节水灌溉滴灌工程田间管网设计探讨

节水灌溉滴灌工程田间管网设计探讨

玉山江

新疆水利水电科学研究院新疆乌鲁木齐830049

摘要：本文针对节水灌溉滴灌工程田间管网设计，将从乌恰县托云乡的工程概况入手，对该地区滴灌管网的材料选择和具体设计方案进行深入分析，以此使滴灌工程设计达到最佳效果。此次研究选用的是案例分析法，通过对乌恰县托云乡的案例分析，为文章的分析提供一定的现实基础。通过文章的分析得知，节水灌溉滴灌工程田间管网设计较为复杂，希望本文的研究，能在一定程度上对节水灌溉滴灌工程田间管网设计提供参考性意义。

关键词：节水灌溉；滴灌工程；田间管网

前言：田间管网设计是节水灌溉滴灌工程的重要环节，该环节设计得当可以保证滴灌工程整体的顺利运行，因此，田间管网的设计应当考虑现实情况，尽量使设计达到管路短、投资小、效果优、操作简单的良好效果，并使其适应种植物的健康生长，也正是因为如此，田间管网的设计极为复杂。

1滴灌工程相关概述

1.1滴灌方法的含义

滴灌是一种新型的农业节水灌溉方法，该方法凭借着破坏性小的特性被广泛应用于田间管网设计中，其能够对土壤形成较好的保护作用，为农作物提供良好的生长环境，且不会产生蒸发损失[1]。滴灌方法是利用管道系统和灌水器进行滴灌的，其滴灌速度不像其他方法一样迅速，而是缓慢地将水或其他营养物质滴入到土壤中，以便于土壤吸收到充足的养分，促进农作物的良好生长。滴灌系统共由三部分组成，分别为首部枢纽、田间管网、滴头，三部分缺一不可，其中最重要的部分为田间管网设计，该部分的操作较为复杂，设计也相对困难，亦是本文主要探讨的内容。

1.2工程概况

本文以乌恰县托云乡的节水灌溉滴灌工程田间管网设计为例，因农业高效节水建设项目的实施，托云乡设计了24个滴灌系统，总面积约为20075亩。由于托云乡属山脉与盆地相间排列的地形，“三山夹两盆”的特点极为明显，因此，该地区将所有的条田实行了集中连片管理，而后再进行滴灌系统的布置，对于地表水资源丰富的区域要尽量利用地表水进行滴灌，目前，托云乡的地下水加压共12715亩，地表水加压共7756亩，主要分布在苏约克村和恰克马克村。该地区的主要种植物有棉花、油料、甜菜、麻类、烟叶、药材等，以上种植物全部采用滴灌系统进行灌溉。

2滴灌管网的材料选择

2.1PVC-M管的特性

本滴灌工程管网设计初选材料为PVC-M管，该管材继承了PVC材料的高强度，又在此基础上发展了材料的抗裂性和延伸性，使其更加坚韧，属新型管道材料，具体特性如下：第一，PVC-M管具有抗击性，可以有效地防止点荷载不均匀和地基沉降的发生；第二，PVC-M管具有较强的抗裂性，可以保证其在安装或运输的过程中不受损害；第三，PVC-M管具有抗水锤能力，水锤的击打对该材料几乎无效，可以减小运营中的破坏程度；第四，PVC-M管质量轻，便于安装、运输、修复等，但与其他管材相比，PVC-M管的价格要更高一些。

2.2PVC-U管的特性

PVC-U管也在本滴灌工程管网设计的考虑中，该管材与PVC-M管一样质量较轻，但价格相对便宜，具体特性如下：首先，PVC-U管的防垢性较好，该管材的内外部都比较光滑，污垢基本无法停留，可以节约不小的输水动力费；其次，PVC-U管的抗腐蚀性较强，其不仅可以抵抗化学腐蚀，而且抗酸、抗碱，在使用过程中完全不用担心会发生点蚀的情况；再次，PVC-U管的环保性能较强，与其他管材相比，该管材对水质的污染几乎为零，可以饮用；再次，PVC-U管的机械强度较高，使用周期较长，但其易变形，韧性和抗击性较差，适合地埋。

2.3PE管的特性

PE管应用于本滴灌工程管网设计的地面管中，这主要因为，较其他管材相比，该管材的耐磨性较强，且抗腐蚀性比PVC-U管更为优异，能够在多重摩擦下保持完好，适合地面管设计，具体特性如下：第一，PE管柔韧性较高，管道可以在不同地形条件下随意安放，灵活躲避所有障碍物；第二，PE管接口强度较高，甚至高于材料本身，使接口的安全性得到一定程度的保证，基本不会发生熔接缝断开的情况；第三，PE管的质量也很轻，便于安装和运输，使用寿命最多可达50年以上。

3节水灌溉滴灌工程田间管网具体设计方案

3.1方案一

田间管网设计的具体方案应根据该地区的地形、水源位置、主要农作物、坡度、气温等因素，并经过慎重的比较，最终决定一个最为有效的方案[4]。本文以乌恰县恰克马克村的其中一个滴灌系统为例，对两种设计方案进行比较分析，方案一如下：

本方案的主干管布置方向是由南向北的，分干管的布置采取垂直法以东西为方向向主干管垂直，主干管与支干管平行设置。该方案中设置主干管一条、分干管6条，主干管和分干管的设置均使用PVC-U管，支干管使用PE管，具体施工情况如下：主干管铺设765米，分干管铺设2.15千米，支干管铺设6.15千米，滴灌带全长为51.02千米，另外为了铺设管道，土地面积开发6278.4立方米，土方回填共6845.6立方米，细土回填371立方米，分别建立排水井和闸阀井各6眼。工程完成后，预计投资为60万元，该设计方案实施后，恰克马克村的条田林带基本形成，种植物的类型基本确定，且在土地开采时不会对林带产生破坏。

3.2方案二

由东向西是本方案中主干管布置的方向，分干管向南北方向垂直于主干管，支干管与主干管之间保持着水平形式。该方案主干管仍然只有一条、分干线也仅设置了3条，使用的材料分别为PVC-U管和PE管，主干管全长为231米，分干管和支干管的工程量分别为1.23千米和3.4千米，滴灌带全长为41.78千米，建立排水井、闸阀井各三眼，土地面积开发4012立方米，细土回填199立方米，土方回填3654立方米。工程结束后，预计投资为44万，该设计方案实施后，恰克马克村并未形成条田林带，种植面积的现有方向有了一定程度的改变，且在土地开采时对林带会产生较大的伤害。

根据以上两种方案的比较分析，方案一虽然工程量较大，投资金额较多，但其具体工程与乌恰县的条田分布几乎一致，相比起方案二，施工过程会更加方便快捷，因此，乌恰县托云乡节水灌溉滴灌工程田间管网选择了第一个设计方案。

结论：为了提高滴灌工程设计的设计效果，本文将节水灌溉滴灌工程田间管网设计作为主要研究内容，在阐述滴灌工程含义的基础上，从乌恰县托云乡的工程概况入手，对节水灌溉滴灌工程田间管网设计的管材选择和具体设计方案作出系统探究，研究结果表明，节水灌溉滴灌工程田间管网设计的管材应选择PVC-U管和PE管，具体设计应以方案一为参考。在未来，还需进一步加强对节水灌溉滴灌工程田间管网设计的研究，进而保证各类种植物的健康生长。

参考文献：

[1]李道西,胜志毫.灌溉管网优化设计研究进展[J].中国农村水利水电,2018(02):23-27.

[2]肖怀玺.地下滴灌技术在农田水利建设中的设计与应用[J].黑龙江水利科技,2017,45(10):119-121+161.

[3]彭扬平,熊佳.浅议小型水库灌溉工程规划[J].黑龙江水利,2016,2(10):77-78.

[4]唐国帮,张小辉.田间管网配套,推动高效节水大发展[J].企业技术开发,2016,35(21):128-129.

[5]韩丽娜.潼关县2016年小型农田水利建设方案探析[J].陕西水利,2016(04):151-152.

[6]古丽格娜•托乎达.荒地镇滴灌系统设计与施工[J].黑龙江水利,2016,2(03):55-57.