丘陵梯田滴灌规划设计技术探讨

李英枫 丁连军李宝珠 李德法

（1新疆昌吉州玛纳斯县凉州户镇人民政府 新疆 玛纳斯 832299；2国家节水灌溉工程技术研究中心 新疆 石河子 832000）

丘陵梯田滴灌与平原滴灌相比较，主要特点为：地形复杂，落差及坡度较大，坡、沟交错，管网保护设施种类多，工程量大、施工难度加大，系统运行、维护要求更高等。由此导致规划设计时对系统的安全性、合理性的考虑要求更高，鉴于此，有必要就丘陵梯田滴灌技术规划设计进行探讨研究，以期更好的为丘陵梯田滴灌技术的应用提供技术借鉴。

1 规划设计的总体步骤

现场勘测；初步规划设计；现场实地复核，根据现场调整并完善规划设计图纸及材料清单。

2 资料收集

包括水源、气象、地形、土壤、作物、材料、设备及发展规划[1～2]。

3 规划布置与设计

主要包括水源工程、首部枢纽位置的选择、灌溉面积的分区和管道系统布置。

3.1 水源工程。包括取水、蓄水、供水建筑物和设施等。当灌区较高、水源位置相对较低时，采用抽水取水方式，将水抽至高位蓄水池，再进行自压或加压灌溉。

3.2 首部枢纽及其位置的选择。首部枢纽主要包括泵站、沉淀池、过滤设备、施肥(药)设备、压力流量量测设备、控制阀等。首部枢纽位置的选择要考虑管网布局、运行管理方便等。当水源在灌区之外时，一般放于靠近水源灌溉地块的边界。水源位置相对较低，需要采用抽水取水方式，将水抽至高位蓄水池后再进行灌溉的，可将首部枢纽位置选择在高位蓄水池处[3]。

3.3 轮灌区划分。坚持等压分布原则，即压力相同的灌水区可划分为同一灌水小区，或在同一等高线内的适宜灌水单元可划为同一灌水小区。轮灌区的划分应从水力计算、系统安全运行、管理方便等多方面考虑，轮灌组应经过反复核算、多次组合。轮灌划分方法分2个步骤进行：①根据种植小区初步划分轮灌小区；②再依据水泵扬程、流量关系、高差等因素细分轮灌区。重点考虑：同一轮灌区内所种植作物要相同；各轮灌区所需流量一致，便于轮灌。当然，远离首部且地势较高的地块，流量可以小一点，反之，流量可以大一点；与农业管理体制相一致，便于管理；有一定数目的轮灌区，充分利用灌水周期，以降低系统造价。

3.4 管道的布置。常用的形式有，管网总线布置、管网分散布置、管网总线与分散结合布置及重力滴灌布置[4]。管道布置主要考虑地形、水源、作物及其种植、灌溉方式和所选灌水器等因素。丘陵地区主干管走向应在最高脊，并沿缓坡进行布设，分干管最好布置于坡地的上侧，基本与等高线平行；分干管不得不逆坡时在分干管上考虑加压泵，对于岗谷交错地、烟缸地布置分干管，支管由两侧向下坡布置。毛管沿等高线布置，支管垂直于毛管，给水栓布置在上坡方向，以补偿地形高差造成的压力差，而且毛管顺坡较长逆坡较短，支管上坡方向的毛管数少于下坡方向的毛管数。管道的分布特点是：丘陵滴灌管网一般为树状管网，干管占据高点、高地、高脊有利地形进行控制；支管与分干相接垂直于等高线；毛管平行于等高线。

3.5 安全装置的应用。主要有减压阀、进排气阀、安全阀、排水渗井等[5]。一般情况下，主干或分干上高处应设置空气阀安全装置，但所处位置应避免在大坡度处，以免给安装带来不便；高差较大处应设置调压装置，如减压阀、控制阀(蝶阀等)等，若无调压装置应在末尾低处设置排气阀；根据实际需要可在每个出地栓处设置“压力—流量”调节装置，以达到灌溉系统的平衡或稳压作用。

3.5.1 减压阀。主要有薄膜式、波纹管式和活塞式，可解决管道压力，起到减压及稳压的作用。它与进口侧的压力变化无关，只保证出口侧的压力。丘陵梯田设计中(高差较大的地势)，在倾斜的排水主管上以串联的形式安装一个或几个减压阀以达到减压的目的，在这种情况下不需另设减压系统和调压系统，其目的是将管道内所有地点的动压保持在一定的压力以下，流量为零时，静压也降至管道耐压限度以下，从而防止水击和管道的破损。

3.5.2 进排气阀。可及时进排气，以防气阻，选用规格时，其排进气量要满足灌溉系统要求。

3.5.3 排水渗井。一般设在管道低凹处，用于冲洗管道及停灌季节排除多余的水。

4 结语

在丘陵梯田滴灌规划设计中，需特别重视地形资料收集、管网布置和轮灌划分几个环节，在设计时应坚持理论结合实际，在施工时还要因地制宜随机应变，才能使规划设计达到满意的效果。