甘肃河西滴灌设备施工技术应用的探讨

邹常生+汤国锋

摘 要：滴灌技术是一项灌溉和施肥融为一体的灌水施肥方式，在灌水时进行施肥，可以避免肥料施在较干的表土层，避免挥发损失、溶解慢的情况；尤其避免了铵态和尿素态氮肥施在地表挥发损失的问题，既节约氮肥又有利于环境保护。所以推行水肥一体化应用技术，滴灌设备的施工设计具有重要的意义，施工设计合理才能发挥滴灌的作用，更有利于肥料和压力的均匀性，杜绝因设备安装施工不科学不合理，导致滴灌管道爆裂，压力不足，施肥不均匀，严重影响滴灌设备的正常运行。

关键词：滴灌；设备设计；施工技术

中图分类号：S275.6 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170932040

滴灌技术这几年随着现代农业的发展，在河西走廊现代农业的发展中凸显重要地位，其关键技术也在进一步完善和提升，目前推广面积达到50万hm2，在各种作物上都进行了示范推广应用。一般一口井配套轮灌组面积200～300hm2，主要有首部1套（施肥罐、砂石过滤器、叠片过滤器），主管道Φ160PE管，辅管道Φ110PE管和Φ90PE管及毛管和检查井等。

以0.2km2井灌为例进行田间工程设计，项目区滴灌工艺流程：水源→引水系统→配水管网→管灌区。

1 滴灌设计技术参数

1.1 灌水器选型

灌水器为滴灌管，根据国标GB/T 17188-2009（ISO9261）、GB/T19812[1]3-2008标准，本设计选用工作压力范围8～10m，公称直径Φ16mm，壁厚0.25mm，滴头流量1.4L/h。

1.2 灌水器间距

本设计方案中作物种植行距均为0.7m，株距为0.3m。

1.3 计算1次灌水延续时间

式中：t一1次灌水延续时间（h）；

Se一灌水器间距（m）；

Sl一毛管间距（m）；

m一设计灌水定额（mm）；

q一滴头设计流量（L/h）；

η—灌溉水利用系数，取0.9。

2 田间作业工程设计

2.1 管网节点压力复核

设计分别对机井最不利轮灌组管网主要节点的压力水头进行了计算复核：

滴灌系统设计水头H=Zp-Zb+h0+∑hf+∑hj

式中：H—滴灌系统设计水头（m）；

Zb—水源水面高程（m）；

Zp—典型灌水小区管网进口的高程（m）；

h0—典型灌水小区进口设计水头（m）；

∑hf—沿损之和（m）；

∑hj—局损之和（m）；

管道沿程水头损失计算公式：Hf =f×（LQm/db）

式中：Hf—沿程水头损失（m）；

f—摩阻系数；

L—管长（m）；

Q—流量（m3/s）；

d—管内径（mm）；

m—流量指数；

b—管径指数；

管道局部水头损失计算公式：hj =ξ×（V2/2g）

式中：Hj—局部水头损失（m）；

ξ—局部阻力系数；

V—管道流速（m/s）

g—重力加速度，（9.81m/s）；

2.2 首部枢纽的安装

2.2.1 水泵与动力选型

H=水泵出地扬程+井的动水位到井口的高程差+井下管路水头损失

其中：水泵出地扬程为50.42m，井的动水位到井口的高程差12m，井下管路水头损失2m。计算得：H=64.42m

根据机井灌溉系统机井水泵扬程分析，查看已有水泵扬程和变压器负荷可否满足要求，若不能满足要求，就要进行更换，重点解决扬程不足的问题，以达到设计要求。

2.2.2 过滤器

因水源为地下水，杂质主要为沙粒，选用“离心+碟片组合式过滤器”即可满足滴灌要求。离心过虑器水头损取6m，碟片过滤器一般为3m，首部局部水头损失取1m，合计取10m，与预估比较，取值相同。

2.2.3 施肥罐

本系统控制灌溉面积为0.2km2，选用SFG-220L的施肥罐。

2.2.4 控制量测设施与保护装置

该系统不设變频调速设备，在碟片过滤器与离心过滤器之间设有施肥阀和相应的闸阀。碟片过滤器后设置水表。水泵与过滤器之间设逆止阀，规格与水泵进出口直径相同；过滤器进出口设置压力表，首部枢纽连接最高处设置排气阀。

2.3 地面附属建筑物施工

2.3.1 附属建筑物

新建20m2井房。干管首部采用钢管与出水管联接，钢管上安装逆止闸、快速空气阀、压力表等设施。干管埋深1.8m，开挖槽底取0.8m，边坡1：0.2。管道分水采用闸阀控制，检查井用于供水管道的维修和配水。阀井为圆形，井底0.3m厚现浇C15砼基础，井壁为菱镁复合材料，井径1.2m，深1.8m，配菱镁复合材料井圈、井盖。在干管、支管末端（最低处）设排水井阀门，排水井井底部铺筑0.3m厚的砂砾石垫层，井壁为菱镁复合材料，井径1.2m，深1.8m，配菱镁复合材料井圈、井盖。

2.3.2 附属设施

田间分水设置选用DN90手柄蝶阀，在水泵出水管与管网接头处，每座检查井分干管控制阀后设1个排气阀。endprint