首页

  1. 首页
  2. 水利论文
  3. 内容

大田滴灌工程设计主要参数选择

新疆是我国严重的干旱区之一,农业生产的突出特点是荒漠绿洲,灌溉农业,水资源短缺,成为制约该地区农业生产可持续发展和生态环境改善的瓶颈。滴灌技术为干旱地区发展现代化高效节水农业,改善生态环境开辟了一条新路,为缓解我区旱情,改善生态环境发挥了积极作用。但滴灌设施投入高,设备选型和系统规划设计不够科学合理,影响了膜下滴灌效益的发挥,制约着该技术进一步发展。现就棉花膜下滴灌工程设计中几个主要参数选择谈几点意见。
1 滴头流量和滴头间距
   通过几年来对不同滴头流量,不同土质条件下的土壤水分运动规律研究可以看出,重壤土的土壤水分分布形状如同一个“碗”,滴水点处水分增量最大,越向深处越小,湿润峰的宽深比较大。在一定水量下,流量越大,湿润深度越浅,湿润宽度越大(图1、图2、图3)。当滴头流量达到3升/小时,地表出现径流迹象。对中壤土来说,在滴水量相同时,滴头流量越大,湿润宽度就越大,而湿润深度差别不大(图4、图5、图6)。当滴头流量大于3升/小时,开始出现径流迹象,当滴头流量为4升/小时,径流更加明显。对砂土而言,土壤水分主要以垂直入渗为主,当滴水量达到4升时,砂土湿润深度可达60厘米,此时地表湿润宽度为35厘米左右(图7、图8)。综上所述,重壤土和中壤土滴头流量不宜超过3升/小时,在不产生地表径流情况下取较大值(从排盐效果和滴头抗堵效果考虑)。另外,根据土壤湿润峰的变化情况,滴头间距也没必要太小,一般重壤土可选择0.40~0.50米,中壤土可选择0.40米左右。对砂土来说,滴头流量宜选择较大值,可取到3~4升/小时,滴头间距不宜超过0.30米。同时,在有盐碱的土壤上,滴头流量的选择,在不产生地表径流情况下,宜取其上限值,这样有利于在棉花根层形成淡化区,排盐效果较好。
2 关于毛管间距确定
     在滴灌系统投资中,毛管投资占有相当大的比重。由图9、图10可以看出,在中壤土上,土壤湿润宽度随滴头流量的增加而增大,滴头最大湿润直径可达140厘米。采用一管四行棉花布置毛管,毛管到最边行棉花的距离为55~60厘米,机采棉棉花行距配置(66+10厘米)中,毛管到最边行棉花距离只有43厘米。说明在壤土和重壤土类土壤上采用“一管四行”方式布置毛管是完全可行的,这样毛管间距可由原来90厘米,增加到120厘米左右,每亩毛管用量可减少1/3,可充分发挥滴灌系统的效益,有效降低滴灌设施投入。
3 关于土壤湿润比
    土壤湿润比是指在土壤计划湿润层内,湿润土体与总土体的比值。在田间由于滴头流量和滴水量及土壤质地的变化,其湿润比是有差异的,通过试验和计算分析,三种土壤膜下滴灌棉花花铃期平均土壤湿润比为63%。因此,在滴灌工程设计中,壤土类土壤上棉花花铃期膜下滴灌湿润比取60%~65%较适宜,重壤土取上限值,砂土和砂壤土取下限值。
4 最大日耗水强度
  根据多年实测资料,在石河子垦区,不同土壤膜下滴灌棉花花铃期平均日耗水率为4.50~5.10毫米(表1)。因此,在该地区棉花膜下滴灌工程设计中,棉花最大日耗水强度取4.50~5毫米/天较适宜,其它地区棉花最大日耗水强度,可采用当地实测值确定,没有实测资料可参考气候类似地区资料确定,也可用彭曼公式求得。
表1 膜下滴灌棉花生育阶段平均耗水率(毫米/天)
5 计划湿润土层深度
      膜下滴灌不仅湿润区域小,而且湿润深度也远比常规沟灌浅,属于浅层灌溉。根据大量土壤水分监测结果分析,在棉花膜下滴灌合理灌溉制度下,滴灌的土壤湿润深度基本在60厘米以内,而沟灌一般都在100厘米以下。从土壤水分消耗来看,膜下滴灌60厘米土层以内土壤含水量分布有波动(发生变化),60厘米深度以下,土壤含水量几乎没发生变化(图11),说明60厘米以下土层水分几乎没有消耗。因此,膜下滴灌棉花最大计划湿润层深度不宜超过60厘米。一般取50~60厘米较适宜。
6 土壤适宜含水率上、下限
      滴灌设计中所指的土壤适宜含水率上、下限是指满足棉花花铃期需水要求,土壤适宜含水率上、下限值,一般用占田间持水率的百分数表示。对常规沟细灌土壤适宜含水率上、下限一般取田间持水率的100%和60%。膜下滴灌是一种控制灌溉,可适时适量控制滴灌水量,调节水分含量。通过多年试验,土壤计划润湿层内土壤水分上限控制在80%~85%,下限控制在60%~65%较适宜。
7 关于干管工作压力的选择
      在滴灌工程设计中,干管工作压力的选择,直接影响到工程的投资。从滴灌系统本身工作需要来说,干管工作压力选用0.40Mpa较经济。但采用滴灌技术后,田间已没有任何渠道,当种植小麦等密植作物时,采用喷灌方式灌溉,干管工作压力不够。因此,在滴灌工程设计中,建议干管工作压力选择0.60Mpa,而且系统的地埋管道按喷、滴灌或滴灌、管道灌共用考虑。

相关文章

回到顶部
请复制以下网址分享
大田滴灌工程设计主要参数选择
https://m.gc5.com/slgc/sllw/10164165.html