高效节水灌溉工程优化设计要点

张男 赵莹

摘要：水是人类社会发展的基本自然资源和战略资源，水资源的可持续利用是实现社会经济可持续发展的重要保证。如果中国的人均水资源只有世界平均水平的1/4。随着经济社会的发展和人民生活水平的不断提高，生活用水量和工业用水量不断增加，水资源短缺已逐渐成为社会经济发展的瓶颈。由于可开发水源越来越少，成本越来越高，因此有必要提高供水节水措施的安全性。据统计，各行业用水量占全国用水量的60% 以上，有些地区甚至超过80% 。目前，我国大多数农民仍采用渠灌、田灌等低效灌溉方式，滴灌、喷灌等高效节水灌溉工程发展滞后，远远低于欧美发达国家。高效节水灌溉工程可有效节约农业灌溉用水30%-50% ，节水效果明显，具有节肥、节地、节劳、增产的效果。实现农业用水是资源节约和利用的有效途径。节约农业用水是节约用水的关键。实施高效节水灌溉工程是节约农业用水的有效途径，也是建设节水型社会的必由之路。

关键词：高效；节水灌溉；工程设计

目前，我国农业发展中机械化程度不高，高新技术发展方兴未艾，应用不足，严重制约了农业经济的发展。水利工程是农业发展的关键节点，许多地区农业的发展依赖于农业的发展，传统的洪水灌溉方式不仅降低了灌溉效率，而且降低了水资源的成本，严重浪费了资源。因此，高效节水工程的建立和利用是农业发展的关键，是科学发展的必要环节。但高效节水工程需要大量用水，如何进一步优化工程设计，是当前发展需要全面降低投资的方面。应从系统、管材、管理流程等方面进行优化，以实现节水工程的经济合理性，并在更多地区推广应用。

1 高效节水灌溉的优势

高效节水灌溉技术是将传统的表面灌溉与沟渠灌溉相结合，用管道灌溉代替现代农业中已被广泛应用的管道灌溉，它越来越广泛地应用于发展过程中，主要分为喷灌、微喷灌溉和滴灌灌溉等相关方法和技术，该技术比传统灌溉技术具有更大的优势，能最大限度地节约用水，减少土地占用，能有效地避免水和浪费，进而提高农业生产的基本产量。

1. 1 喷灌

喷灌实践中可分为低压喷头、中压喷头和高压喷头，主要应用是中压摇臂喷头。适用于丘陵、低产、平原等地区，这种喷嘴的使用范围相对较小，喷嘴数量相对较少，成本相对较低。在工艺升级过程中，使用了塑料喷嘴，有效地节约了成本。

1. 2 微喷灌

微喷灌技术是将喷头改造为折射和旋转相结合的喷灌技术，现在点喷和不同类型的喷灌技术能够有效地提高水资源的利用率，该技术主要应用于温室和低作物种植区。微喷单位时间产水量相对较小，范围相近，喷洒均匀性较好，为作物的生长营造了较好的环境。该技术能有效地节约水资源，在水资源短缺地区具有重要意义，效果显著。

1. 3 滴灌

滴灌是主要的滴灌方式。落差式扬程主要分为内插式，压力补偿式和压力补偿式广泛应用于平原丘陵地区。嵌入式滴灌技术的应用虽然不需要太大的压力，但由于压力不足，没有调压功能就无法控制水滴大小，因此有必要对其进行深入的研究。

2 高效节水灌溉工程设计范围

2. 1 水源工程方面

水源工程是保证高效节水灌溉工程在设计过程中顺利实施的重要基础，应充分考虑目标区水资源的现状，满足设计要求，便于取水，保证高效节水灌溉工程的经济性，只有运用这些条件，才能进行更为详细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主管道和分支管道两部分，在高效节水灌溉工程设计过程中，根据计划灌溉面积、系统和管理要求，结合管道直接灌溉，确定管径、公称压力等级和水力计算结果，要求管道布置水源位置和灌溉面积相匹配，综合考虑后进行布置优化;支管控制间距在80-100m 范围内，供水控制管孔间距在80-100min 范围内，50m 范围内，灌溉期间可采用双向灌溉方式，管道可直线布置，避免了曲线和波动，降低了流动阻力。在分支管体中，系统可分为一、二支管，其中一、二支管直接与枢纽相连，二支管根据不同的灌溉面积确定，一般与一、二支管相同，二支管正交连接。一次分支流动受其上方二次分支数量的影响，二次分支流动受各管段毛细管数量的影响。

2. 3 辅助工程方面

高效节水灌溉工程不仅需要水源和管道，还需要一些辅助用水，辅助工程部分主要包括锚块、锚块和锚块支墩、安全阀、进排气阀、阀门井等，锚块必须采用混凝土施工，管道与沟壁之间的间隙采用混凝土，高度与管道外径一致;管道内压头大于等于6m，管轴角大于或等于15 ° ，管道内压头大于或等于3m，管轴角大于或等于30 ° ; 对于较长的管段或基础，对于较差的管段，应在管段之间设置适当数量的扶壁; 对于管线位置较低的位置，设置安全阀，起到过压保护作用。

3 高效节水工程的技术要点

高效节水灌溉是指除土壤渠道和地表洪水灌溉方式外，对各种水资源的节水灌溉。目前主要有三种灌溉方式: 喷灌和微灌、低压管灌。根据喷灌方式的不同，可分为中轴喷灌、中轴喷灌和中轴喷灌。结果表明: 中轴喷灌分为平移式喷灌、滚动式喷灌和绞车式喷灌，微灌是根据其灌溉方式分为滴灌、微喷灌和渗灌。高效节水灌溉优于洪水灌溉，具有明显的节水和占地少的优点。节水体现在水资源的自然蒸发、传统的驱水方式、水流在地表流动、严重的自然蒸发。高效节水工程减少了水面流量，增加了灌溉面积和时间，提高了水资源利用率。同时，工程占地面积小，无需建设传统的地面渠道，最大限度地保留农业用地，提高耕地利用率。

4 高效节水灌溉工程优化设计要点

4. 1 有效开展田间管道项目的设计

在进行高效节水灌溉工程设计时，一般应注意田间管道的布置。现场管道设计可分为支管设计和干管设计，在设计过程中，需要注重水的流量。在主管道流量设计中，为保证科学设计，应参照具体的种植结构，采用灌溉系统、面积和调度管理方式，然后对管道直径及其公称压力水平进行深入分析，并在水利工程中做好计算，在此基础上进行管道流量设计，管道布置应根据水源和灌溉的具体位置进行，进行管道布置活动，在管道设计中应考虑轮灌组的划分和管道的实际流量，以确保能够充分覆盖整个农田。在保证总管设计质量的前提下，做好分支管的设计工作是十分必要的。管道水塞间距应控制在50米以内，支管间距应控制在85-110米之间。在高效节水灌溉管道布置中，田间管道的支管应包括一、二、二级管道，二级支管要求主管与一级支管直接相连，并根据具体要求在分灌区布置二级支管。大多数工程采用正交方形连接一次支管和二次支管，在设计过程中还要注意节水设备的使用，以保证节水效果。例如，通过微灌管和微灌带实施滴灌。微灌管道在节水灌溉工程中得到了广泛的应用，可以根据作物的特殊需要实施灌溉。本实用新型精度高，主要通过低压管道将水直接输送到预定区域，因为毛细管预先安装在各种发射器上，如灌溉带、灌水器等，可使水均匀、缓慢地滴入田间。滴灌节能效果很高，利用率可达95% 以上。目前，我国宫殿滴灌带市场上普遍使用的滴灌方式是采用小块滴灌和风机滴灌。在水质检测过程中，应合理布置水质检测点，并以河流水质检测为例，调整检测点的位置，制定检测点的水质检测系统布局，量测待检河流的宽度和深度，为建立科学、规范的检测标准提供参考。检测点的布置应综合考虑平面方向和垂直方向，定点的空间位置，确定检测点的位置，一般来说，检测点可设置在河面上2m-0。5m 时，应根据标准计算比值，以有效保证检测系统的稳定性。

结束语

随着经济的进步和发展，水资源得到了极大的开发和利用，同时也造成了严重的水资源污染。水是生命之源，人们的生活、生产和生活离不开水，但随着我国经济的快速发展，水污染问题日益严重，水污染问题也越来越严重，人们逐渐重视水污染问题，有必要加强水资源的检测和管理，以解决水质检测过程中的水污染问题,有关人员应采取有效措施，保证水质的稳定性和准确性，测试结果的稳定性和准确性，可以促进水资源的循环利用，满足市场的要求，符合我国可持续发展战略的要求，人们越来越重视水质检测，管理和保护日益稀缺的水资源具有重要意义。

参考文献：

[1]梅水琴.高效节水灌溉工程优化设计要点[J].吉林农业,2019,{4}(08):60.