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一、山地自壓噴灌技巧
1。系統(tǒng)選型原則
(1)經(jīng)濟效益原則:節(jié)水灌溉系統(tǒng)投資最小,產(chǎn)出效益*。
?。?)就地取材原則:節(jié)水系統(tǒng)合乎當?shù)厮礂l件、天然特點及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、地形條件和運行管理條件,有利于在當?shù)赝茝V。
?。?)便于運行管理:有利于履行水資源總量節(jié)制及定額灌水的管理,并增進以方計征水費收繳制度的改革。
依據(jù)以上原則,提出山地自壓噴灌采取半固定式、固定式噴灌系統(tǒng)。固定管道式系統(tǒng)雖有不少優(yōu)點,但其管道用量太大,投資造價高,且管道利用率低,主要用于產(chǎn)出效益高的經(jīng)濟作物。為了少占耕地,在一定程度上下降投資造價和便捷噴灌作業(yè),采取半固定管道式噴灌系統(tǒng),即除支管為可移動管道外,主管干管埋入地下固定不動。
2。管道安排計劃
依據(jù)對自壓噴灌區(qū)的監(jiān)測和現(xiàn)場調(diào)查,固然噴灌的各項指標均達到懇求,但水量散布不均勻,下游因為水壓力過大而造成噴頭搖臂損壞、彈簧損壞景象普遍發(fā)生,究其起因主要是壓力散布不均勻所致。從基本上解決山地自壓噴灌的技巧問題,合理地進行計劃設(shè)計與安排,應(yīng)依據(jù)地形特點,主要解決三個問題。一是壓力散布問題;一個是流量分配問題;另一個是依據(jù)梯田地塊的大小、相鄰梯田地塊的高差如何進行支管的安排。管道安排計劃主要思索坡地及梯田的坡度、走向及梯田的寬度等因素。輸、配水管道應(yīng)垂直等高線安排,支管應(yīng)沿等高線安排。帶出水口的配水干管應(yīng)首先思索管理運行便捷而安排在路邊、田埂上,在有條件的地方盡可能部署出水口雙向供水。噴頭的組合情勢多采取正方形,但為了適應(yīng)梯田的地塊形狀,有時安排為平行四邊形。
噴頭的噴灑方法采取全園噴灑,在路邊及梯田坎邊的支管上應(yīng)采取扇形噴灑。對于固定式噴灌系統(tǒng),支管應(yīng)逆坡安排,便于冬季排水,坡度可節(jié)制在1/500—1/1000之間,支管的埋深通常設(shè)計為*凍深以下,以確保安全越冬,這無疑增長閘閥井的數(shù)量,支管逆坡節(jié)制后能夠?qū)⒅Ч艿穆裆钤O(shè)計為60cm或更小,其節(jié)制因素為機耕地的安全深度,閘閥井的工程量將大大縮小。在判別了噴灌工作制度后,受相鄰梯田高差及梯田寬度的影響,支管間距應(yīng)作恰當調(diào)整。若相鄰梯田的高差小于2米,則按設(shè)計計劃進行安排;若相鄰梯田的高差大于2米,則相鄰梯田的上一階臺地噴頭的噴灑領(lǐng)域與本階臺地的噴灑領(lǐng)域不能有效堆疊,噴灌均勻度受到一定的影響;若梯田的寬度大于或等于支管間距,應(yīng)思索將支管安排在遠離坎邊的位置上,以不沖刷坎邊為原則。
二、山地自壓管灌技巧
1。管網(wǎng)安排
因為梯田地塊寬度窄,高差大,泥土濕陷嚴重,輸配水采取固定管道。管網(wǎng)安排,設(shè)兩級管道,主管道垂直等高線,支管道平行等高線,沿梯田長度安排,通常每40m設(shè)一個供水口,由給水栓節(jié)制,給水栓分上下兩體,下體固定,上體移動,接軟管向左右供水灌溉,其田間安排可分為長畦短灌雙澆和長畦短灌單向灌溉兩種情勢。
2。管網(wǎng)設(shè)計
管材選擇:擬選擇PVC塑料管,懇求壓力在2。5kg/c以上。
管徑的判別:以節(jié)制流速判別經(jīng)濟管徑。
3。運行計劃
每條支管每次單面開一個出水口輪灌,同時可開2或3條支管,操作次序是先開后關(guān),既灌完一組前應(yīng)先開另一組后,再開放。為了避免管道淤積和凍脹,地埋支管平行等高線沿條田安排,視地形狀況管道逆坡安排,灌溉停滯時將支管存水排入干管;若地形坡度不宜逆坡安排,將支管余水從末端給水栓排出。
三、山地自壓滴灌技巧
1。滴灌系統(tǒng)的類型
山地灌溉工程中,輸水渠(管)道均沿等高線安排,在該渠線以下高差為5—20m領(lǐng)域內(nèi)多為山坡地且坡度較大,給當?shù)卮罅Πl(fā)展經(jīng)濟林和生態(tài)林供給了機會??蛇x用國產(chǎn)內(nèi)鑲式滴頭,其流量為4L/h,工作壓力1。2kg/c。果樹株距5m,行距4m,便于運行管理,選用固定式滴灌系統(tǒng)。
2。管道系統(tǒng)安排
滴灌的地形是坡地上已成的梯田,地面比較平整,所以安排管道應(yīng)做到各級互相垂直,具體安排是,從南邊引水垂直等高線,即順坡向下引干管,從干管上平行等高線,再垂直分干管引支管,支管上安排毛管,每條毛管節(jié)制一行果樹,在每一棵引出一條短引管繞樹一周,其上可依據(jù)需要安裝多個滴頭。
四、山地渠道灌溉技巧
1。山地渠道的特點
渠道灌溉技巧是指從水源取水、經(jīng)過渠道及從屬建筑物向農(nóng)田供水、經(jīng)由田間工程進行農(nóng)田灌水的工程系統(tǒng),包括渠首工程、輸配水工程和田間工程三大部分。山地灌區(qū)與平原灌區(qū)比較具備以下特點:地形比較龐雜,起伏強烈,坡度陡,河床切割較深,比降較大,耕地分散,位置較高。山地灌區(qū)干渠的安排特點是渠道高程較高,比降平緩,渠線較長而且曲折較多,深挖高填渠段較多,沿渠穿插建筑物較多。支渠的安排特點是渠道流量較小,落差較大,比降較大,對下游渠道的沖刷景象較為嚴重。
針對山地灌區(qū)的特點及干、支渠的安排特點,聯(lián)結(jié)我國目前的經(jīng)濟情況、地方政府財力和鄉(xiāng)村經(jīng)濟發(fā)展情況、農(nóng)民籌資能力等,在山地灌區(qū)全體履行輸水管道化仍有很大的難度,渠道灌溉在很長一段時期內(nèi)依然占有一定的比重。從基本上解決好引水下山難(下山支渠)的問題,是解決山地灌溉成敗的關(guān)鍵。
山地灌區(qū)的支渠均為垂直等高線安排,上端坡度較陡,渠道比降較大,耕地多為山坡地,渠道灌溉難度較大,絕大多數(shù)撂荒。原有部分支渠襯砌的渠道,因為種種起因全體損壞,其主要起因是設(shè)計上不合理,有的支渠落差大于10m,而與下游同級渠道的銜接處無消力池,造成銜接處沖毀。梯田大多集中在支渠中下端,相鄰梯田高差不一致,高程變革1—5m不等,有的甚至高達0m。支渠除個別集中落差外,其余部分坡度較緩,上游的高速水流挾帶泥沙又造成下游渠道的淤積,而且含大批泥沙的水灌溉作物后甚至造成減產(chǎn)。以上所述為落差建筑物在山地渠道灌溉中存在的問題。實際上,落差建筑物設(shè)計中最關(guān)鍵的問題是避免下游渠道的沖刷。依據(jù)武山東梁灌區(qū)支渠的調(diào)查研究,落差建筑物幾乎普遍存在著嚴重的沖刷問題。影響沖刷的最主要的起因是單寬流量,其次是消力池的長度、型式、深度以及消力池與下游渠道的聯(lián)接情勢。依據(jù)下游渠道產(chǎn)生沖刷的起因分析,提出山地灌區(qū)下山渠道的設(shè)計思路。
2。人工加糙的設(shè)計思路
常規(guī)渠道設(shè)計為了減少水頭喪失,增長渠道的輸水能力,均采取較小糙率的材料;而渠道灌溉中下山渠道應(yīng)增大輸水材料的糙率,其方法是進行人工加糙,增進渠道水流的擴散,降低流速,改良下游流態(tài),進一步打消水動能,保護下游渠道。其作用的大小與人工加糙的安排型式、尺寸、渠道落差等有著親密關(guān)系?,F(xiàn)提出以下幾種人工加糙的安排情勢及適用領(lǐng)域。下山渠道進行人工加糙,唆使渠道內(nèi)水流產(chǎn)生凌亂,摻入大批空氣,故水深加大,因此需要加高側(cè)墻。糙條在高速水流的作用下,承受較大的沖擊力,并很容易產(chǎn)生氣蝕,應(yīng)耐磨材料和抗氣蝕材料。施工時,糙條與底板應(yīng)連為一體,避免沉陷縫穿過。
3。下山渠道的設(shè)計型式
依據(jù)實地觀測,落差建筑物—上游沖刷經(jīng)常是因為跌水口單寬流量過大所致。因此,山地灌區(qū)下山渠道應(yīng)設(shè)計為淺寬式渠道型式。
4。下游銜接建筑物的設(shè)計
保證消力池有足夠的長度與深度,保證出口斷面的流速散布均勻。施工時,應(yīng)保證糙條的對稱安排。
結(jié)語:山地灌溉技巧模式的選擇有其固有的特點,應(yīng)依據(jù)當?shù)厣降仄露?、泥土條件、作物種植類型、梯田寬度、相鄰梯田落差、群眾自籌能力以及水源條件等實際情況進行選擇,本文提出的山地節(jié)水灌溉技巧模式中系統(tǒng)安排的觀念,意在起拋磚引玉的作用,共同探尋適宜的山地節(jié)水灌溉模式。
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