生態(tài)防護(hù)林管道灌施工技術(shù)探討

劉兵先

(新疆阿拉爾新城建筑有限責(zé)任公司，新疆阿拉爾 843300)

近年來生態(tài)環(huán)境問題日益成為人們關(guān)心的熱點(diǎn)。防護(hù)林帶作為生態(tài)建設(shè)的一部分，正受到越來越多的重視。防護(hù)林帶是風(fēng)沙邊緣地區(qū)進(jìn)行削弱風(fēng)力，固定流沙，調(diào)節(jié)氣候，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造良好環(huán)境的一項(xiàng)重要工程。一師阿拉爾南北兩岸生態(tài)治理建設(shè)項(xiàng)目359(二期)生態(tài)林建設(shè)工程就是采用管道灌技術(shù)為防護(hù)林灌水。管道灌工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施可明顯緩解林業(yè)灌水缺水的矛盾，同時(shí)為阿拉爾市發(fā)展高新節(jié)水灌溉技術(shù)起到積極示范作用。管道灌溉技術(shù)是指以管道代替明渠輸水灌溉的一種技術(shù)，從水源取水后，通過一定的壓力，經(jīng)各管道將灌溉水輸送到林間，直接由管道分水口分水進(jìn)入農(nóng)間溝畦。特點(diǎn)是出水口流量較大，管內(nèi)設(shè)計(jì)流速大于不淤流速，管道不會(huì)堵塞。管道灌溉系統(tǒng)在能夠滿足農(nóng)林灌溉的同時(shí)，避免了傳統(tǒng)渠道對耕地的永久占?jí)?，增大綠化面積，改善生態(tài)環(huán)境。以下就生態(tài)防護(hù)林管道灌施工進(jìn)行探討。

1 施工規(guī)劃設(shè)計(jì)和灌溉系統(tǒng)選擇

施工規(guī)劃設(shè)計(jì)是生態(tài)防護(hù)林施工的基礎(chǔ)，需要結(jié)合地理環(huán)境、地質(zhì)條件、水資源情況進(jìn)行規(guī)劃并選擇合適的灌溉系統(tǒng)。防護(hù)林帶的特點(diǎn)為長距離帶狀林木，位于環(huán)境比較差的風(fēng)沙邊緣或防護(hù)區(qū)的邊緣，供水難度大，管理?xiàng)l件差。為了保證林木的正常生長，保證防護(hù)林帶發(fā)揮應(yīng)有的作用，必須考慮林帶的供水和管理問題。一般的防護(hù)林采用溝灌，但在沙漠區(qū)風(fēng)沙大，溝渠填埋嚴(yán)重，供水管理困難，不能夠達(dá)到預(yù)期效果。以一師阿拉爾南北兩岸生態(tài)治理建設(shè)項(xiàng)目359(二期)生態(tài)林建設(shè)工程為例。該項(xiàng)目區(qū)占地2 137畝，位于一師塔南二干渠南北兩側(cè)，屬典型的大陸性干旱沙漠氣候，干熱多風(fēng)、降雨稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，同時(shí)由于土壤條件、灌溉方式以及地形的原因，造成項(xiàng)目區(qū)水土流失嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為風(fēng)力侵蝕。加之生態(tài)防護(hù)林稀疏，生態(tài)環(huán)境相對脆弱，供水難度大，易形成揚(yáng)沙天氣，空氣塵埃濃度較大，環(huán)境條件比較差，植被不易存活。結(jié)合防護(hù)林帶的特點(diǎn)和防護(hù)林帶的規(guī)劃實(shí)例，考慮到管道灌工程不占綠化面積，能夠節(jié)省水資源，提升植被的存活率，提高防風(fēng)固沙的效果，得以選擇在該區(qū)予以實(shí)施。

2 生態(tài)防風(fēng)林管道灌施工過程

1)施工準(zhǔn)備。施工技術(shù)人員在熟悉設(shè)計(jì)圖紙、技術(shù)條款的要求和適用于本工程的國家及水電行業(yè)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)后仔細(xì)勘察現(xiàn)場，制定適用有效的進(jìn)度質(zhì)量安全措施，擬定施工工序，編制設(shè)備、材料和勞力進(jìn)場計(jì)劃和搭配方案。2)管線測量放線。派駐專業(yè)施工隊(duì)伍在施工現(xiàn)場設(shè)置施工測量控制網(wǎng)，并將它保存到施工完畢。放線從首部樞紐開始，定出干、支管進(jìn)水口位置。主干管直線段每隔30 m設(shè)一個(gè)標(biāo)樁;分水、轉(zhuǎn)彎、變徑處加設(shè)標(biāo)樁;地形起伏變化較大的地段，根據(jù)地形條件適當(dāng)增設(shè)標(biāo)樁。主要控制樁存放在管槽旁較安全(不易擾動(dòng))的地方。3)管槽開挖。管槽采用挖掘機(jī)開挖，管槽開挖后人工清除管槽底部雜物，一般情況下一次開挖成型;管件安裝部位適當(dāng)加寬，加寬寬度以施工方便為宜。4)管道安裝。管道安裝在管溝開挖驗(yàn)收后進(jìn)行，如果管段較長要分段驗(yàn)收，一邊開挖一邊安裝。管道安裝按干管、支管順序進(jìn)行，按設(shè)計(jì)要求將管道平順放入管槽內(nèi)，不得懸空和扭曲;塑料管不得拋摔、拖拉和暴曬，安裝期宜集中，爭取一次成效;在進(jìn)行管道安裝時(shí)，PVC管材管件在粘合前應(yīng)用棉紗或干布將承口內(nèi)側(cè)和插口外側(cè)擦拭干凈，然后在承口內(nèi)側(cè)和插口外側(cè)涂刷上粘合劑并立即找正方向?qū)⒐芏瞬迦氤锌?，用力擠壓，且24 h內(nèi)不得移動(dòng)管道;管道安裝完畢后，應(yīng)將每節(jié)管段的中部填土固定(露出接頭)，然后進(jìn)行沖洗試壓。5)管道沖洗及試壓。管道施工過程中要防止將雜物及施工器具等丟棄在管內(nèi)，管道按照完工先后進(jìn)行檢查，然后打開每條管道末端的排沙閥沖洗干管，直到排水清澈。沖洗時(shí)先打開樞紐總控制閥和待沖洗管道的閥門，關(guān)閉其他閥門，然后啟動(dòng)水泵(或開啟進(jìn)水閥)對管道進(jìn)行沖洗，直到管道末端出水清潔為止。管道安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，包括嚴(yán)密件試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)。試壓的水壓力不小于管道設(shè)計(jì)壓力的1.25倍，并保持穩(wěn)定10 min。6)土方回填。管溝用原土回填，采用機(jī)械為主以人工回填為輔，回填前應(yīng)將溝槽內(nèi)一切雜物清除干凈，積水排凈，回填必須在管道兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，嚴(yán)禁單側(cè)回填，填土應(yīng)分層夯實(shí)，夯實(shí)度不小于設(shè)計(jì)的90%?；靥罡叨葢?yīng)該符合設(shè)計(jì)要求。7)試運(yùn)行。當(dāng)全系統(tǒng)所有設(shè)備沖洗干凈、試壓正常后就可進(jìn)行系統(tǒng)試運(yùn)行。試運(yùn)行時(shí)可使各級(jí)管道和灌水器及相應(yīng)附屬裝備都處于工作狀態(tài)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)24 h以上，同時(shí)密切觀察各壓力表和水表，并將結(jié)果進(jìn)行計(jì)算評(píng)價(jià)。待全系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常、基本指標(biāo)都達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值，符合質(zhì)量要求，整個(gè)系統(tǒng)才可交付使用。

3 施工經(jīng)驗(yàn)探討

3.1 施工注意事項(xiàng)

1)開挖溝槽時(shí)，溝底設(shè)計(jì)標(biāo)高以上20 cm～30 cm的原狀土要予以保留，禁止擾動(dòng)，鋪管前人工挖至溝底設(shè)計(jì)標(biāo)高，如局部超挖，用原土填補(bǔ)夯實(shí)、溝底應(yīng)連續(xù)、平整、結(jié)實(shí)。開挖時(shí)溝槽兩側(cè)堆土高度不超過1.5 m，且距槽邊緣不小于1.2 m。2)當(dāng)管道穿越道路、排水溝時(shí)，應(yīng)加套管。管道安裝工作間斷期間，應(yīng)及時(shí)封閉敞開的管口。3)夯填土?xí)r靠近管壁15 cm內(nèi)的土層不得有直徑大于2.5 cm的石塊及直徑大于5 cm的土塊。4)管道的水壓試驗(yàn)要符合下列規(guī)定:a.緩慢地向試壓管道中注水，同時(shí)排出管道內(nèi)的空氣，管道充滿水后，在無壓情況下至少保持12 h;b.進(jìn)行管道嚴(yán)密性試驗(yàn)，將管內(nèi)水加壓到0.35 MPa，并保持12 h。檢查各部位是否有滲漏或其他不正?，F(xiàn)象，為保持管內(nèi)壓力可向管內(nèi)補(bǔ)水;c.嚴(yán)密性試驗(yàn)合格后進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，管內(nèi)試驗(yàn)壓力不得超過設(shè)計(jì)工作壓力的1.5倍，最低不宜小于0.5 MPa，并保持試壓2 h或者滿足設(shè)計(jì)的特殊要求。每當(dāng)壓力降落0.02 MPa時(shí)，則應(yīng)向管內(nèi)補(bǔ)水，為保持管內(nèi)壓力所增補(bǔ)的水為漏水量的計(jì)算值。根據(jù)有無異常和漏水量來判斷強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果;d.試驗(yàn)后，將管道內(nèi)的水放出。5)管道試運(yùn)行的水溫和環(huán)境溫度應(yīng)為5℃～30℃，試運(yùn)行過程中要隨時(shí)觀察管道的管壁、管件、閥門等處，如發(fā)現(xiàn)漏水、破裂等現(xiàn)象，要做好記錄并及時(shí)處理，處理后再進(jìn)行試運(yùn)行，直到合格。

3.2 施工效果

項(xiàng)目區(qū)實(shí)施管道灌工程后，節(jié)約了水資源，增加了塔南二干渠下游的生態(tài)用水，對恢復(fù)塔南二干渠下游自然環(huán)境起到積極的影響。同時(shí)，管道灌工程的建設(shè)可有力緩解春季缺水灌溉的狀況，提高灌溉保證率，有利于林木的充分灌溉，也使得項(xiàng)目區(qū)植被的覆蓋率增加，改善了小氣候，使其生態(tài)環(huán)境不斷向良性循環(huán)發(fā)展。由于管道灌的管道埋入地下，克服了地面管道在太陽輻射作用下容易老化的問題，并防止灌水管道的損壞和丟失，有利于田間作業(yè)，便于管理。因此，該項(xiàng)目管道灌的實(shí)施對于該區(qū)域水資源的合理利用，保障生產(chǎn)用水和生態(tài)用水，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和恢復(fù)自然綠洲都將起到積極的作用，在防護(hù)林中推廣應(yīng)用具有較高的發(fā)展?jié)摿?。筆者認(rèn)為管道灌系統(tǒng)的自動(dòng)控制是生態(tài)防護(hù)林管道灌技術(shù)需要進(jìn)一步發(fā)展和研究探討的方向，防護(hù)林帶由于距離長，樹木灌水的時(shí)間要求與作物相比比較低，對這種林帶的灌溉協(xié)調(diào)，可采用電磁閥遙控操作的控制方式。這種操作方式，可以按電磁閥的編組設(shè)定輪灌組，每組的開閉時(shí)間按該組控制的灌溉面積和林帶樹種設(shè)定，各組以此按時(shí)間順序開啟和關(guān)閉。

4 結(jié)語

管道灌施工技術(shù)已經(jīng)成為一師阿拉爾市生態(tài)防護(hù)林施工的一項(xiàng)成熟工藝，管道灌在提高施工效率、改善地下施工操作技術(shù)和施工成本控制上具有明顯的優(yōu)勢。管道灌施工技術(shù)可以節(jié)約水資源和土地資源，改善生態(tài)環(huán)境，投資比常規(guī)灌溉方法低，使用年限長，經(jīng)濟(jì)效益好，運(yùn)行可靠，在生態(tài)防護(hù)林施工中具有較高的應(yīng)用和推廣價(jià)值，值得進(jìn)一步研究和探討。

［1］郭元裕.農(nóng)田水利學(xué)［M］.北京：水利電力出版社，1986.

［2］水利部農(nóng)村水利司.管道輸水工程技術(shù)［M］.北京：水利電力出版社，1998.

［3］蘇德榮，田 媛.微灌理論與實(shí)踐［M］.蘭州：甘肅教育出版社，1999.

［4］GB/T 50363-2006，節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范［S］.

［5］SL 103-95，微灌工程技術(shù)規(guī)范［S］.