新疆膜下滴灌设计与施工浅析

一、膜下滴灌的主要特性

新疆膜下滴灌设计的主要思路为简化控制、降低工程建设投资，以最少的投入获得大田种植的最大产出。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4000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。

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，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2~4 mm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。

5、多年生滴带比一次性滴带有更高灌溉均匀度，虽然初投资大，但若多年生滴带每年在回收后新增滴带数量上能有效控制在20%以下，在年平均投资上就可能取代一次性滴带。控制新增数量主要取决于业主的灌溉管理水平和施工方的售后服务技术。

6、滴带壁厚一般以薄壁0.2mm为主，大田极少采用壁厚大于0.25以上的滴带。厚壁滴带主要适用于防风固沙以及地埋式滴灌系统。

7、膜下滴灌比常规沟灌更具较大的投入和产出比，代替常规沟灌已是必然趋势。但由于近年以色列在地埋滴灌方面的大力发展，从方便管理和增产增收上有望逐步取代膜下滴灌。

二、农七师131团膜下滴灌与农一师11团精密滴灌的对比

农七师131团地处北疆，设计思路以天业滴灌为主。而南疆农一师11团滴灌因受土地沙漠化的影响，设计思路主要以精密滴灌系统为主，以提高沙化土地的产量。南北两团的滴灌系统设计及施工对比如下：

1、131团膜下滴灌条田分干管采用逐段变径，降低了工程投资，但灌水小区的滴带铺设长度因受主管水力坡降的影响不允许有超常规铺设（虽然实际铺设仍比最大允许铺设长度短）。而11团滴灌条田分干管采用首尾等径管道，虽工程投入大，但灌水均匀度高，可解决一次性滴带均匀度较低的难道。

2、131团支管采用PE软管+辅管的方式，全部地面铺设。开挖量少，规则条田平均每亩管沟仅在3.3米左右，而11团支管采用地埋PVC管+地面同径PE支管方式，管沟开挖量大，实际平均每亩管沟达15米以上。

3、131团的滴带入口采用按扣三通，无调压稳流装置，灌水均匀度低，工程总投资较少。11团滴带入口处则采用调压按扣三通，灌水均匀度高，但工程投资较大。

4、11团几乎每块条田进口处均设控制阀门，有利于作物低需水期进行非常规灌溉，即不按最大需水的灌溉制度灌水，但一次性工程投入较大。131团因系统较小，除只在主管三通处设有阀门外，分干管串接的条田之间均无控制阀门，不太方便条田间的灌溉控制。

5、11团单系统控制面积在3到4千亩左右，系统控制面积较大，使泵房能采用多台水泵并联方式供水，有利于非常规灌溉。131团由于控制面积在2千亩以下，每一系统只设计一台水泵，灌溉水量不易作较大的调整，不利于非常规灌溉。

6、11团由于土地沙化严重，土壤保水性差，必须使用较大流量的滴带（设计为2.5L/h）。因受系统总流量的限制，使滴带铺设间距较大（设计为0.8米和1.2米），造成实际土壤湿润比较低。131团因地处北疆，沙漠影响较少，土壤含砂量低，土壤保水性好，设计则采用较低流量的滴带（即1.7L/h），使铺设间距相应减小（设计平均间距为0.75米），土壤的实际湿润比较高，有利于作物生长。

7、11团地面管道由于采用厚壁PE管，施工铺设中易造成PE管打折，且铺设的劳动强度较大。由于新疆白天与夜晚的地温变化较大，厚壁管在夜间低温时的收缩量大，使白天施工的接头容易脱落。而131团支管采用薄壁纳米PE管，收缩量小，接头不会脱落，且劳动强度低。

8、北疆由于冻土层深（约1.5米），实际埋地PVC管底标高受投资限制均在冻土层内，管道防冻完全靠入冬前排尽管内余水。因施工周期短，实际沟底平整度低，局部较低标高的管道可能因无法完全排尽余水而造成管道冻裂。11团最大冻土深度小于0. 8米，因管道全部埋入冻土层以下，冬季后管道即使有余水也不会冻裂。

9、由于南疆秋收后采用来年春灌（即常规灌），灌后约十五天内即开始打杆翻地，使春季进行管道施工周期较短。加上开挖时土壤未完全干透，管沟易出现大面积塌方，施工难度较大。而北疆131团秋收后当年即行冬灌，虽来年春季施工不受灌水影响，但因土壤墒情较低，要求来年第一次滴灌水较早，施工周期较短。

三、 新疆滴灌技术的发展方向

新疆膜下滴灌技术的发展已有多年的历史，虽然推广面积较大，但随着以色列地埋式滴灌近年在新疆各地的试验，地埋式滴灌的优势日渐明朗，大有取代膜下滴灌的趋势，其主要特点为：

1、管理方便：来年灌溉除只作田间出地桩的连接外，不需要重铺滴带。加上滴带的使用寿命为5年，使年平均亩投资较膜下滴灌少。

2、节水增收：地埋灌溉不存在蒸发，灌水及施肥量比膜下滴灌少，而产量却可高出膜下灌溉约10%以上。

3、可实现绿色种植：因地表面常年干燥，不易生长杂草，减少了除草剂农药的使用。

4、灌溉作业劳动强度较膜下滴灌低，能实现自动化灌溉。

尽管地埋式滴灌具有诸多优点，但由于南疆土地沙漠化严重，沙化较严重的条田若采用地埋式滴灌则作物主要根区不能完全受水，至使地埋滴灌在南疆推广应用仍有一定的局限性，故膜下滴灌技术在沙化土壤灌溉仍有一定的生命力。

膜下滴灌大多采用手动阀门调压，调试精度不高，易造成滴带压力过大而破损。虽然近年来开始推广使用水阻管降压技术，但对常年多数使用非常规灌溉制度时也会出现爆管现象。因此，膜下滴灌降压技术未来只能选择采用自动调压阀门，以延长（特别是多年生）滴带的使用寿命。