喷灌与微灌技术应用
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第七节 技术评价

为了确保工程质量,喷微灌工程建成交付使用前,应进行技术评价。它是工程验收的依据,也是衡量规划设计方案合理性的依据。这对于总结喷微灌技术应用经验,不断提高喷微灌技术水平具有非常重要的意义。技术评价包括对量化技术指标,和非量化技术指标的评判。评价的依据主要是国家、行业和地方标准,并参考国际指标。评价要从我国实际出发,以有利于我国喷微灌技术发展为原则。

一、竣工验收技术评价

喷微灌工程竣工验收技术评价,主要是评定工程施工安装质量是否达到设计的要求。目前,我国大多数喷微灌工程采用总承包,即工程设计、材料设备、施工安装均由承包人单独完成,工程设计没经严格审批。对于这种情况,竣工验收不仅要评价工程施工安装质量,还应评价设计的合理性。

喷微灌工程竣工验收技术评价时应具备下列条件:

(1)施工过程中对隐蔽工程进行了认真验收,确认符合相关技术标准。

(2)施工安装结束时进行了试压和试运行,确认系统整体工作正常。

对于一些较小的喷微灌工程竣工验收技术评价可适当简化。根据《喷灌工程技术规范》(GB/T 50085—2007)的规定,工程竣工验收“应对工程的设计、施工和工程质量做全面评价”。

(一)工程完成情况与系统整体布置以及设备配套的合理性

在工程现场对照设计图纸和其他技术文件,检查工程的完成情况是否全面达到已批准文件的要求;由上而下检查各级设备布置安装到位情况,重点检查的部位包括:

(1)水源工程是否安全可靠,不同季节取水是否有保证。

(2)首部设备种类、型号、规格配套是否合理,安装位置是否正确。

(3)控制、调节、安全保护设备型号、规格和安装位置是否正确。

(二)设计技术参数选择的合理性

检查设计采用的技术参数是否符合《喷灌工程技术规范》(GB/T 50085—2007)和《微灌工程技术规范》(GB/T 50485—2009)以及相关技术标准的规定,是否符合当地气候、土壤、作物特性和水源条件。

(三)系统工作制度确定的合理性

检查设计采用的系统工作制度是否满足水量平衡,并保持水泵平稳、高效运行和有利于方便系统运行管理的要求。

(四)系统各个部件连接必须牢固

重点检查首部和干管连接件的连接是否到位可靠,水泵轴松紧是否适当。

(五)控制、调节、安全保护设备工作状况

检查首部、干管上各个控制闸阀、止逆阀、进排气阀、减压阀和支管调压阀安装位置是否正确,工作是否正常。

(六)技术参数测试

1.喷灌工程测试

喷灌工程主要测试喷灌均匀系数、喷灌强度和雾化指标是否达到设计指标。在田间测定场地应选取具有代表性的典型面积进行,当喷灌系统有相邻的多条支管同时喷洒时,典型面积等于喷灌系统支管的间距乘以支管上喷头的间距。当喷头采用正方形布置时,正方形的四个顶点为四个喷头;若喷头为正三角形布置时,有一个喷头位于典型面积的中心(见图6-3)。在测定面积上,按测点的间距划成方格网,在小方格的中心布置量雨筒,使每个量雨筒代表面积相同,量雨筒的间距为3~4m。例如,当喷头采用正方形布置,间距为18m时,量雨筒间距3.6m,在典型面积上共布置25个量雨筒;当量雨筒间距为3m时,共布置36个量雨筒。

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图6-3 量雨筒布置示意图

测量时保持主干管工作压力处于设计压力,测量前在一个喷头上安装压力表,在测定喷洒水深的同时观测喷头工作压力,在测试时间内观测不少于3次,并做好记录。此外,用手持风速仪测定风速。田间喷洒时间30~60min。

根据测试记录整理计算喷灌均匀系数、喷灌强度、雾化指标,并与设计指标相对照。计算方法参见第十三章相应公式。

2.微灌工程测试

根据《微灌工程技术规范》(GB/T 50485—2009)的规定,工程竣工验收测试的主要技术指标包括轮灌组流量,灌水器平均流量和灌水均匀系数。

对于续灌方式和随机供水方式的微灌系统,选择灌区上、中、下三条支管进行测试;对于轮灌方式的微灌系统,选择中等流量的一个轮灌组的一个中间灌水小区作为测试典型支管。在所选定测试支管上、中、下各三条毛管的上、中、下三个位置灌水器作为测试典型灌水器。

将干管进口压力调至相应设计工作压力,待稳定后记录水表初读数,开始计时,测量灌水器工作压力和流量。滴头流量的测量时间不小于15min,微喷头和小灌出流器流量的测量时间不短于10min,以保证必要的测量精度。在测量过程中干管进口工作压力应保持相应设计压力。测量重复3次。每一次次测结束记录测量的干管进口压力\水表(或流量表)读数、测量时间,灌水器工作压力、水量。

根据测试记录整理计算轮灌组流量、灌水器平均流量和灌水均匀系数,并与设计指标相对照。计算方法参见第十五章相应公式。

(七)技术评价

以喷微灌工程国家和行业技术标准为依据,结合其他相关技术文件,对上述检查和测试结果进行工程技术质量评价。

工程运行管理的技术评价

喷微灌工程运行管理期间技术评价国家尚无明文规定,但对于重要喷微灌工程使用期间的技术评价是有必要的。因为它可真正反映出工程的全面质量,对于及时发现问题,总结经验,提高已有工程的运行效率,改进未来喷微灌工程建设质量是非常重要的。对重要喷微灌工程建议建成后每隔2~3年进行一次全面技术评价,并把它作为工程管理的重要内容。工程使用期间技术评价的内容和方法与竣工验收基本相同。对于灌水均匀度的评价除通过田间实测外,还可观察田间作物生长是否均匀作粗略判断。对于微灌系统还要对抗堵塞能力进行评价,方法是将干管进口压力调至设计压力,测定竣工验收技术评价时测定的灌水器的流量与实测的流量比较,如流量小于10%以上,则说明灌水器出现明显堵塞,应查明原因,是水质、过滤器型号规格和灌水器流道尺寸的配套不合适;还是操作管理的问题。

根据现场检查与实测资料做出实事求是地分析,除采取必要措施外,还应写出技术评价报告。

喷微灌工程在运行管理期间的全面技术评价,目的是全面评价设计方案的合理性、设备材料的质量、施工安装质量,以及运行管理水平,以总结经验,促进喷微灌技术的发展。

(一)喷灌工程技术评价

1.水泵工作状况的稳定性

测量记录系统不同工作制度水泵运行功率,检查是否处于高效率区域,以评价轮灌组划分、水泵选择的合理性和节能效果。

2.各种设备的使用情况

观察各种设备和附属设施的工作有效性、损坏更换率、维修的简便性、有效使用年限。

3.灌溉效率

在灌区上、中、下选择3条典型支管控制的面积检测植物生长状况和产量,计算每m3水生产的果实重量或可利用的植物体重量。

4.总体技术评价

综合所检测的各种技术指标和状态,对工程设计的合理性、施工质量的好坏,以及运行管理水平的高低做出评价。

(二)微灌工程技术评价

微灌工程运行管理技术评价与喷灌工程相同,但还需增加微灌系统防堵能力。可通过追踪检测过滤器冲洗频率,或冲洗时间间隔的变化,以及观察灌水器流量变化情况,评价微灌系统的防堵能力。