探讨农田灌溉中的渗灌技术的运用

探讨农田灌溉中的渗灌技术的运用

黄小娟陈秦川

黄小娟陈秦川渭南市东雷二期抽黄工程建设局陕西省渭南市715501

摘要：本文分析了渗灌技术的优缺点，并详细介绍了该技术的渗灌机理、系统组成、系统结构、技术要素，以使该技术更好在农田灌溉中推广应用。

关键词：农田灌溉；渗灌技术；机理；系统；技术要素

渗灌主要指地下灌溉，指通过地下管道在地下适当深度的鼠洞、渗水管呃内埋设灌溉水，凭借土壤中的毛管作用，进行土壤浸润。笔者结合自身多年的从事农业经验，分析了渗灌技术的优缺点，并详细介绍了该技术的渗灌机理、系统组成、系统结构、技术要素，以使该技术更好在农田灌溉中推广应用。现总结如下：

1.渗灌技术优点

节水保水，比传统的地面灌溉节约75%左右的水资源，解决地面灌溉水源缺失的问题；省地，提高了6%以上的梯度利用率；提高光热资源的利用率，升温降湿润。冬季可提高保护地1.6度以上的地温，空气也降低21%的湿度；省里，省工。节省94%以上的灌溉用工，省略了防止病害、锄草、耕松土等环节；护土节费，不流失土肥，不损坏土根结构；节能，可节省75%左右的电源；优质，行渗灌技术，可使农产品无公害、优品质、美外观；高效。可增加36%以上的收入，因增产以增收，因优质以多收。

2.渗灌机理

在具有均质土的渗灌条件下，通过移运扩散土壤水分，随着灌水时间的不断推移，土壤浸润锋则逐渐呈现扁圆形。在初期灌水时，因土壤水流受土壤基质的主导作用，重力势却较小。因此，在透水管四周，土壤水流的入渗速率较为接近，以使浸润面大致呈现圆形。然而，随着时间的不断延长，重力势逐渐增强，向上的透水管水流，由于需克服重力，导致速率下降，而向下的透水管水流，在重力的推动下，而速率较大，致使土壤浸润锋逐渐呈现扁圆形，且随着的不断推移，形状也就越扁。在扁圆形下的土壤，与透水管越靠近，含水率也就越大，有时会形成饱和水带，土壤浸润区呈现梯度的含水率。均质土壤在进行渗灌时，无法避免会呈现扁圆形浸润区。同时，由于下层土壤水分严重超标，导致深层渗漏严重。所以，将人工隔水层设置在透水管下，以使土壤渗灌浸润效果更加明显。

3.渗灌系统组成及结构

3.1系统组成

通常由首部枢纽、渗水器、输水、水源工程等组成了渗灌系统，输水主要是连接水源工程，向渗水器输送灌溉水，因此呈现明渠结构，也可选择地埋管或暗渠。在地下埋设渗水器，作为主要的灌水部件。

3.2渗水器

1.根据供水状况的差异，可将渗水器划分为无压、有压两种方式。若处于有压状态，可将渗水器充满水，以形成压力流。利用有压的渗水器，可将灌溉水入渗到土壤中，主要借助渗水器中压力水头，将灌溉水向土壤层进行扩散，而部分借助土壤自身的呼吸能力，可扩大浸润范围。处于无压流状态下，渗水器一般为1/2~1/3的水深管径，水流处于明渠状态，灌溉水主要借助作物吸水能力、土壤毛管作用进行扩散，且浸润的范围非常小。

2.渗水管种类。主要分为塑料管、灰土管、陶土管、混凝土管等，通常利用管道缝隙进行渗水，钻管成孔以透水，也可制作为多孔形式的透水管；利用钻孔机，可对鼠洞进行钻洞以形成通道灌水，控制好鼠洞的深度，一般为45cm左右，间隔距离在55~65cm，粘土直径为7.5cm左右，轻质土直径未11cm左右。将灌溉水向鼠洞直接流动，通过洞壁在土壤中入渗灌溉。

4.确定渗灌技术要素

确定渗灌技术要素，主要的要素包括管道的埋深、间距、坡度、长度及灌水定额。渗水管长度、间距、埋深，通常根据土壤的不同条件，作物的不同种类，并结合试验进行确定。

4.1渗水管深度

管道深度主要依靠毛管作用，使灌溉水能充分上升湿润作物活动层中土壤，促使渗漏量最小。所以，管道埋深和作物种类、土壤性质有着直接的关联。通常情况下，粘性土选择大埋深，砂性土选择小埋深。另外，还需根据管道抗压强度、耕作要求进行深度确定，避免机械行走时损坏管道，一般管道埋深所选择的深度在45~65cm。

4.2定额灌水

每次渗灌的灌水量，必须充分满足相邻两管土层的浸润需求，主要的确定指标是不出现深层渗漏，通常需进行田间试验以确定灌水定额。

4.3管道间隔距离

在进行渗灌时，依靠毛管力作用，供水压力、土壤性质决定了灌溉水的扩散距离。若土壤中的颗粒越细，则扩散的范围就越大，就可加大管道的间隔距离。为确保均匀湿润土壤，在相邻的两管道之间，必须重叠部分浸润曲线。通常粘性土选择较大的管距，砂性土选择较小的管距。在管道中的压力越大，管道间隔距离也就越大，可达7m左右。而处于无压状态下，可达2.5m左右。

4.4渗水管流量、压力

通常会选择渗灌压流供水，但要控制好压力，不宜过大，以防止灌溉水溢出天面、深层渗漏。控制好管道式水头的压力，通常在0.5~0.7m作为合适。管道流量则可根据下公式进行计算：Q=mbL/667×3.6×t。其中Q代表渗水管道管流需求量，m代表灌水的定额，b代表管道间隔距离，L代表管道长度，t代表灌水一次性持续时间。

4.5渗水管长度

管道长度的确定，主要是使管道首尾的范围，能均匀浸润土壤，且保持较小的渗漏量，和渗水情况、压力情况、管道坡度、流量大小有着联系。国内确定的管长，在处于无压供水状态时，长度为85~115m。处于有压供水状态时，长度为155~195m。

5.结束语

水利作为农业的主要命脉，尤其在我国较为干旱的北方地区，水资源非常缺乏，缺乏先进的灌溉技术，已经成为农业发展的瓶颈。在这种压力下，在农田灌溉中推广应用渗灌技术，有利于水资源的大量节约，使得农业经济效益最大化。

参考文献

[1]郭改存,赵炳杰.发展推广渗灌技术促进农业增产增收[J].太原科技,2004,(2):12-13.

[2]杨少俊.农田灌溉新技术[J].河北农业科技,2002,(12):23.

[3]王淑红,张玉龙,虞娜等.渗灌技术的发展概况及其在保护地中应用[J].农业工程学报,2005,21(z1):92-95.

[4]张书函,许翠平,丁跃元等.渗管深埋条件下日光温室渗灌技术初步研究[J].中国农村水利水电,2002,(1):30-33，34.

[5]张淑辉.渗灌技术在保护地中的应用及优势[J].黑龙江农业科学,2008,(1):128.