新疆垦区建设绿洲节水高效生态农业问题Word文档格式.docx
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注：
水产比为单方水产籽棉。
1.2增产
膜下滴灌棉田较对照（沟灌）增产在15-39%，平均增产率在20%，增产效果十分显著。
1.3保土保肥、提高肥料利用率
膜下滴灌可有效避免土肥流失，其保土、保肥作用在大坡度地区更加显著。
膜下滴灌其灌溉和施肥是通过封闭管网和灌水器将水、肥直接输送到作物根部附近土壤中，而且是水、肥同步，不会产生任何土、肥流失，肥料利用率大大提高。
在常规灌溉种植棉花条件下，肥料的利用率仅有30-40%。
1.4提高作物品质
膜下滴灌是一种可控性较强的局部灌溉,可以适时适量满足棉花生长对水和养分的需求。
而且土壤疏松不板结，棉花前期增温效果明显。
因此为棉花生长创造了良好的水、肥、气、热环境，棉花不仅产量高，品质也比常规沟灌好。
棉花纤维长度和马克隆值均有所增加。
1.5作物生育进程加快
膜下滴灌可以为棉花创造良好的水、肥、气、热等生长环境，棉花生长发育快，植株健壮，这对于热量相对不足的新疆棉区棉花生长十分有利。
据调查膜下滴灌棉花生育期较常规沟灌棉花要提前4-7天。
1.6降低生产成本
棉花膜下滴灌可有效降低生产成本，主要表现在省水、省工、省机力、提高肥效的效果上。
首先，采用滴灌技术后，地里不需修农渠和毛渠，也不需打埂。
可节省开沟、修渠、打埂的机力费和人工作业费。
经多年实践，棉花膜下滴灌比常规灌溉生产成本平均下降80—100元/亩。
1.7增加管理定额,提高劳动生产率
由于膜下滴灌改变了劳动田管制度，减少了放苗、覆土、锄草、打埂、修毛渠等作业，既减轻了农工的劳动强度，又为充分解放劳动力提供了技术条件，相应地提高了劳动效率和管理定额。
常规灌溉种植棉花，每个劳动力大约只能管理25亩，而膜下滴灌种植棉花，每个劳动力可管理80-120亩，提高3-4倍。
与此同时，单井的规模效益也大大提高，常规灌溉每口井（流量为80m3/h）只能承担300-400亩棉花用水，而膜下滴灌同一口井可满足700-800亩棉花用水，每口井的规模效益提高4倍多。
1.8适应盐碱能力强
膜下滴灌可使棉花根系周围形成盐分淡化区，在湿润峰外围及膜间形成盐份积累区，有利于幼苗成活和生长。
1.9抵御自然灾害能力强
因作物从下种、出苗起，就得到适时适量的水和养分供给，棉花各类生长指标均优，棉花生育进程加快，植株生长健壮，而且植株体内溶液浓度高于常规灌溉棉花，因此，抵御自然灾害能力相对较强。
1.10综合效益显著
膜下滴灌技术的大面积应用，可大幅度提高劳动生产率，增加职工管理定额，提高劳动生产率，降低生产成本，提高产品质量，增强棉花的市场竞争力。
同时，能带动了其它相关产业（如塑料、化工、机械、电子等）的发展。
使大量的劳动力从农业生产中解放出来，从事其它产业，有利于产业结构调整，使职工增收、企业增效，对边疆的稳定、经济的繁荣和社会的安定都具有十分重要的现实意义。
2.膜下滴灌系统的组成
滴灌系统一般由水源工程、首部枢纽、输配水管网、滴头及控制、量测和保护装置等组成。
2.1水源工程
滴灌系统的水源可以是机井、泉水、水库、渠道、江河、湖泊、池塘等，但水质必须符合灌溉水质的要求。
滴灌系统的水源工程一般是指：
为从水源取水进行滴灌而修建的拦水、引水、蓄水、提水和沉淀工程，以及相应的输配电工程。
2.2首部枢纽
滴灌系统的首部枢纽包括动力机、水泵、施肥（药）装置、过滤设施和安全保护及量测控制设备。
其作用是从水源取水加压并注入肥料（农药）经过滤后按时按量输送进管网，担负着整个系统的驱动、量测和调控任务，是全系统的控制调配中心。
滴灌常用的水泵有潜水泵、离心泵、深井泵、管道泵等，水泵的作用是将水流加压至系统所需压力并将其输送到输水管网。
动力机可以是电动机、柴油机等。
如果水源的自然水头（水塔、高位水池、压力给水管）满足滴灌系统压力要求，则可省去水泵和动力。
过滤设备是将水流过滤，防止各种污物进入滴灌系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。
过滤设备有拦污栅、离心过滤器、砂石过滤器、筛网过滤器、叠片过滤器等。
当水源为河流和水库等水质较差的水源时，需建沉淀池。
各种过滤设备可以在首部枢纽中单独使用，也可以根据水源水质情况组合使用。
2.3输配水管网
输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水流按照要求输送分配到每个灌水单元和滴头，包括干管、支管、毛管及所需的连接管件和控制、调节设备。
由于滴灌系统的大小及管网布置不同，管网的等级划分也有所不同。
2.4滴头
滴头是滴灌系统中最关键的部件，是直接向作物施水肥的设备。
其作用是利用滴头的微小流道或孔眼消能减压，使水流变为水滴均匀地施入作物根区土壤中。
3.膜下滴灌系统设备
滴灌设备一般包括滴头、毛管、支管、干管、过滤器、施肥罐、水泵、管道附件等。
3.1滴头
滴管系统的水流经各级管道进入毛管，经过滴头流道的消能减压及其调节作用，均匀、稳定地分配到田间，满足作物生长对水份的需要。
滴头是滴灌系统中最重要的设备，其性能、质量的好坏将直接影响到滴灌系统工作的可靠性及灌水质量的优劣。
膜下滴灌系统常用的滴头有三种，单翼迷宫式、内镶式和压力补偿式滴头。
其中单翼迷宫式为一次性薄壁塑料滴灌带，内镶式可为滴灌带或滴灌管，压力补偿式滴头一般安装在滴灌管上，可根据需要在流水线上安装，也可在施工现场安装。
几种滴头的基本要求、质量及其检测标准和规格如下所述。
3.2输配水管道
滴灌系统的输配水管道一般有干管、支管、毛管组成，其作用是为各级管道输送所需流量。
目前滴灌所用管道大都为塑料管，其基本要求、规格、质量、检测标准如下所述。
3.3首部控制枢纽
首部控制枢纽由水泵、施肥罐、过滤装置及各种控制和量测设备组成，如压力调节阀门、流量控制阀门、水表、压力表、排气阀、逆止阀等组成。
4.膜下滴灌系统的施工安装技术
4.1工程施工
4.1.1施工前的准备
①应检查图纸、文件等是否齐全，并校对是否与灌区水源、地形、作物种植及首部位置相符，发现问题应及时与设计部门协商，提出合理修改方案。
②应检查现场，制定必要的安全措施，并严格按工期要求编制施工计划。
建立施工组织，拟定放样、定线等各项施工顺序，编制劳力、工种、材料、设备、工程进度计划，制定质量检查方法。
③施工前应按设计要求检查工程设备器材、准备好施工工具。
严格按照工期要求制定计划，确保工程质量，并按期完成。
4.1.2施工基本要求
①施工必须严格按设计进行，若修改设计应征得设计部门同意。
②施工中必须随时检查质量，发现不符合要求的应坚决要求返工，不留隐患。
对隐蔽工程必须填写《隐蔽工程纪录》才能进入下道工序施工。
③工过程中应做好施工记录，施工结束后编制竣工图，编写竣工报告。
④工中应注意防洪排水保护农田和林草植被，做好弃土处理。
⑤部工程施工完成应及时编制竣工报告。
4.1.3施工程序
①施工放样，现场应设测量控制网，并保留到施工完毕。
放样包括首部枢纽和干、支管的管线测量。
②基坑开挖，排水及基础处理。
③建筑物砌筑，混凝土、砌石、砖石建筑施工，可参照GBJ141《给排水构筑物施工及验收规范》有关规定执行。
④回填，回填土应干湿适宜，分层夯实与砌体接触紧密
4.1.4管线施工
①在入冬前能保证干管不存水的要求下，干管顶端埋深应大于60cm，管沟底宽不宜小于60cm，基槽应平整顺直，并应按规定进行放坡，管沟纵坡应大于2‰，以便将管中余水排入排水井或排水渠。
②干管转弯、三通、分岔、弯头、异径接头和阀门处应设镇墩，并应视管道的坡度大小合理设置支墩。
③干管及管件安装过程中，应在管段无接缝处先覆土固定，待安装完毕，经冲洗试压，全面检查质量合格后，方可回填。
④回填必须在管道两侧同时进行，严禁单侧回填。
4.2系统安装
4.2.1安装准备
a、安装前工作人员应全面了解各种设备性能，熟练掌握施工安装技术的要求和方法。
b、检查管沟的沟底标高、底宽、砾石地段的回填厚度是否达到施工要求。
c、检查管材、管件、胶圈、粘接剂的质量是否合格。
d、检查安装工具手锯、板锉、打孔器、扳手、管钳、手钳、棉纱、毛刷、润滑剂、连接工具，检查工具（塞尺或锯条）、测试仪表压力表等是否齐备。
e、确定与设备安装有关的土建工程已经验收合格，并按设计文件要求，全面核对设备规格、型号、数量和质量，严禁使用不合格产品。
4.2.2首部枢纽设备安装
a、电机与水泵安装应按产品说明书进行，并按《机电设备安装工程施工及验收规范》中有关规定执行。
b、电机外壳必须接地，接线方式应符合电机安装规定，并通电检查和试运行。
机泵必须用螺栓固定在混凝土基座或专用架上。
c、过滤器也应按产品说明书所提供的安装图进行安装，并应注意按输水流向标记安装，不得反向。
d、施肥设备应安装在网式过滤的前面，其进、出水管与灌溉管道连接应牢固，如使用软管，应严禁扭曲打折。
e、测量仪表和保护设备安装应按设计要求和流向标记进行。
4.2.3干管安装
①干管管网铺设前检查。
对塑料管规格和尺寸进行复查，管内必须保持清洁。
管材、管件、胶圈、粘结剂的质量是否合格。
②铺设过程：
管材放入沟槽、连接、部分回填、试压、全部回填。
在沟槽内铺设U-PVC管，如设计未规定采用其它材料的基础，应铺设在未经扰动的原地上。
管道安装后，铺设管道时所用的垫块应及时拆除。
管道不得铺设在冻土上，冬季施工应清完沟底（未有冻层）后及时安装并回填，防止在铺设管道和管道试压过程中沟底冻结。
在昼夜温差较大地区，应采用胶圈（柔性）连接，如采用粘结口连接，应采取措施防止因温差产生的应力破坏管道及接口。
③施工温度要求：
粘结剂粘结不得在5℃以下施工；
胶圈连接不得在-10℃以下施工。
④当U-PVC给水管道上的法兰直接与阀门和管道连接时，应采取柔性连接或预留量等措施，防止产生外加拉应力对管道系统的影响，口径大于100mm的阀门下应设支墩。
⑤管道上的三通、四通、弯头、异径接头和闸阀处均不应设在冻土上，如无条件采取措施保证支墩的稳定，支墩与管道之间应设塑料或橡胶垫片，以防止管道的破坏。
⑥支墩一般采用混凝土浇筑的重力式结构，其尺寸及形式应按沟槽形状、土质及支撑强度等条件计算确定。
管道系统不同部位止推墩的形式可参照图槽形状、土质及支撑强度等条件计算确定。
⑦管道在铺设过程中可以有适当的弯曲可利用管材的弯曲转弯；
但幅度不能过大，曲率半径不得小于管径的300倍，并应浇筑固定管道弧度的混凝土或砖砌固定支墩。
⑧当管道坡度大于1：
6时应浇筑防止管道下滑的混凝土防滑墩。
防滑墩基础必须浇筑在管道基础下的原状土内，并将管道锚固在防滑墩上。
混凝土防滑墩宽度不得小于管外径加300mm；
长度不得小于500mm。
防滑墩与上部管道的锚固定可采用管箍，或浇筑在防滑墩混凝土内。
管箍必须固定在墩内的锚固件上。
采用钢制管箍时应作相应的防腐处理。
⑨管道若在地面连接好后放入沟槽则要求：
管径口径小于160mm；
柔性连接（粘结管道放入沟槽必须固化后保证不移动粘结部位）。
⑩管道安装和铺设中断时,应用木塞或其它盖堵管口封闭，防止杂物等进入管道，导致管道堵塞或影响管道卫生。
塑料管套接时，其套管与密封胶圈规格应匹配，密封圈装入套管槽内不得扭曲和卷边。
插头外缘应涂匀润滑剂，对正止水胶圈，另一端用木锤轻轻敲打或用紧绳器吊葫芦等将管道插至规定深度见下表。
管子接头最小插入长度表
公称外径（mm）
63
75
90
110
125
140
160
180
200
225
280
315
插入长度（mm）
64
67
70
78
81
86
94
100
112
113
4.2.4支管安装
支管在铺设时都不宜拉的过紧，应铺设1-2天后使其呈自由弯曲状态，并在早8时前后测量打孔或截断位置。
当支管是薄壁支管时，要保证支管截断处平、齐，然后将钢卡套在薄壁支管上，再将薄壁支管按照该承插到的深度套在带有矩形止水胶圈的承插三通或承插直通两端，最后将钢卡卡紧。
4.2.5毛管的铺设安装
一般来说，针对不同的滴灌系统，所用毛管的种类不同，滴灌系统中常用的毛管有三种：
边翼迷宫式滴灌带、管上式滴灌管以及内镶式滴灌管。
对于大田棉花膜下滴灌系统，毛管（迷宫式滴灌带）的铺设是与棉花的播种同时进行的，因而毛管安装质量的好坏很大一部分因素在于整个播种过程，所以播种机的改装是一大重点。
总的说来，应注意以下几点：
①铺设毛管的播种机应改装正确，导向轮转动灵活，导向环应光滑，最好用薄膜缠住，使毛管在铺设中不被挂伤或磨损。
②播种时播种张力应适当。
③迷宫式滴灌带铺设时应将流道凸起面向上。
④毛管连接应紧固、密封，两支管间毛管应用尼龙绳扎紧。
⑤按扣三通是毛管与支管连接专用构件，施工精度要求高，对于一般滴灌系统而言，其关键是要在支管上钻好安装按扣三通通的孔眼。
安装按扣三通孔眼的位置、方向和大小对滴灌系统的运行管理影响很大，必须从严要求。
施工时应注意以下几点：
孔眼位置：
要与毛管铺设位置对准，毛管铺设位置应按设计要求与作物种植行相对应。
孔眼方向：
孔眼朝上，施工时首先要检查支管是否有拗劲现象，如有务必放松。
然后将支管拉直用粉笔标出开孔点后对准标记点钻孔。
孔眼打好后，将按扣三通插入支管，按扣三通的两端与毛管连接，连接要牢固。
4.2.6阀门、管件安装
①检查安装的管件配件如螺栓、止水胶垫、丝口等是否完好。
②法兰中心线应与管件轴线重合，紧固螺栓齐全，能自由穿入孔内，止水垫不得阻挡过水断面。
③安装三通、球阀等丝口件时，用生料带或塑料薄膜缠绕，确保连接牢固不漏水。
④管件及连接处不得有污物、油迹和毛刺。
⑤不得使用老化和直径不合规格的管件。
4.3管道冲洗和试运行
4.3.1管道冲洗
①管道冲洗应由上至下逐级进行，支管和毛管应按轮灌组冲洗，冲洗过程中应随时检查管道情况，并作好冲洗记录。
②应先打开枢纽总控制阀和待冲洗的阀门，关闭其他阀门，启动水泵对干管进行冲洗，直到干管末端出水清洁。
然后关闭干管末端阀门，进行支管冲洗，直到支管末端出水清洁。
最后关闭支管末端阀门冲洗毛管，直到毛管末端出水清洁为止。
4.3.2系统试运行
①系统试运行应按设计要求，分轮灌组进行。
②初检合格后，关闭管道所有开口部分的阀门，利用控制阀门逐段试压，试验压力可取管道设计压力，即水泵正常运行时的最大扬程，保压时间为1小时。
试压后将管道、接头、管件等渗水、漏水处进行处理，如漏水严重须重新安装，待装好后再试压。
要连续运行4小时，全系统运转正常，指标达到设计规定值后，才能进行管道回填。
5.膜下滴灌的主要特性
农六师膜下滴灌经过多年的推广与实践，现己逐步发展成为最为经济实用的节水灌溉技术之一。
其主要特性如下：
（1）灌溉面积均在500亩以上，最大面积可达40000亩左右。
主要适合于地势平坦的大面积规则条田。
（2）控制方式简单，除大系统首部多台水泵联动采用电器自动控制外，小系统单台水泵一般只设自动降压启动控制，田间阀门均采用手动阀（调压阀）。
（3）过滤方式采用二级过滤器，极少采用一级或三级过滤。
渠道供水通常为砂石+网式或自清洗时过滤器，而井灌区则采用离心+网式。
为缩小过滤器体积，降低制作成本，一般砂石过滤器采用2～4mm石英砂作为过滤介质。
砂石过滤器滤前需先经过沉砂池沉淀后再进入首部过滤系统，而网式过滤目数通常采用不低于120目的不锈钢滤网。
（4）滴灌带主要以一次性滴灌带为主，较少采用多年生（内镶式紊流）滴带。
由于多年生滴带受投资成本因素的影响以及每年回收问题的限制，若施工方在售后服务方面不能解决回收问题，则要在团场大面积推广困难较大。
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