污水灌溉的規(guī)劃設(shè)計(jì)
一、灌溉方法分類
污水灌溉的方法有噴灌、壟溝灌和淹灌三種基本方法。噴灌是以類似人工降雨的方式噴灑在田地上。這種灌溉方式對地形和作為的適應(yīng)性廣,操作機(jī)動靈活,特別適用于密生大田作物和速生蔬菜。但基建運(yùn)行費(fèi)用和對水質(zhì)的要求都比較高。
壟溝灌是使廢水靠中立在壟溝中流動,并通過溝底壁滲入土壤。這種灌溉方式要求地面比較平坦,并要整治為交錯排列的壟和溝,它適用于寬行距旱地作物(如棉花,玉米等)和疏植蔬菜。壟溝灌的優(yōu)點(diǎn)是蒸發(fā)量小、衛(wèi)生條件好、不易形成板結(jié)層。
淹灌是在田間積蓄一定深度的水層,讓其逐漸滲透。它要求地面平整,以保證水層深淺均勻。這種灌溉方式適用于水稻及水生蔬菜,也可用于密生大田作物的不定期灌溉。
二、灌區(qū)位置的選擇
通常把灌區(qū)位置選擇在廢水處理廠附近,并把灌溉干渠與處理廠出水渠連接起來,使排灌兩便,又節(jié)省投資。如果處理廠附近有豐富的地下水和地面水源,灌區(qū)位置應(yīng)選在其他缺水地區(qū),以防污染水源并使供需平衡。選擇灌區(qū)還必須制定廢水終年利用規(guī)劃,其主要途徑是合理安排農(nóng)作物種植規(guī)劃,通過輪灌使用水前后銜接,長年不斷,也可以將養(yǎng)殖塘與污灌結(jié)合起來,以調(diào)節(jié)污灌負(fù)荷的余缺,并使一水多用。還可以通過修建較長的渠道系統(tǒng)來擴(kuò)大污灌面積,使廢水得到充分利用。為此,可將灌區(qū)劃分為若干片,按圖表定時定量進(jìn)行灌溉。
三、灌區(qū)面積的確定
灌區(qū)面積的大小主要取決于灌溉制度,即在整個農(nóng)作物生長期內(nèi)單位面積農(nóng)田所需要的灌溉量。灌溉定額的大小,取決于自然條件和農(nóng)業(yè)條件。自然條件主要是指土壤性質(zhì)和氣象條件,滲透性好,保水能力差的土壤和降雨量少而蒸發(fā)量大的地區(qū),灌溉定額要高。農(nóng)業(yè)條件中,最重要的是農(nóng)作物對水、肥的需求量和利用率。水、肥的需求量和利用率較高時,灌溉定額可低些。由于生長期灌溉是灌溉的重點(diǎn),因此灌溉面積應(yīng)按生長期平均灌溉定額確定。非生長期灌溉面積與生長期灌溉面積之差為備用灌溉面積,一般用于非生長期灌溉時擴(kuò)大灌溉面積。
四、灌溉渠系設(shè)計(jì)
污水灌溉渠系一般分為五級設(shè)置,即干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠和毛渠,其布置方式如圖1。如果灌溉以滿足肥源為主而水量過多,則還應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的排水渠。
干渠應(yīng)盡可能布置在高處,位置盡量居中,以便使整個灌區(qū)都能采用自流灌溉,并縮短渠系長度。渠系應(yīng)盡量少占耕地,盡量避免橫穿公路和江河。落差較大處應(yīng)設(shè)跌水或陡槽。為減少流失和保護(hù)水源,應(yīng)對渠底和坡邊采取防滲漏措施。在 干渠的適當(dāng)位置和支渠分流處,均應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)閘。
渠道斷面由通過的設(shè)計(jì)流量加保護(hù)高度確定。渠中流速應(yīng)保證不淤、不沖。各級渠系的設(shè)計(jì)流量Q(m3/s)可按下式計(jì)算:
式中 F——渠道所控制的灌溉面積,m2;
ai——灌溉面積內(nèi)某些作物的種植面積占所控制面積的分率;
qi——該種作物所需灌水量,m3/(s.m2)
k——考慮到渠道沿途漏及蒸發(fā)損失而設(shè)的系數(shù),其主要與渠道防滲性能、長度和蒸發(fā)量有關(guān)。大田作物的干渠, k值可取0.5~0.6,支渠為0.6~0.7。水稻區(qū)干渠,k值可取0.6~0.7,支渠取0.8,斗渠取0.8~0.9。
作物灌水量qi m3/(s.m2)可由下式確定:
qi = mi / 3600 t0 t1
式中 mi——某種作物的灌溉定額,m3/(m2.次)
t0——該種作物一次灌水的持續(xù)天數(shù),d;
t1——該種作物每天灌水時數(shù),h。
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