【地下灌溉的应用与推广】如何推广光伏灌溉系统

　　摘?要 地下灌溉（亦称地下渗灌）是水由输水渠送入埋设在地表下的管道或鼠道（利用钻洞器在地面以下打的土洞，形似鼠道），借土壤毛细管作用自下而上缓慢地渗入土壤。本文就地下灌溉技术进行叙述。
　　关键词 地下灌溉；应用；推广
　　中图分类号 TD32 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)072-0229-01
　　随着工业化、城镇化深入发展和全球气候变化影响加大，中国水资源面临的形势日益严峻，洪涝灾害、干旱缺水、水污染、水土流失等问题更趋突出。2011年，中国政府出台了加快水利改革发展的中央一号文件，召开了最高规格的中央水利工作会议，提出用5至10年时间改变中国水利基础设施建设滞后的局面。下文对加强地下灌溉技术的应用加以阐述。
　　地下灌溉占地少，有利机耕，可避免蒸发和输水损失。灌水（10 m3/亩～20 m3/亩），省水显著。由于渗灌是由土壤毛细管扩散湿润土壤，故能使土壤水分有较好的分布，同时能保持土壤疏松状态，改善土壤中空气和养料状况，有利于土壤微生物的活动和繁殖，从而提高作物的产量。而且，渗灌的灌水效率高，灌水与其他田间作业可同时进行，不误农时，与喷灌、滴灌相比，渗灌成本较低。由于渗灌具有省水、增产、低成本的优点，在干旱缺水地区应积极推广。
　　1 地下灌溉的类型
　　地下灌溉按其供水方式可分为两大类：第一类是明渠式地下灌溉系统：主要是利用明渠，将灌溉水引入田间，灌溉水从渠道两侧及底部渗漏，使地下水位抬高，以达到湿润土壤目的。利用明渠式地下灌溉系统可以保证作物得到充足的水分，并且使该地区在任何时间都可以进行机械中耕，而不受灌水工作的影响。利用这种灌溉方式，必须具备有控制设施的排水系统，以防止在灌溉季节或机耕时地下水位上升过高，招致土壤沼泽化或影响机耕工作。第二类是暗式地下灌溉系统，是利用埋设在地表下的暗管和鼠洞，将灌溉水引入，并借毛细管作用或水头尽力来湿润表土耕件层，根据结构的不同，又可分为管道式地下灌溉和鼠道式地下灌溉两种。
　　1.1 管道式地下灌溉
　　管道式地下灌溉是在耕作层下的一定深度上埋设管道，水流入管道再借毛细管作用向上湿润土壤。这种形式的地下灌溉，是目前应用最多的形式。管道可由各种不同材料制成，目前采用的有专门烧制的多孔瓦管、瓦片合成惊等。多孔瓦管每节长约20～50厘米，直径10厘米左右，管壁上预制有出水孔，水主要由这些出水孔渗入土壤。若用普通瓦片合成管道，则安设时上瓦片接头处应留透水缝，灌溉水由上下瓦片之间及上瓦片接头处的缝隙渗入土壤。埋设多孔瓦管或瓦片合成管时，底土要夯实，管上铺草，然后填土、平沟、捣实。瓦管和瓦片管作渗水管道，可以就地烧制，成本低廉，且经久耐用，很有推广前途。如山西省万荣县，1977年发展的440亩渗罐面积，全是采用瓦管。也可用陶土管、混凝土管和灰土管，还可以用钻孔的竹管及梢捆等。
　　这种灌溉方式一般管道制作简单，可以就地取材，同时施工也比较方便，群众易掌握，但是管道容易堵塞，因此需要在试行过程中逐步改进。
　　1.2 鼠道式地下灌溉
　　这种灌溉方式是利用拖拉机或绳索牵引机库引特制的钻洞器，在田间顺坡方向钻成一排排的地下土洞。灌溉水流到鼠道后即借毛细管作用湿润土壤，这种灌溉只有在土壤稳定性大的情况下应用。由于土洞类似鼠道，所以称为鼠道式地下灌溉。
　　鼠道式地下灌溉施工用的钻洞器有单孔器和双孔钻洞器两种，图3-22为双孔钻洞器，这种钻洞器可分为三部分：1）联接板；2）钻头；3）挤压器。
　　联结板用1.5厘米厚的钢板制成，前面为刀刃，便于切土。联结板的作用是使钻洞器的打洞部分与拖拉机或绳索牵引机联结，并切开土层。钻头：直径3厘米，前部尖锐，其作用是先钻成小洞。挤压器：共有两个，直径分别为6～7厘米和7～8厘米，长约17～18厘米，是用较硬金属做成的尖头圆锥。另外，利用拖拉机鼠；道犁开掘鼠洞效果也较好。这种犁的优点是地下形成的鼠洞比较光滑，同时很直，可以弥补用挤压器开洞不很直和行走不稳的缺点。
　　2 地下灌溉系统的布置
　　地下灌溉系统主要由输水渠与田间渗水管组成，输水渠将水输送到地下渗水管的进口，输水渠可以为朋渠，也可作成地下渠道。渗水部分就是上述各种类型的地下管道。根据渗水管道的充水情况，可分为无压系统和有压系统两种。在无压情况下，渗水管内水流不满，灌溉水借土壤吸水能力向管外四周扩散，有压情况下，灌溉水除借土壤吸水能力外，还借水管中的压力水头（大于0.2～0.5米）向土壤扩渗。目前我国采用的主要是无压系统或低压（水头0.5～1米）系统。
　　2.1 管道埋设深度
　　管道的埋深应从以下三方面考虑：一是管道埋设的深度应当使灌溉水借毛管作用能充分湿润土壤计划层，尤其是表层土壤能达到足够湿润，二是能够承受拖拉机耕作时的压力，三是埋在冻土线以下。一般管道埋设深度约为40～60厘米。
　　2.2 管道间距
　　地下管道的间距应根据土壤的结构、性质、毛细管的作用、管道流量等因素决定。一般土壤颗粒愈细。毛细管作用愈强，地下管道间距应较大；反之应小。在确定管道间距时，应当使相邻两条管道的浸润曲线交错，以保证土壤浸润均匀。根据北京水利水电科学研究院的资料，对不同土壤和不同灌水方式条件下管道的埋设深度和间距如下表：
　　3 地下灌溉系统的附属设备
　　其附属设施一般有进水口、沉沙池、冲沙设备及通气孔等。
　　3.1 进水口
　　为避免地下管道，特别是鼠道的进水口发生坍塌或淤塞现象，影响整个管道的通水，在进水口处应采取必要的加固措施。瓦制的进水口，管外径与鼠洞直径相同，灌水前将其插入鼠道洞首，进水口的边坡可用砖块护砌，以防坍塌。为了防止渠底泥沙进入管道，进水口的位置应比渠底稍高，或是做成斜管进水口，使进水口离水面较近，便于控制入管流量。
　　3.2 沉沙池及冲沙设备
　　在灌溉水源含沙较少的情况下，为了防止管道淤塞，可在田间修筑沉沙池，；使水道当澄清后再进入地下管道。并且每隔适当时间进行冲洗。
　　3.3 通气孔
　　如果灌溉渗水管道很长，则应在其上每隔20～30米左右做一通气孔，以利通排气，并用以检查地下管道的工作情况，观察水流是否通畅。通气孔可用打通的竹管连接地下管道，并使其伸出地面。
　　参考文献
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