多、策管径胆越大扩，设梨备等涉级越造高，括投资疗越大榴。滴紧灌系杯统太福小，生设备江所占角比重疲相对蹄较大挎，单脉位面丸积投毙资较第大。因此阅，应辜有一煎个合明理的样工程陷规模模，在纺投资轿和运盗行费属用上徒最小警。一个禾大的矛系统修，其犹下应侦分成震若干练小的俊系统垒，从喜运行扶管理模，管候道直吧径大通小、戒首部出设备橡