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摘要 在对辽宁省千山区地理位置、水文气象、地形地貌等进行分析的基础上，以千山区典型地块为例，对节水滴灌技术的设计进行介绍，并对应用滴灌技术带来的经济效益、社会效益及生态效益进行分析。
关键词 节水滴灌；千山区；应用；效益
中图分类号 S275.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）23-238-02
滴灌（Drip irrigation）是利用塑料管道将水通过直径约10 mm毛管上的孔口或滴头送至作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效1倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉[1-2]，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。随着滴灌技术的推广，滴灌技术高效的节水性能以及随水施肥等带来的肥料高利用率，使其越来越受欢迎。但在推广滴灌过程中，不少农民的管理水平较低，无法完全掌握滴灌技术。基于此，笔者在对辽宁省千山区地理位置、水文气象、地形地貌等进行分析的基础上，以千山区典型地块为例，对节水滴灌技术的设计进行介绍，并对应用该技术带来的效益进行分析，旨在为该技术在千山区的推广应用提供理论依据。
1 项目区概况
1.1 地理位置
项目区位于辽宁省鞍山市千山区，地处122°57′～123°00′ E，40°55′20″～41°02′48″ N。项目区北靠鞍山市区，东与千山风景区比邻，南与辽阳接壤，地处辽东山地和辽河平原的过渡地带，属低山丘陵区。
1.2 水文气象
项目区的气候具有以下特点：①降水量年内分布不均，冬季少，夏季多，冬季多年平均降水量仅23.8 mm，占全年总量3.5%；夏季多年平均降水量439.1 mm，占全年降水量60.9%；春、秋季多年平均降水量分别为105.4和151.7 mm，分别占全年总量的14.6%和21.1%。②降水量时空分布不均，旱涝灾害频繁，7、8月多发生大暴雨天气，降水强度大，偶尔会发生多日连续降水。如1975年8月31日，24 h最大降水236.8 mm；1985年8月18～20日，一次降水274.1 mm。而到冬、春或秋季又会多日不降水，如1950年11月5日～12月4日，连续40 d无降水。③项目区多年平均蒸发量为1 756.2 mm，1月蒸发量最小，为32.4 mm；5月蒸发量最大，为325.3 mm。年平均相对湿度63%，8月最大，为79%，4、5月最小，为51%。多年平均日照时数2 562.8 h。多年平均无霜期166 d。
1.3 地形、地貌及土壤
项目区地形属于低山丘陵区，位于东部山区与辽河平原的过渡地带，地势由东南向西北降低，地面坡降较缓，土壤为棕壤土。项目区内植被覆盖率好，向阳坡面与阴坡面多为树木、灌木，蓄水保水能力较强。土壤以棕壤为主，土质肥沃，入渗情况良好。
2 典型地块滴灌技术的设计
2.1 滴灌技术设计项目[3]
2.1.1 灌溉制度定额。灌水定额采用公式m=0.001×r×z×p（θmax-θmin）/η进行计算。式中，m为设计灌水定额（mm）；r为土壤容重（g/cm3）；z为计划湿润层深（cm）；p为设计土壤湿润比（%）；θmax、θmin分别为适宜土壤含水量的上、下限（占干土重量的百分比）（%）；η为灌溉水利用系数。
2.1.2 日耗水强度。根据《农田节水灌溉技术手册》，该设计日耗水强度（Ea）取3 mm/d。
2.1.3 作物需水量。计算公式为Ep= Ea/Kr。式中，Ep为作物需水量（mm/d）；Ea为日耗水强度（mm/d）；Kr为修正系数。
2.1.4 灌水周期。 计算公式为T=m/Ea。在实际灌溉操作中，允许根据作物不同生长期，在一定范围内对灌水周期进行调整，该设计取灌水周期为7 d。
2.1.5 一次灌水延续时间。计算公式为t=（m×se×sl）/ ns×qd。式中，M为设计灌水定额（mm）；se为植物的株距（m）；sl为植物的行距（m）；qd为灌水器流量（L/h）；ns为每株植物的灌水器个数。
果树滴灌制度设计的具体内容见表1。
2.2 管道流量计算[4]计算公式为Q=（m×A）/（T×t×ηt）。式中，Q为管道设计流量（m3/h）；m为灌水定额（m3/hm2）；A为每个轮灌组控制面积（hm2）；T为灌水周期（d）；t为日供水时间（h）；ηt为田间水有效利用系数。参照表1各参数取值，最后计算得出最大流量（Q）为60 m3/h。
2.3 灌溉保证率 根据项目区工程地点内水资源的实际情况，其灌溉保证率选为85%。
2.4 管网布置[5]采用提水站供水，因该地区高差大，由水泵经上山干管输水送至灌水小区山头的蓄水罐，再由蓄水罐自流供水，经下山干管、支管、出水管、毛管等管网系统至果树。上山干管采用镀锌钢管，下山干、支等管网采用塑料管，滴灌的首部枢纽设置有控制阀、过滤器与施肥器。同时每条下山支管首部设有控制阀，以方便轮灌的进行。支管间距为80 m，出水栓间距为80 m，每个出水栓上设1个出水管，出水管长78 m，出水管双侧布置毛管，毛管间距为4 m，即每行果树1条毛管，采用管上式滴头，围绕果树布置成环形，每棵果树上有6个滴头，毛管上第1出水口至出水管间距为2 m。
2.5 管网选择
2.5.1 管材选择。下山干、支、毛管道均选用塑料管材。
2.5.2 管径选择。干管设计流量为60 m3/h，轮灌时开启6～7条支管，每条支管上有1个出水栓工作，每个出水栓流量为9 m3/h。根据经验和当地的实际情况选择下山干管直径为110 mm，支管直径为63 mm，出水管直径为40 mm，毛管直径为16 mm。
关键词 节水滴灌；千山区；应用；效益
中图分类号 S275.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2016）23-238-02
滴灌（Drip irrigation）是利用塑料管道将水通过直径约10 mm毛管上的孔口或滴头送至作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效1倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉[1-2]，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。随着滴灌技术的推广，滴灌技术高效的节水性能以及随水施肥等带来的肥料高利用率，使其越来越受欢迎。但在推广滴灌过程中，不少农民的管理水平较低，无法完全掌握滴灌技术。基于此，笔者在对辽宁省千山区地理位置、水文气象、地形地貌等进行分析的基础上，以千山区典型地块为例，对节水滴灌技术的设计进行介绍，并对应用该技术带来的效益进行分析，旨在为该技术在千山区的推广应用提供理论依据。
1 项目区概况
1.1 地理位置
项目区位于辽宁省鞍山市千山区，地处122°57′～123°00′ E，40°55′20″～41°02′48″ N。项目区北靠鞍山市区，东与千山风景区比邻，南与辽阳接壤，地处辽东山地和辽河平原的过渡地带，属低山丘陵区。
1.2 水文气象
项目区的气候具有以下特点：①降水量年内分布不均，冬季少，夏季多，冬季多年平均降水量仅23.8 mm，占全年总量3.5%；夏季多年平均降水量439.1 mm，占全年降水量60.9%；春、秋季多年平均降水量分别为105.4和151.7 mm，分别占全年总量的14.6%和21.1%。②降水量时空分布不均，旱涝灾害频繁，7、8月多发生大暴雨天气，降水强度大，偶尔会发生多日连续降水。如1975年8月31日，24 h最大降水236.8 mm；1985年8月18～20日，一次降水274.1 mm。而到冬、春或秋季又会多日不降水，如1950年11月5日～12月4日，连续40 d无降水。③项目区多年平均蒸发量为1 756.2 mm，1月蒸发量最小，为32.4 mm；5月蒸发量最大，为325.3 mm。年平均相对湿度63%，8月最大，为79%，4、5月最小，为51%。多年平均日照时数2 562.8 h。多年平均无霜期166 d。
1.3 地形、地貌及土壤
项目区地形属于低山丘陵区，位于东部山区与辽河平原的过渡地带，地势由东南向西北降低，地面坡降较缓，土壤为棕壤土。项目区内植被覆盖率好，向阳坡面与阴坡面多为树木、灌木，蓄水保水能力较强。土壤以棕壤为主，土质肥沃，入渗情况良好。
2 典型地块滴灌技术的设计
2.1 滴灌技术设计项目[3]
2.1.1 灌溉制度定额。灌水定额采用公式m=0.001×r×z×p（θmax-θmin）/η进行计算。式中，m为设计灌水定额（mm）；r为土壤容重（g/cm3）；z为计划湿润层深（cm）；p为设计土壤湿润比（%）；θmax、θmin分别为适宜土壤含水量的上、下限（占干土重量的百分比）（%）；η为灌溉水利用系数。
2.1.2 日耗水强度。根据《农田节水灌溉技术手册》，该设计日耗水强度（Ea）取3 mm/d。
2.1.3 作物需水量。计算公式为Ep= Ea/Kr。式中，Ep为作物需水量（mm/d）；Ea为日耗水强度（mm/d）；Kr为修正系数。
2.1.4 灌水周期。 计算公式为T=m/Ea。在实际灌溉操作中，允许根据作物不同生长期，在一定范围内对灌水周期进行调整，该设计取灌水周期为7 d。
2.1.5 一次灌水延续时间。计算公式为t=（m×se×sl）/ ns×qd。式中，M为设计灌水定额（mm）；se为植物的株距（m）；sl为植物的行距（m）；qd为灌水器流量（L/h）；ns为每株植物的灌水器个数。
果树滴灌制度设计的具体内容见表1。
2.2 管道流量计算[4]计算公式为Q=（m×A）/（T×t×ηt）。式中，Q为管道设计流量（m3/h）；m为灌水定额（m3/hm2）；A为每个轮灌组控制面积（hm2）；T为灌水周期（d）；t为日供水时间（h）；ηt为田间水有效利用系数。参照表1各参数取值，最后计算得出最大流量（Q）为60 m3/h。
2.3 灌溉保证率 根据项目区工程地点内水资源的实际情况，其灌溉保证率选为85%。
2.4 管网布置[5]采用提水站供水，因该地区高差大，由水泵经上山干管输水送至灌水小区山头的蓄水罐，再由蓄水罐自流供水，经下山干管、支管、出水管、毛管等管网系统至果树。上山干管采用镀锌钢管，下山干、支等管网采用塑料管，滴灌的首部枢纽设置有控制阀、过滤器与施肥器。同时每条下山支管首部设有控制阀，以方便轮灌的进行。支管间距为80 m，出水栓间距为80 m，每个出水栓上设1个出水管，出水管长78 m，出水管双侧布置毛管，毛管间距为4 m，即每行果树1条毛管，采用管上式滴头，围绕果树布置成环形，每棵果树上有6个滴头，毛管上第1出水口至出水管间距为2 m。
2.5 管网选择
2.5.1 管材选择。下山干、支、毛管道均选用塑料管材。
2.5.2 管径选择。干管设计流量为60 m3/h，轮灌时开启6～7条支管，每条支管上有1个出水栓工作，每个出水栓流量为9 m3/h。根据经验和当地的实际情况选择下山干管直径为110 mm，支管直径为63 mm，出水管直径为40 mm，毛管直径为16 mm。