滴灌設(shè)施適應(yīng)體制改革的升級(jí)改造建議措施*

褚福偉，張魯云，楊懷君

（1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師奎管處柳溝灌溉分公司，新疆胡楊河 833203；2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院機(jī)械裝備研究所）

伴隨著新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)經(jīng)濟(jì)體制改革的進(jìn)行，水利體制改革也如火如荼的向前推進(jìn)。但目前團(tuán)場(chǎng)的滴灌設(shè)施，已經(jīng)不適應(yīng)職工每人3.33 hm2身份地種植模式。為了更好的適應(yīng)每家每戶單獨(dú)滴水的需求，轉(zhuǎn)變滴灌系統(tǒng)由若干分干同時(shí)進(jìn)水灌溉，到適應(yīng)目前職工個(gè)人單獨(dú)灌溉的要求，可以考慮從兩個(gè)方面著手解決此問題。一是從首部設(shè)備改造入手，將原系統(tǒng)中的大首部改造成小首部，按照1 臺(tái)水泵、1臺(tái)過濾器及灌溉控制面積為40.0～53.3 hm2的方式改造首部設(shè)備配置，解決目前首部壓力大，灌水相對(duì)集中，水泵運(yùn)行效率低的問題，可有效減少進(jìn)入一家一戶地里的總水量，降低地埋管水頭損失，滿足一家一戶滴灌的要求；二是從地下管網(wǎng)改造入手，解決職工的需求。兩種辦法適用范圍是看地身的長(zhǎng)度，地身較短的以改造首部為宜，地身較長(zhǎng)的以改地下管網(wǎng)效果最佳。下面根據(jù)灌溉方式的水力學(xué)狀態(tài)[1]，為滴灌設(shè)施管網(wǎng)改造及滿足職工實(shí)際需求提供幾條建議措施。

1 增加分干

一般對(duì)比較寬的土地比較適用，做法是與相鄰地承包戶協(xié)商，在兩家地交界處再安裝1條分干，兩家共用這條分干，分干上支管一邊在自己家地，另一邊在相鄰承包戶地，可將支管長(zhǎng)度減少為原來的一半，有效提高支管均勻度，同時(shí)，輪灌時(shí)由原來1 條分干進(jìn)水，轉(zhuǎn)變成2條支管進(jìn)水，進(jìn)一步的降低系統(tǒng)水頭損失，提高灌溉均勻度。

如圖1 所示，支管長(zhǎng)100 m，共開啟3 道，每道100 m。毛管單向鋪設(shè)長(zhǎng)度54.50 m，毛管間距0.76 m。毛管采用邊翼迷宮式滴灌帶，管徑為16 mm，滴頭流量為2.1 L/h，滴頭間距為0.30 m。支管采用D90PE管，其外徑為90.0 mm，內(nèi)徑87.8 mm；分干和干管采用UPVC管Φ160-250 mm，工作壓力0.32 MPa。水頭損失按設(shè)計(jì)輪灌開啟1-1、1-9、2-8時(shí)計(jì)算。

圖1 增加分干法

2 地埋管搭橋

地埋管搭橋適用范圍很廣，可考慮將相鄰分干與自己的分干在中間連接起來，輪灌方法為用自己地的分干滴上半段地，用相鄰分干與自己分干下半段滴自己地的下半段，雖然是滴的整塊地，但它是2條分干同時(shí)進(jìn)水，有效地降低了系統(tǒng)的水頭損失，提高了灌水的均勻性，優(yōu)點(diǎn)是投資成本非常低，一般為增加分干管投資成本的五分之一左右，滴水的效果與增加分干管差不多，但要在支管搭橋處增加了3套蝶閥，滴水要與相鄰地承包戶協(xié)商。

如圖2 所示，支管長(zhǎng)100 m，共開啟3 道，每道100 m。毛管單向鋪設(shè)長(zhǎng)度54.50 m，毛管間距0.76 m。毛管0.30 m。支管采用D90PE管，其外徑為90.0 mm，內(nèi)徑87.8 mm；分干和干管采用UPVC 管Φ160 -250 mm，工作壓力0.32 MPa。水頭損失按設(shè)計(jì)輪灌開啟1-1、1-5、1-9 時(shí)計(jì)算。采用邊翼迷宮式滴灌帶，管徑為16 mm，滴頭流量為2.1 L/h，滴頭間距為0.3 m。

圖2 地埋管搭橋

3 改長(zhǎng)短管

圖3 改長(zhǎng)短管

改長(zhǎng)短管在幾種改造方法中所需投資最少，因其不需要改動(dòng)地下管網(wǎng)，只需要將出地栓適當(dāng)改造，由原來的1個(gè)出地栓和2個(gè)出水口轉(zhuǎn)變成1條出地栓和4個(gè)出水口，增加一半的地表支管，將原來1條支管供應(yīng)地寬的全部改為供應(yīng)地寬的一半，這樣可有效提高地寬上游與下游的均勻性，缺點(diǎn)是對(duì)分干管上游和下游均勻性改善不大，不能徹底解決整塊地均勻性問題。

原支管長(zhǎng)100 m，改長(zhǎng)短管（圖3）后，開啟6 道支管，每道長(zhǎng)度50 m。毛管單向鋪設(shè)長(zhǎng)度54.50 m，毛管間距0.76 m。毛管采用邊翼迷宮式滴灌帶，管徑為16 mm，滴頭流量為2.1 L/h，滴頭間距為0.3 m。支管采用D90PE管，其外徑為90.0 mm，內(nèi)徑87.8 mm；分干和干管采用UPVC 管Φ160-250 mm，工作壓力0.32 MPa。水頭損失按設(shè)計(jì)輪灌開啟1-1、1-3、1-5、1-7、1-8、1-9時(shí)計(jì)算。

4 雙主干送水

雙主干送水是一個(gè)系統(tǒng)所有承包戶協(xié)商后，在系統(tǒng)下游再安裝1 條主干管與下游所有分干管連接，這樣灌一家地時(shí)可以用原來的主干管和分干管灌地的上游，用新安裝的主干管與原來的分干管的下游灌地的下游，這樣可以同時(shí)從上游和下游灌水，有效降低揚(yáng)程，提高灌水均勻性。優(yōu)點(diǎn)是投資少，大概為增加主干管投資成本的三分之一至四分之一，缺點(diǎn)是閥門增加較多，維護(hù)成本有所提高。

表1 不同建議措施水頭損失計(jì)算匯總

如圖4 所示，原支管長(zhǎng)100 m，共開啟3 道，每道100 m。毛管單向鋪設(shè)長(zhǎng)度54.50 m，毛管間距0.76 m。下游另一支管采用D90PE 管，其外徑為90.0 mm，內(nèi)徑87.8 mm；分干和干管采用UPVC 管Φ160 -250 mm，工作壓力0.32 MPa。水頭損失按設(shè)計(jì)輪灌開啟支1 -1、1 -7、1 -9 時(shí)計(jì)算。

圖4 雙主干送水

5 出地栓加密

出地栓加密是一種在不改動(dòng)地埋管的情況下，可將原來出地栓堵住，按平均位置，增加出地栓數(shù)量，減少每條支管的間距，提高滴水均勻性的辦法。此方法優(yōu)點(diǎn)是投資少，不需要與相鄰地承包戶協(xié)商，缺點(diǎn)是原有的出地栓必須重新移位，還要增加支管，改造后效果不如增加分干或者地埋管搭橋及雙主干法效果明顯。

支管加密如圖5 所示，支管長(zhǎng)100 m，開啟3道支管，每道長(zhǎng)度100 m。由于支管加密，增加了3個(gè)出地栓，由原來的9 個(gè)增加為12 個(gè)出地栓，毛管單向鋪設(shè)長(zhǎng)度縮短為41 m，毛管間距0.76 m。毛管采用邊翼迷宮式滴灌帶，管徑為16 mm，滴頭流量為2.1 L/h，滴頭間距為0.3 m。支管采用D90PE管，其外徑為90.0 mm，內(nèi)徑87.8 mm；分干和干管采用UPVC 管Φ160 -250 mm，工作壓力0.32 MPa。水頭損失按設(shè)計(jì)輪灌開啟1 -1、1 -2、1 -11、1 -12 時(shí)計(jì)算。

圖5 出地拴加密法

6 結(jié)論與討論

從表1 可以看出，以上幾種方法，其中增加分干最有利于水損的降低，滴水的均勻度也得到有效提高，但此種方法投入較大，而且容易造成職工之間的矛盾。其次是雙主干法，它的效果雖然比不上增加分干法，但與增加分干法效果相差不大，它的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)壓力均勻性好，投入低。增加分干法受益的只是一戶職工，但雙主干法受益的是一個(gè)系統(tǒng)的所有職工，經(jīng)濟(jì)性較好。接下來比較可取的辦法為地埋管搭橋法，其投入較少，滴水均勻性也較好。后面這2 種方法均能夠滿足職工少投入，收效大的愿望，且易于推廣。團(tuán)場(chǎng)管理人員可根據(jù)實(shí)際情況，按照職工意愿推薦人性化需求的方法。