低壓管道輸水灌溉技術(shù)

張信和ZHANG Xin-he

（海原縣水務(wù)局，中衛(wèi) 755200）

（Haiyuan Water Affairs Bureau，Zhongwei 755200，China）

管道輸水灌溉是新的一種工程形式，是地面灌溉技術(shù)的一種，它代替了傳統(tǒng)的明渠輸水灌溉方式，水能夠直接從分水設(shè)施輸送到田間。其特點(diǎn)是不會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，并且出水口流量大。管道輸水有很多種使用范圍，比如明渠水與管道有壓輸水相結(jié)合的方式比較適用于大中型灌區(qū)，壓力輸水管道就是專(zhuān)門(mén)用于噴灌供水的，低壓管道輸水比較適用于田間溝畦灌等。

既然是管道輸水灌溉，管材的選擇就非常重要，在選擇管材的過(guò)程中除了考慮必須滿(mǎn)足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求外，還必須考慮以下幾個(gè)因素：①管材管件的價(jià)格；②施工費(fèi)用，包括運(yùn)輸費(fèi)用、當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力價(jià)值、施工輔助材料及施工設(shè)備費(fèi)用；③工程的使用年限；④工程維修費(fèi)用等。

如果是在經(jīng)濟(jì)條件比較好的地區(qū)，管道輸水灌溉的固定管道可以選擇相對(duì)價(jià)格比較高的硬PVC 管；移動(dòng)管道可選擇涂塑軟管。在經(jīng)濟(jì)條件較差的地區(qū)，可選擇價(jià)格低廉的管材。如固定管可選素混凝土管等；移動(dòng)管道可選擇塑料薄膜軟管。

在水泥、砂石料可就地取材的地方，選擇就地生產(chǎn)的素混凝土管較經(jīng)濟(jì)。在缺乏或遠(yuǎn)離砂石料的地方，選擇塑料管則可能是經(jīng)濟(jì)的。另外，選擇管材還要考慮應(yīng)用條件及施工環(huán)境的特殊要求。比如在管道有可能出現(xiàn)較大不均勻沉陷的地方，最好選擇柔性較好的塑料硬管；在丘陵和礫石較多的山前平原，可選擇外剛度較高的雙壁波紋PVC管，不宜選擇薄壁PVC 管；在跨溝、過(guò)路的地方，可選擇鋼管、鑄鐵管；在礦渣、爐渣堆積的工礦區(qū)附近，可利用礦渣、爐渣就地生產(chǎn)水泥預(yù)制管，這樣，既發(fā)展了節(jié)水灌溉，又有利于環(huán)境保護(hù)；對(duì)將來(lái)可能發(fā)展噴灌的地區(qū)，應(yīng)選擇承壓能力較高的管材，便于發(fā)展噴灌時(shí)利用等。

管道輸水與土壟溝輸水相比能夠大大的減少滲漏損失和蒸發(fā)損失，不僅可以有效的減少5%的輸水損失，還能夠大大的提高水的利用率，與混凝土等襯砌方式相比，也能夠節(jié)水5%～15%。節(jié)水對(duì)機(jī)井灌區(qū)來(lái)說(shuō)就是有效的降低能耗。

傳統(tǒng)的土渠輸水方式，需要用到的田間渠道用地通常是灌溉面積的1%～2%，甚至有時(shí)會(huì)到3%～5%，但是用管道輸水只需要用到灌溉面積的0.5%，土地的利用率會(huì)變得更高。并且用管道輸水其輸水速度也會(huì)大大的增加，不僅節(jié)省了大量的巡渠和清淤維修用工，還能夠有效的縮短灌水周期。

管道灌水需要一定的投資，平均每畝需要100～300元，但是由于采用管道灌水能夠隨時(shí)隨意的對(duì)作物進(jìn)行灌溉，有效的滿(mǎn)足作物在各生長(zhǎng)周期的需水要求，具有增產(chǎn)增收的作用。在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)責(zé)任制形式下，由于壓力管道輸水沒(méi)有地形限制，并且施工安裝非常方便，已經(jīng)在群眾中得到了廣泛的應(yīng)用，再配上田間地面移動(dòng)軟管，就可以有效的解決零散地快澆水問(wèn)題。

管道輸水灌溉系統(tǒng)由三部分構(gòu)成，分別是水源與取水工程部分、輸水配水管網(wǎng)系統(tǒng)和田間灌水系統(tǒng)。

①水源與取水工程。

管道輸水灌溉系統(tǒng)的水源不應(yīng)該含有大量的雜草和泥沙等雜物，必須符合相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，它可以是井、溝、渠道、塘壩、河湖和水庫(kù)等任意一種。

井灌區(qū)的取水工程在選擇水泵和配套動(dòng)力機(jī)、壓力表及水表等的時(shí)候，必須考慮很多的因素，比如用水量和揚(yáng)程大小等，同時(shí)應(yīng)該為這些設(shè)備建一個(gè)管理房。

②輸水配水管網(wǎng)系統(tǒng)。

一般來(lái)說(shuō)管道輸水灌溉系統(tǒng)中的各級(jí)管道、分水設(shè)施、保護(hù)裝置和其他附屬設(shè)施就是輸水配水管網(wǎng)系統(tǒng)。

③田間灌水系統(tǒng)。

田間灌水系統(tǒng)指出水口以下的田間部分，它仍屬地面灌水，為了有效的達(dá)到灌水均勻并減少灌水定額的目的，應(yīng)該采取地面節(jié)水灌溉技術(shù)。

對(duì)管材的要求：

①能承受設(shè)計(jì)要求的工作壓力。管材的允許工作壓力最少應(yīng)該是管道正常工作壓力的1.4 倍。如果管道出現(xiàn)較大的水擊壓力，那么管材的允許工作壓力必須大于這時(shí)的水擊壓力。

②管壁要均勻一致，壁厚誤差不應(yīng)超過(guò)5%。

③地埋暗管在很多外荷載的作用下管材的徑向變形率不應(yīng)超過(guò)5%。

④滿(mǎn)足運(yùn)輸和施工的要求，能承受一定的局部沉陷應(yīng)力。

⑤管材內(nèi)壁光滑，內(nèi)外壁無(wú)可見(jiàn)裂縫，耐土壤化學(xué)侵蝕，耐老化，使用壽命滿(mǎn)足設(shè)計(jì)年限要求。

⑥管材與管材、管材與管件連接方便，連接處應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。

⑦移動(dòng)管道要輕便，易快速拆卸，耐碰撞，耐摩擦，不易被扎破及抗老化性能好等。

⑧當(dāng)輸送的水流有特殊要求時(shí)，還應(yīng)考慮對(duì)管材的特殊需要。

低壓管道輸水灌溉技術(shù)的注意事項(xiàng)：

①低壓輸水管道工程是地下工程，必須抓好施工質(zhì)量。

②管道應(yīng)埋于凍深以下，在管道系統(tǒng)的最低處，宜設(shè)泄水閥和滲透水井，冬季應(yīng)及時(shí)放空管道。

③冬灌后，應(yīng)把地面可拆卸的設(shè)備收回，保養(yǎng)后妥善保管，以便春灌使用。

④選擇適合低壓管道輸水條件下的畦田與灌水溝規(guī)格，充分發(fā)揮管灌的優(yōu)越性。

在管道系統(tǒng)中，根據(jù)運(yùn)行的實(shí)際需要，應(yīng)配置分水、給水、泄水、安全保護(hù)、量水等設(shè)備。承壓附屬設(shè)備的公稱(chēng)壓力應(yīng)不小于所接管材的公稱(chēng)壓力，與管道連接必須密封、堅(jiān)固。附屬設(shè)備應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)措施，并便于管理、養(yǎng)護(hù)和維修。附屬設(shè)備應(yīng)為定型產(chǎn)品或經(jīng)技術(shù)鑒定的非定型產(chǎn)品，并應(yīng)有產(chǎn)品出廠合格證。

給水栓（或出水口）應(yīng)結(jié)構(gòu)合理、堅(jiān)固耐用、密封性好、操作方便且水流阻力小，有足夠的過(guò)流能力。給水栓（或出水口）應(yīng)有密封水壓值和局部水頭損失資料。

安全保護(hù)裝置應(yīng)結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，牢固耐用。限壓通氣管應(yīng)設(shè)置在管道系統(tǒng)進(jìn)口或可能發(fā)生危害性水擊壓力的位置，其內(nèi)徑應(yīng)不小于管道內(nèi)徑，管頂高出設(shè)置點(diǎn)設(shè)計(jì)水位應(yīng)不小于30cm。進(jìn)排氣閥應(yīng)鉛垂安裝。

管材選擇要遵循經(jīng)濟(jì)實(shí)用、因地制宜、就地取材、減少運(yùn)輸、方便施工的原則。同時(shí)還應(yīng)考慮生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)能力和信譽(yù)，以避免不必要的糾紛。

總之，節(jié)水灌溉的目的是充分有效的利用灌溉水和自然降水，而采取低壓管道輸水灌溉技術(shù)能夠有效的達(dá)到這一目的，尤其是在我國(guó)水資源日益短缺的現(xiàn)在，研究和發(fā)展低壓管道輸水灌溉技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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