高效节水灌溉工程的设计技术要点探究

高效节水灌溉工程的设计技术要点探究

郭中琼

云南省玉溪市新平县水利水电工程管理站

摘要：在我国的农业生产活动中，农田水利工程是一个很关键的内容。由于时代的不断进步，以往的农田灌溉已经不能完全适应新形式的发展需求了，能够胜任的就属高效节水灌溉措施了，特别是对于干旱地带，建设节水灌溉工程有着深远的现实意义。高效节水措施能够推动水资源的高效利用、避免水资源浪费，进一步的实现农业增产增收，推动农业可持续发展进程。

关键词：高效节水；灌溉工程；设计技术；探究

前言

在我国的农业发展领域，农田水利建设起着关键作用，高效节水灌溉措施能够实现水资源的高效利用和农业产值效益的提升，对于农业的可持续发展更是有着深远影响。在我国深入推进科学发展观的前提下，怎样实现高效节水灌溉的优化设计是我们必须要解决的问题。

一、高效节水灌溉技术的探讨

农业生产中以往的灌溉技术，一般是沟渠灌溉措施和地表灌溉方法，而我们所讲的高效节水灌溉就是除了以上两种的全部灌溉方式。由于我国农业技术的深入普及，推广应用领域也在逐渐延伸，在实际推行期间受到人们的广泛支持。节水灌溉措施和以往灌溉形式比较而言，节水灌溉耗用经费要高，一些地区依旧没有实施节水灌溉措施。高效节水灌溉措施有三种，即微灌、喷灌和低压管道灌溉，其中微灌因设备的不同细分为滴灌、渗灌和泉涌灌等灌溉措施。

高效节水灌溉措施是以往的灌溉措施难以超越的，主要表现在节约水、节约土地、效率高。以往的灌溉措施水流就在地表，而水分容易挥发掉，导致水资源浪费。高效节水灌溉措施就能够改善水分流失和水源浪费的问题，并且这种措施还能很好的防止水土流失情况出现，进而实现农产品的高效高质产出。还有，高效节水灌溉措施能较快适应各种性质土地。高效节水灌溉措施对细节要求严格，运用的设备多，也就是这种技术的资金投入比普通灌溉措施投入要多，对于施工技术和后期维护都有了较高的标准。

二、高效节水灌溉措施优缺点

当前，节水灌溉措施有两种，喷灌和微灌。喷灌由灌溉方式的不同又分为中心支轴式喷灌方式、平移式喷灌方式、滚移式喷灌方式、纹盘式喷灌方式、固定管道式喷灌方式、半固定管道式喷灌和移动管道式喷灌；微灌方式分为滴灌和微喷灌。

1.喷灌

1.1中心支轴式喷灌机。这是当前全球最高端的喷灌技术设备，优点是自动化高、专业性强、运行简便、喷洒效果好、用地面积范围小、爬坡性能好、对土壤适应性强、能耗低，使用寿命长，在15年以上；不足在于灌溉区域不能有障碍物，只能集中灌溉，资金投入量大。

1.2纹盘式喷灌机。优点是的自动化强，易于操作，喷洒效果佳，使用性能好；不足在于资金投入大、动力标准高、抗压力不强，对作物要求多。

1.3移动管道式喷灌。优点是管道需求少、经费合适，能耗低，动力性能好、易于操作和保存；不足在于使用寿命低，通常是5年、移动时会损坏作物，劳动力需求量大。

2.微灌

2.1滴灌。一般用于林果蔬菜的水源灌溉。优点是节约水，灌溉时通常只需湿润作物根部土壤就可，灌水流量较小，不易出现地表挥发或者渗漏现象；并且，滴灌能够结合作物生长情况适度供水，和其他方式相比，水资源利用率好；节能，滴灌器在低压环境下运作，通常工作压力是5~15m水头，能耗比一般灌溉方式要低；滴灌在根部进行，湿度均匀。不足在于经费高，使用寿命是5年。

2.2微喷灌。通常适用于露天作物的水源灌溉，优点：操作简便、较强的实用性，有不同类型作物采用微喷灌措施的很多，使用寿命长，通常是5~10年。缺点：资金用量大，劳动力要求高。

三、高效节水灌溉工程优化设计的关键所在

灌溉工程最明显的特征就是要很多管材，在管网建设期间要用到的钢材数量很多，就要很大量的经费支出。所以，增强管网工程建设的科学实用性是推动高效节水灌溉工程的关键要素之一。

1.实行分组轮灌设计

要控制成本预算，一般会利用分组轮灌的措施来进行施工，这种措施节水性能好，能够发挥管材设施的最优化作用，还可以减少经费支出，管理措施易于操作。在滴灌体系中，通常要用到以下的公式来明确轮灌的组数：

N≤CT/t，这里的C指的是一天运转的时间是12~22小时；t是一次灌溉期限是不高于6小时；T指灌溉周期是4~15天；N则是轮灌的组数。本文在高效节水灌溉示范区对轮灌设计进行分析探讨。这片区域有一部分是郁金香产地，灌溉区域范围是24km2，水源是附近的干渠，在具体开展灌溉工作前一般会进行加压操作，它的管网有干管、毛管、支管，根据郁金香的生长环境，灌溉周期3天，每天3次，每次不低于6小时，由上述公式算出轮灌组数小于9，根据管网的具体特性，遵循节约材料、管理便捷的理念，把示范区分为8个轮灌组，每个轮灌组都由支管管辖，第一天操作就灌2个组，接着每天就是3个组，后续必须确保每个轮灌组涉及的范围要一致，确保管径相同，保持美观性，还能在一定程度上减少投资经费。并且在工程设计期间要规划后续的管理工作，推动工程效益的提高。

2.科学挑选管材

开展高效节水灌溉工程要用到的主要材料就是管道，分门别类的管材就相当于高效节水灌溉工程的全身血管。每种管材质量和性价比都各不同，所以，我们在运用管材前要确保成本和满足灌溉要求，切不可只注重高性能材质，忽视价格，这样不仅会加大工程成本负担，还会导致材料的浪费。当然，我们也不能为了控制经费支出，就运用不达标的材料进行施工，这样将会导致工程使用性能极差。其中无缝钢管材料、焊接钢管材料、球墨铁铸管材料、镀锌钢管等是普遍的输水管道设备，遍及我国灌溉大小工程。每种管道都有着优点和不足，因此我们一定要对管材进行全面的分析了解，才可以做到科学选材。钢管通常是兼顾、承载性好，不足就是容易被腐蚀，难以运输，无形的增加经费支出，特别是对于直径大的管道。对于塑料材质的，运输简易，不生锈且弹性较好，不足就在于易断裂，时间久了就出现老化。输水管通常都是埋于地下的，因此在外力作用下产生折断情况几率不大，对于管材的承载性要求不多，所以一般会选择硬聚氯乙烯、聚氯乙烯材质的塑料材质管道。聚氯乙烯的优点在于抗高温、抗腐蚀性强、抗磨性，无毒，在灌溉工程较为适用。硬聚氯乙烯的优点是运输操作简单、化学性能稳定、经济性能好、耐腐蚀，就是韧性不高。两者比较而言还是硬聚氯乙烯更为适用，成本是聚氯乙烯的一半。所以，在平原地区高效节水灌溉工程能尽量的采用硬聚氯乙烯管更好，而在地形变化较大的山区地，会采用软管的要多一些，比如PE管，这样将会增加工程效益。

四、总结

总的来说，由于我国农业生产灌溉技术的不断更新进步，在农田水利工程中的高效节水灌溉技术有了可观的效果，在一定程度上减轻了我国水资源不足的情况，减少了水资源浪费情况。高效节水灌溉措施要动用极多的经费，深度推广难以进行。所以，在对灌溉技术优化设计时，要注意经济性，便于更高效的发展和普及。

参考文献：

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