高效节水灌溉工程优化设计要点分析杨姗姗

高效节水灌溉工程优化设计要点分析杨姗姗

杨珊珊

杨珊珊

广西壮族自治区百色水利电力设计院广西省百色市533000

摘要：灌溉技术是我国农业发展、加强水资源利用效率的基础。但是，近几年随着农业现代化的不断发展，高效节水灌溉技术成为不可缺少的一项内容，通过科学、合理的灌溉措施，提升农业灌溉的产量，降低水资源消耗，保证良好的经济效益，带动当地生态环境的建设，促进农业实现可持续发展的模式。

关键词：高效节水灌溉工程；优化设计；要点

引言

习近平总书记提出要坚持“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”，把节水放在首要位置。水资源短缺、农业季节性、区域性干旱缺水是我国的基本国情，解决水资源短缺问题的出路是发展节水农业，在全国范围内推广节水灌溉。经过多年的研究与推广，各地的管灌、喷灌、滴灌等节水灌溉技术已经有了长足的发展，但仍有一些不足。只有大力加强高效节水灌溉研究，才能有效提高农业灌溉保证率和农田灌溉水有效利用率，改善农业生产条件，从而保障粮食安全。

1高效节水灌溉技术的分类及其作用分析

1.1喷灌技术

喷灌指的是利用喷头进行主要灌溉，根据压力不同可将其划分成为高压、中压以及低压喷头，现在应用比较广泛的是中压摇臂喷头。喷灌方式主要适用于丘陵地区、露天平地以及低矮作物等。喷灌喷头的射程比较大，且喷灌范围较广，在田地里的管道布置较为稀疏，无须使用过多的喷头数量，投资成本低。随着喷灌技术的不断发展，现在喷灌使用的是塑料喷头，成本也因此降低了许多。

1.2微喷灌技术

微喷灌把喷头进行了调整与设计，变成了折射与旋转两者相互结合的形式，使其能够进行点喷以及多种形式的喷灌，使用微喷灌可有效提高水资源的利用率。不过，其工作压力须控制在一定范围内。微喷灌技术主要适用于大棚以及低矮作物种植区内。该技术的优势主要表现在单位时间里出水量比较小，射程近，喷洒较为均匀，能够为农作物的生长创造良好的生长环境。采用微喷灌技术进行农田水利灌溉时要注意严格控制出水的空隙，口径比较小会让喷头的喷灌范围受到限制。

1.3滴灌技术

滴灌最为主要的方式是采用滴头灌溉。滴头可分为内镶式以及压力补偿式两种类型，通常在平地或是丘陵地区比较适合使用。采用内镶式滴灌进行灌溉的时候需要的工作压力较微喷灌所需要的压力小一些，不过不能埋入到土中进行灌溉，所以会对农作物的生长带来一定影响。其不足之处在于无法调节压力，使得水滴出流的大小受到影响。压力补偿式滴灌技术自身具备调节压力的功能，不过成本要比内镶式滴灌高。

1.4微喷带技术

微喷带灌溉技术是采用特殊技术在薄管上打孔，从而形成小孔出流。该灌溉技术将滴灌铺设简便以及微喷灌出流量大这两个优势结合在了一起，具有喷洒均匀，花费时间短，铺设简单且成本低和低水压等优势，对于葡萄类等藤类作物尤为适合。

2高效节水灌溉工程设计范围

2.1水源工程方面

水源工程是保障高效节水灌溉工程顺利实施的重要基础，在其设计过程中要充分考虑目标区域的水资源现状，只有满足设计需求，便于取水，能保证高效节水灌溉工程经济运行这些条件，才能进行更为细致的高效节水灌溉工程设计。

2.2田间管道工程方面

高效节水灌溉工程中的田间管道主要包括干管和支管两部分，在高效节水灌溉工程设计过程中，干管的输水流量以规划好的灌溉面积、制度、管理需求为依据，结合管道直径、公称压力等级、水力计算结果进行确定，要求管道布置匹配水源、灌溉区位置，进行全方位考虑后优化布局；支管控制间距在80～100m范围以内，给水控制管口间距保持在50m范围，灌水期间可采用双向灌水方式，按直线布置管道，避免弯道、起伏情况出现，减少流动阻力的出现。在支管体系中又可分为一级支管和二级支管，其中，一级支管直连干管，二级支管根据各个灌溉区域的不同进行确定，一般与一级支管正交连接。一级支管流量受其上二级支管数量影响，二级支管流量受各个管段毛管数量影响。

3高效节水灌溉工程优化设计要点

3.1做好管道工程设计

高效节水灌溉工程田间管道工程设计较为重要，包括支管设计、干管设计等，其中输水流量设计是整个管道工程设计的重点，干管设计中，要根据实际灌溉面积、工程调度管理模式、灌溉制度具体分析，根据获得的数据与信息，对管道输水量进行系统的设计。必须明确管道布置的重要作用，在对其进行设计的过程中，要对灌溉的具体区域位置、水源位置等进行科学、合理的分析，根据管道的实际流量以及轮灌组的实际划分状况进行科学的布置，保障灌溉的覆盖面积。干管设计完成后，要对整个支管进行系统的设计，在设计过程中必须保障两个给水栓的间距在50m以内，支管的间距在85~110m范围内。对于双向灌溉工程，要设计成直线管道，以保障双向灌溉，设计的管道必须避免存在阻力，以免影响实际灌溉面积。高效节水灌溉工程的田间管道支管中可以分为二级支管、一级支管两种方式，干管主要与一级支管连接，二级支管则与一级支管进行正交连接。在高效节水灌溉工程设计中，必须合理配置各种节水设备，以提升整体的效果与质量。例如，在实际灌溉中，可以把微灌管与微灌带融合进行滴灌操作。微灌管在整个灌溉系统中最为关键，必须能够根据不同农作物的实际需要进行合理的灌溉。滴灌较为精准，可以通过低压管道系统直接输水，通过滴头和灌溉带等，可以保障水滴均匀地分布到农作物之中。此种方式可以充分节约水资源，提升水资源的利用效率。在实际工程中较为常见的滴灌带主要有迷宫式和贴片式两种，这两种滴灌带可以有效提升节水的效果与质量。

对于灌溉管材，要基于实际情况有针对地进行选择。在现阶段高效灌溉节水工程中应用的管材主要有无缝钢管、石英玻璃管、焊接钢管等。不同的管材有不同的优势，在实际工程中必须基于具体的灌溉情况进择。

3.2优化管道灌溉流量

在高效节水灌溉工程设计中，管道的流量设计是重点，对此在管道的灌溉流量设计过程中必须要通过公式进行计算，通过此公式可以确定管道灌溉片区中的最大灌溉组流量。在设计过程中，要在出水位置安装软管，然后通过人工灌溉的方式进行浇灌，要保持整个浇灌时间为10h，实际工作中，无法保证在每个出口都设置专门的工作人员对其进行管理，因此在实际中要及时优化完善，根据实际出水口的情况，及时融合出水口与浇灌的区域范围，以提升整体的灌溉质量与效果。在进行轮灌组划分时，必须保证在灌水周期范围内，每天对农作物灌溉1~2次。

3.3优化高效节水灌溉工作制度

在高效节水灌溉工程设计中，必须对灌溉的工作制度进行优化，以减少项目的成本投资，提升管理的效果与质量。在灌溉中可以采取分组灌溉的方式，在进行灌溉小组划分时，必须保证每一次的灌溉周期与既定的标准相吻合，要保证在灌溉周期内可以对农作物灌溉1~2次，同时在一天之内要尽可能地提高分组灌溉的数量，要保障灌溉小组的灌溉定额与实际的灌溉面积相近。确定灌溉小组时，要通过N≤CT/t进行计算，免灌溉小组划分过于复杂，以提高工作效率与质量。

结语

高效节水灌溉工程在农业现代化发展中有着较为重要的作用，必须高度重视高效节水灌溉技术，加强优化设计，做好田间管道工程设计，合理选择管道材料，优化管道灌溉流量，从根本上保障高效节水灌溉工作制度的科学性，从根本上提升整体质量与效果，提高经济效益，有效推动农业现代化发展。

参考文献

[1]蔡亮.浅谈高效节水灌溉工程优化设计要点分析[J].科技展望,2017(28):131.

[2]彭林.高效节水灌溉工程优化设计分析[J].工程建设与设计,2017(4):109-110.

[3]韦卢星.高效节水灌溉工程优化设计要点分析[J].低碳世界,2017(7):66-67.