2023年建始縣高坪基地單元
桑園壩核心區菸田管網精準灌溉系統規劃方案
北京怡然嘉業科技發展****
2023年9月5日
2023年建始縣高坪基地單元
桑園壩核心區菸田管網精準灌溉系統規劃方案
一、 專案基本情況
1、專案總體規劃：本噴灌專案位於建始縣高坪基地單元，在桑園壩村1組核心區實施精準噴灌。總規劃面積800畝。
該區煙水配套主管網為dn160管道，為盡可能最大限度的滿足抗旱需要，同時噴灑的面積達到100畝，餘下面積依次輪灌。
2、土壤條件：壤土
3、水源：噴灌水源以利用已建煙水配套管網供水為主，另配置多台移動式汽油機水幫浦機組，在需要灌溉時現場組裝實施增壓噴灌。
4、種植作物：菸草屬茄科作物，植株較高，葉片較大，組織柔嫩，整個生育期內需水量大。水分**不足會降低菸葉產量和品質。
因此，在菸草大田生長階段，當土壤水分不能完全滿足煙株生長發育需要時，將影響菸葉產量和品質形成，適時適量灌溉是獲得菸葉優質穩產的最有效措施。
5、灌水制度：本系統的設計採用國際先進的少量多次的原則進行設計。結合當地的氣候特點，若每天灌溉1次，每次可按5至7公釐灌水量對作物進行灌溉。
本系統採用輪灌方式，每次開啟閥門數根據現場水壓情況調整，依次輪灌。
二、 噴灌系統簡介
通過近年來對菸田進行科學灌溉實驗和示範，使科技人員和菸農認識到，科學灌溉不僅使菸株充分生長發育，提高肥料利用率，提高了菸葉產量，還促進了中上部葉開片，降低上部葉菸鹼含量，改善菸葉香氣質，提高菸葉香氣量。提高了菸葉品質。
與其它灌溉方式相比，噴灌具有省工、節水、減輕土壤板結和菸草病蟲害、防止菸葉日灼傷害、提高菸葉產量和品質等優點，是菸田較好的灌溉方法。研究表明，噴灌與溝灌相比土壤板結輕，容量小，空隙度大；土壤溫度高，含水量增加；煙株根系發達，莖桿粗壯，葉片數多，葉面積大；黑脛病發病率降低55%，煙蚜數量減少82%；菸葉日灼傷害減輕44%；用工減少66%，節水59.5%。
噴灌節水效果顯著，灌水產出達67.95元/平方公尺；灌溉投入產出比56.6，而溝灌僅為8.
9。本專案採用精準噴灌系統的具體優點：
1、水分利用率高，節約用水，增產效果好：微噴灌屬於區域性灌溉，因而實際灌溉面積要小於地面灌溉，減少了灌水量，比溝灌省水30—50%，管理較好的可達到70%左右。同時微噴灌具有較大的灌水均勻度，不會造成區域性的滲漏損失和肥料流失，不破壞土壤團粒結構，維持土壤較高的入滲率，不產生土壤沖刷，使水分都滲入土層中，避免水土流失，尤其是在有一定坡度的山地和梯田，且灌水量和灌水深度容易控制，可根據不同生長期需水規律和土壤含水量狀況適時灌水，提高水分利用率，並且有效提高品質。
其次，微噴灌可以調節田間小氣候，增加近地層空氣濕度，調節溫度和晝夜溫差，可避免乾熱風，高溫及霜凍的危害，具有明顯的增產效果，
2、適應性強：微噴灌對地形和土質適應性強。山丘區地形複雜，修築渠道難度大，微噴灌採用管道輸水，管道布置對地形條件要求較低；另外，微噴灌可以根據土壤質地輕重和透水性大小合理確定噴灌強度，避免造成土壤沖刷和深層滲漏。
因此，噴灌可以適用於各種地形和土壤條件，不一定要求地面平整。
3、容易實現自動化，節約勞力：可節省勞動力90%，便於在灌溉的同時進行其它的工作。
三、噴灌系統配置
1、噴槍式移動噴灌機：由水源（煙水配套管網或水塘）、汽油機水幫浦機組、閥門、輸水軟管、移動噴灌車和噴槍（噴頭、噴頭立桿及三腳架）等組成。
噴槍式移動噴灌機噴灌，灌溉系統的各個組成部分採用現場組合式。移動、拆卸、操作管理方便，灌溉效率高。
汽油機水幫浦機組採用9馬力高效汽油機與單級離心水幫浦配套製造，具有結構緊湊、啟動方便、出水迅速、油耗低、重量輕、工作可靠等特點。額定流量420l/min，揚程45m。能很好滿足噴灌需要。
管道：採用安裝移動方便的塗塑軟管，將水輸送並分配到所需灌溉的區域。灌水時放置於田間地面，方便移動。
水帶編織層由高強滌綸短纖和滌綸長絲製成，平紋編織，襯裡為天然橡膠。水帶易捲繞，耐老化，使用方便靈活。
噴槍安裝在移動式噴灌車上，推行到田間取水點，連線好輸水水帶即可進行噴灑。田間取水方式根據現場情況可選擇從水塘或田間煙水配套管網取水口（要求口徑大於dn50）取水。在4bar壓力下，射程為30公尺，灌溉範圍約4畝，灌水強度為7mm/小時。
為滿足灌溉均勻度的要求，每次噴灑後移動噴灌車50公尺進行相鄰地塊下一輪次噴灑。
本片區建議配置噴槍式移動噴灌機10套，同時噴灑面積40畝，按7天乙個輪灌週期，每次灌水強度21mm，每天工作10小時計，可實施輪灌面積930畝。乙個輪灌週期內每株菸葉可得到灌水量14公升。
噴槍式移動噴灌機10套需投資20萬元。
2、半固定式噴灌系統：由水源（煙水配套管網）、汽油機水幫浦機組、閥門、輸水軟管、噴頭、噴頭立桿等組成。
灌溉區建議以半固定式噴灌系統為主，噴頭、支桿及地表支管可以拆卸和移動。利用已建成煙水配套管網加裝增壓管道幫浦供水，在需要灌溉時開幫浦實施噴灌。此方式靈活機動，裝置易於保管。
管道：採用pe作為輸水管道敷設於田間地表，方便移動和拆卸。當菸草生長季節結束田間的pe支管和噴頭及連線裝置可以拆除並儲存起來，留待來年菸草定植前安裝使用。
噴頭是噴灌系統實施灌溉的終端灌水器，用於將水分散成水滴，如同降雨一般均勻地噴灑在灌溉面積上。一套灌溉設施的執行成功與否，將會體現在灌水器的實際噴灑效果上。
● 噴頭選型：選用美國雨鳥公司生產的lf1200噴頭，流量388公升/小時,
噴灑射程10公尺。
● 該噴頭採用雙噴嘴設計，噴灑均勻。霧化程度高。水滴直徑小，對作
物的打擊程度小，特別是作物苗期使用該噴頭噴灌效果更好。
使用lf1200噴頭按12公尺*12公尺分布，灌水強度為2.7mm/小時。按7天乙個輪灌週期，每次灌水強度21mm，乙個週期內需要灌溉約8小時，每株菸葉可得到灌水量14公升。
經考察現有煙水配套管網分布及山頂水池與菸田高差（約30公尺）情況，管網壓力現有壓力不夠，需加裝增壓管道幫浦向噴灌管道注水噴灑，主供水管dn160管，經計算可滿足約100畝同時噴灑。根據地形高差、管網分布、管徑及水池位置情況編組，分為兩大輪灌區依次輪灌。
本片區擬實施灌溉面積200畝，單畝**2500元/畝，需投資50萬元。
另外，需配套45kw管道增壓幫浦一台，流量200m3/h，揚程50m，需投資約3萬元，幫浦房及配電另計。
本片區規劃半固定式噴灌系統200畝及噴槍式移動噴灌機10套具體布置見附圖。
四、菸草灌溉用水管理
用水管理是菸草噴灌系統全部管理工作的核心。用水管理的好壞，直接關係到噴灌系統能否發揮其應有的作用。用水管理的基本任務是，根據噴灌系統的規劃設計和當地氣候、菸草種類、生育階段、土壤水分、水源供水等狀況，合理組織菸草噴灌作業，達到提高灌溉效率、保持菸草最佳生長狀態的目的。
其具體內容包括以下幾個方面：
1、灌水計畫的制定
噴灌系統的設計一般是按滿足最不利的條件做出的，可滿足菸草最大的需水要求。而在系統執行時，應根據實際情況確定灌水計畫，包括灌水時間、灌水延續時間、灌水週期等。
1.1、灌水時間
灌溉季節，在一天內的大部分時間均可灌水。但應避免在炎熱的夏季中午灌水，以防燙傷菸葉，而且此時蒸發量最大，水的利用率低。清晨灌水，陽光和晨風可使葉面迅速變乾，是較為理想的灌水時間，傍晚灌水也是較好的選擇。
1.2、灌水延續時間
灌水延續時間的長短，主要取決於系統的組合噴灌強度和土壤的持水能力，即田間持水量。當噴灌強度大於土壤的滲透強度時，將產生積水或徑流，水不能充分滲入土壤；灌水時間過長，灌水量將超過土壤的田間持水量，造成水分及養分的深層滲漏和流失。因此，一般的規律是，砂性較大的土壤，土壤的滲透強度大，而田間持水量小，故一次灌水的延續時間短，但灌水次數多，間隔短，即需少量勤灌；反之，對粘性較大的土壤則一次灌水的延續時間長，但灌水次數少。
採用測定土壤水分的儀器，可以更加科學地確定灌水延續時間。目前常用的儀器有電子土壤水分測試儀和張力計。
1.3、灌水週期
灌水週期，即灌水間隔或灌水頻率，除與上述提到的土壤性質有關外，主要取決於菸草本身。灌水過於頻繁，會使菸草發病率高，根系層淺，生長不健壯；而灌水間隔時間太長，菸草會因缺水使正常生長受到抑制，影響菸草質量。
1.4、推薦的灌水制度
灌水計畫不是一成不變的，應根據不同季節按旬或月為單位制定，但在實際執行時需參照實際灌水效果和天然降雨情況隨時加以調整。
2、建立系統執行檔案
對噴灌系統的運**況，包括開機時間、灌水延續時間、用水量、用電量等，應進行詳細記錄存檔，並及時分析這些資料，為進一步改進管理和監測系統執行狀況提供依據。
3、灌水效果評價
在噴灌系統投入使用後，可以直觀地對菸草生長狀況以及節水、節省人工的情況進行評價。也可以通過實際測試，對系統的噴灑均勻度、灌溉水的利用率等加以評估，以便及時修正灌水計畫，並為提高今後噴灌系統的規劃設計水平提供參考。
五、 對業主有關人員的培訓計畫
1、 在安裝前現場準備過程中的培訓計畫：
在開始安裝前，我公司將派技術人員提前到達現場，對各專案點參與施工的技術人員及相關人員，就噴灌的基本原理、裝置構成、現場施工安排、人員分配及任務、施工注意事項、工程進度安排等進行講解，並劃分責任範圍。
通過上述介紹，使各專案點施工參與人員對裝置及系統的安裝有個初步了解。
2、 在安裝過程中的培訓計畫：
在整個安裝過程中，我公司現場技術人員將對各專案點的技術人員，就每個系統的安裝程式、基本操作規程、使用中的基本注意事項，基本維護原則等進行隨時隨地的指導，包括：實地操作、文字說明與講解、基礎知識培訓等。
隨時隨地對各專案點的技術人員，就其所掌握情況與技能進行實地檢查。
通過安裝過程中的技術培訓，使各專案點的技術人員達到初步了解並能進行簡單操作的水平。
3、 在安裝完成時的培訓計畫：
在各個專案點安裝完成時，我公司技術人員將召集當地技術人員對整個施工工作進行總結，並對所安裝的整個系統，逐個進行系統的技術培訓。
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