大同县下高庄膜下滴灌工程简介

贺 瑜

大同县下高庄膜下滴灌工程简介

贺 瑜

（山西省大同县水务局，山西大同037300）

介绍了大同县下高庄膜下滴灌工程项目概况、建设的必要性、工程中基本参数的选取、工程设计，通过实施膜下滴灌工程，提高了水资源的利用率，为农民增产增收提供了有力保障。

膜下滴灌工程；工程设计；简介

大同县下高庄膜下滴灌工程，发展膜下滴灌66.67hm2，项目区土地主要由蔬菜种植专业合作社经营，主要种植作物为玉米。项目区地形为平地，土质为沙壤土，由于土壤保水、保肥性差，故作物产量低。采用滴灌技术，水肥一体化运作可提高作物单产，改善作物品质。根据项目区的农业灌溉用水量、人畜用水量及其他用水量的总需求计算，当保证率P=85%时，年需水量16.67万m3。项目区目前实际年可利用水资源量289.1万m3，因此，其需水量基本能够得到满足。项目区境内水质均未受到污染，经大同县卫生防疫检测，项目区的地下水水质符合GB5084―2005《农田灌溉水质标准》指标。

1 项目建设必要性

膜下滴灌工程项目区农民85%的收入来自于种植、养殖业，发展水源工程、建设节水灌溉工程是保障农业生产的可持续发展、增加农民收入、建设社会主义新农村的重要举措［1］。膜下滴灌技术使毛灌溉定额大幅降低，节水达30%，为发展高效节水农业提供了可能和新途径。

2 工程项目概况

西坪镇下高庄村l号地块面积17.63hm2，该地块土壤容重1.34g/cm3，田间持水量25%。主要种植作物为玉米，经过与场主沟通，玉米种植季节灌溉方式采用滴灌。玉米起垄种植，垄宽0.75m，垄沟宽0.25m，垄上双行种植，行距0.50m，株距0.15m。水源为现状机井，水量有保障。

2.1 基本参数选取

（1）根据GB/T50485―2009《微灌工程技术规范》确定滴灌工程设计保证率为85%，灌溉水利用系数取0.90。

（2）设计耗水强度。根据当地研究资料及场户种植经验，覆膜地块设计耗水强度取3mm/d。

（3）土壤湿润比p=50%。

（4）灌水小区流量偏差率qv取20%。

2.2 水量平衡计算

根据灌溉面积和设计耗水强度，计算灌溉系统所需的最小供水流量：

式中Qmin为灌溉系统所需的最小供水流量（m3/h）；A为可灌溉面积，玉米取17.6hm2；Ia为设计耗水强度，玉米取3mm/d；η为灌溉水利用系数，取0.90；td为水源每日供水时间，22h/d。经计算：

Qmin=26.7m3/h。

由于水源为地下水，出水量50m3/h，满足灌溉需水。

2.3 灌水器选择与毛管布置方式

根据工程区实际情况，在两行玉米中间布置一条毛管（滴管带）。选用内镶贴片式滴灌管，直径16mm，壁厚0.2mm［2］。滴头额定工作压力ha=0.10MPa，额定流量1.38L/h，滴头间距0.3m。

2.4 灌溉制度设计

2.4.1 最大净灌水定额

mmax=0.001γzp（θmax-θmin）

式中mmax为最大净灌水定额（mm）；γ为计划湿润层土壤干容重，取1.34g/cm3；z为土壤计划湿润土层深度，取50cm；p为设计土壤湿润比，取50%；θmax为适宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比），取田间持水率θ田=0.25的90%；θmin为适宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比），取田间持水率θ田=0.25的65%。

经计算mmax=20.9mm。

2.4.2 设计灌水周期

式中T为设计灌水周期（d）；Tmax为最大灌水周期（d）；Ia为设计耗水强度，取3mm/d。其余符号意义同前。

经计算Tmax=7.0d。

2.4.3 设计灌水定额

式中md为设计净灌水定额（mm）；m毛为设计毛灌水定额（mm）；η为灌溉水利用系数，取0.90。其余符号意义同前。

经计算md=21.0mm，m毛=32.3mm。

2.4.4 一次灌水延续时间

式中t为次灌水延续时间（h）；Se为滴头间距，取0.30 m；Sl为毛管间距，取1.0m；qd为设计的滴头流量，取1.38L/h。其余符号意义同前。

经计算t=5.1h。

2.5 管网系统布置与轮灌组划分

地块的灌溉系统共布置三级管道，即干管、分干管、支管和毛管（滴灌带）。干管南北向布置，分干管东西向布置，支管平行分干管单侧布置，毛管沿玉米种植方向布置。

式中N为允许的轮灌组最大数目，取整数；td为水泵日供水小时数，一般为12～22h，对于固定式系统不低于22h；T为设计灌水周期（d）；t为一次灌水延续时间（h）。

本次设计整个地块划分为36个灌水小区，划分为18个轮灌组。每个轮灌组灌溉5.lh，系统每天灌溉22h，5d灌完，满足要求。

2.6 管径的选择

（1）毛管采用单侧翼滴灌管直径16mm。

（2）支、毛管水头差分配比分别为0.45，0.55，计算得：ΔH支=0.45×ΔHs=0.45×3.4=1.53m。

（3）干管管径初选。依据初选管径D干=1000［4Q干/（3600πv）］0.5，代入数值得D干=102.08mm。

其中，V为塑料管径经济流速（m/s）；Q干为各级干管流量（m3/h）。

考虑沿程管道水头损失，设计干管选用PVC-U管，管径110mm，工作压力等级为0.63MPa。

根据计算结果并结合厂家生产规格，选用：D干= 110mm，选用PVC-U管；D支=75mm，选用PE软管；D毛= 16mm，选用内镶贴片式滴灌管。

2.7 管理房及其他设施

2.7.1 管网结构

管道连接采用承插式带胶圈柔性连接。管道埋深根据地面荷载和机耕要求，干管埋深1.7m。

2.7.2 管理房

本项目对原有井房进行修缮，将水泵过滤器设备布置在管理房内。

2.7.3 施肥罐及过滤器选择

设计采用压差式施肥罐。对于不同水质过滤器的选择也应不同。对于地下水（井水）而言，一般离心+筛网过滤器即可满足过滤要求。

项目实施以后，可以极大地提高项目区水资源的利用率，还能减少肥料的流失，有效地降低了农业生产成本，同时对降低地下水的氮、磷污染、改善农业生态环境、促进农业增产、农民增收，发展现代农业，大力推广建设膜下滴灌示范工程具有积极作用［3］。

3 结语

（1）在大同县下高庄膜下滴灌工程设计前，先对项目区的农业灌溉用水量、人畜用水量及其他用水量进行了计算，并对项目区主要种植作物进行调查，使设计更切合当地实际，为当地农民的增产增收打下了扎实基础，为遇到类似情况的项目设计提供一些参考。

（2）实施膜下滴灌工程，大力建设高效节水灌溉工程，将极大地提高水资源的利用率，这对于节约用水、建设节水型社会、提高水资源利用率和承载力以水资源的可持续利用均会产生深远影响。

［1］姜震.膜下滴灌工程中水泵最优化选型的探讨［J］.水利规划与设计，2014（4）：67-70.

［2］王丽萍，付松，李宏伟，膜下滴灌工程中存在的问题及改进建议［J］.黑龙江水利科技，2015（7）：103，156.

［3］李微蒙，赵艳红，刘贵今，等.大田膜下滴灌工程建设管理及其成效［J］.内蒙古水利，2015（3）：160-161

［4］马宏娟.朝阳县膜下滴灌工程施工、安装及运行管理［J］.湖南水利水电，2014（3）：7-9.

［5］李洪威.白城市膜下滴灌工程水土保持对策探讨［J］.成功（教育），2012（16）：179-180.

Datong county high-chuang membrane under drip irrigation engineering method research

HE Yu
（Shanxi Datong county water authority，Datong 037300，China）

The paper introduces the datong county high-chuang membrane under drip irrigation project general situation，the necessity of the construction of basic parameters，engineering design，engineering，through the implementation of membrane with drip irrigation project，improve the utilization of water resources，provides a strong guarantee for farmers to increase production.

film with drip irrigation project;Engineering design;Introduction to the

S27

B

1672-9900（2016）04-0044-02

2016-07-26

贺瑜（1980-），女（汉族），山西大同人，工程师，主要从事水利工程管理工作，（Tel）13546468785。