低壓管道灌溉技術(shù)在小農(nóng)水項(xiàng)目中的應(yīng)用

孫新華，王榮明，于春香

（1.墾利縣水利局，山東 墾利 257500；2.墾利縣水利工程公司，山東 墾利 257500）

低壓管道灌溉技術(shù)在小農(nóng)水項(xiàng)目中的應(yīng)用

孫新華1，王榮明2，于春香1

（1.墾利縣水利局，山東 墾利 257500；2.墾利縣水利工程公司，山東 墾利 257500）

【摘要】通過(guò)對(duì)墾利縣2013年小農(nóng)水重點(diǎn)縣節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程及實(shí)際運(yùn)行效果進(jìn)行分析，總結(jié)了低壓管道灌溉技術(shù)在墾利縣運(yùn)用的建管模式及技術(shù)要點(diǎn)，以期達(dá)到廣泛推廣該技術(shù)的目的。

【關(guān)鍵詞】墾利縣；低壓管道；節(jié)水灌溉；給水栓

墾利縣位于山東省東北部，黃河三角洲的最下游，農(nóng)作物灌溉多采用黃河水，由于黃河水含泥沙量大、易淤積，農(nóng)田多采用渠道灌溉。近幾年，墾利縣基本完成了主要干渠及部分分干渠的襯砌，但末級(jí)渠系大多仍為土渠。筑渠材料多為粉土、粉質(zhì)壤土，土質(zhì)疏松、易坍塌，導(dǎo)致輸水過(guò)程中邊坡坍塌、滲漏問(wèn)題突出；黃河水泥沙含量高，大多輸送至末級(jí)渠系，導(dǎo)致支渠、斗渠、農(nóng)渠淤積，每年需進(jìn)行大量清淤工作，工程管護(hù)費(fèi)用高；噴灌灌溉節(jié)水、省地，但由于本地區(qū)地下水埋深淺、含鹽量大，噴灌極易造成土壤次生鹽堿化，農(nóng)業(yè)灌溉沒(méi)有得到大面積推廣；同樣，滲灌技術(shù)也僅在少量的溫室大棚經(jīng)濟(jì)作物生產(chǎn)中應(yīng)用。

1　低壓管道灌溉布置

1.1工程概況

墾利縣2013年小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣項(xiàng)目位于黃河大堤右岸，控制面積1620hm2，項(xiàng)目區(qū)沿五七干渠兩側(cè)分布，通過(guò)管道輸水至田間后接軟管進(jìn)行灌溉。

1.2平面布置

項(xiàng)目區(qū)分布在五七干渠兩側(cè)，五七干渠為主水源，規(guī)劃在五七干渠南側(cè)布設(shè)泵站1座，北側(cè)布設(shè)泵站5座，項(xiàng)目區(qū)共設(shè)泵站6座。項(xiàng)目區(qū)為低壓管道灌溉，泵站提升出水后連接主管道，然后經(jīng)主干管分流至分干管，分干管下設(shè)支管，支管沿排溝布設(shè)，間距100m，支管上設(shè)防盜給水栓，給水栓間距50m。

2　低壓管道灌溉規(guī)劃設(shè)計(jì)

2.1典型區(qū)選擇及總體布局

本次工程選取1#泵站作為典型區(qū)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，該地塊面積適中、水源及作物種植情況具有較好的代表性。典型區(qū)總面積約213.67hm2，地面坡降大致為1:6000，土壤質(zhì)地為砂土和砂壤土，土壤平均容重1.43g/cm3，田間持水率為23%（占土重）。該區(qū)域農(nóng)作物以小麥、玉米和棉花為主，東西向種植。五七干渠，常年有水，水量有保證；沿干渠設(shè)有10kV高壓線路，供電有保證。

規(guī)劃管道呈“梳子”形布置，主干管沿現(xiàn)狀排溝布設(shè)，分出4條分干管，分干管下設(shè)支管，支管沿田間排水溝布置，間距100m，給水栓在支管布設(shè)，間距50m，雙向分水控制灌溉，給水栓連接移動(dòng)式輸水軟管，每個(gè)給水栓控制5000hm2左右。在管線最高點(diǎn)、末端均設(shè)置排氣閥，管道過(guò)排水溝時(shí)，改用鋼管并加支撐；在管道最低端、末端均設(shè)置自動(dòng)排水閥，每條灌溉支管首部設(shè)控制閥門(mén)。

2.2設(shè)計(jì)參數(shù)

1）設(shè)計(jì)灌水定額及灌水周期。設(shè)計(jì)灌水定額：經(jīng)計(jì)算，m為645m3／hm2。灌水周期：T為10.7d，為提高灌溉保證率，取8d。

2）灌溉設(shè)計(jì)流量。經(jīng)計(jì)算：Q設(shè)1為973m3／h。

3）低壓管道灌溉系統(tǒng)工作制度。毛灌水定額：W毛為759m3／hm2。一次灌水的延續(xù)時(shí)間t次為14.5h。輪灌組的劃分：N為11.6，確定分為10個(gè)輪灌組。

4）系統(tǒng)管網(wǎng)水力計(jì)算。流量的確定：經(jīng)計(jì)算，各級(jí)管線的流量分別為：0.031m3/s、0.042m3/s、0.086m3/s、0.104m3/s、0.262m3/s。管徑的確定：管徑的大小按經(jīng)濟(jì)流速法確定，計(jì)算管徑分別為：174mm，202mm，290mm，319mm，496mm，確定管徑分別為：200mm，300mm，500mm。管網(wǎng)水力計(jì)算：沿程水頭損失計(jì)算得，hf為12.5m；局部水頭損失，在最不利輪灌組運(yùn)行時(shí)，管網(wǎng)總水頭損失為13.8m。水泵揚(yáng)程確定：按使用要求規(guī)定，給水栓出口富余壓力為5.0m，則水泵總揚(yáng)程為18.5m，最終確定水泵揚(yáng)程為20.0m，配套電動(dòng)機(jī)功率為55kW。

5）水泵運(yùn)行流量、壓力控制。采用智能卡開(kāi)啟防盜給水栓電磁閥門(mén)，并準(zhǔn)確控制出水量，達(dá)到計(jì)劃用水、節(jié)約用水的目的；水泵動(dòng)力電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)，通過(guò)主供水管道上的壓力傳感器反饋信號(hào)，采用變頻控制技術(shù)，使管線壓力保持在設(shè)定的20.0m壓力工作點(diǎn)上恒壓供水。

2.3管材選擇

田間地下輸水管道選用管材現(xiàn)多為PVC管、PE管、玻璃鋼管、鋼管或鑄鐵管。據(jù)已建工程和市場(chǎng)價(jià)格材料分析，管道直徑≥300mm采用玻璃鋼管材，直徑＜300mm采用PVC管材，該方案經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)最優(yōu)。玻璃鋼管剛度為SN5000，壓力為0.6MPa；PVC管壓力為0.4MPa。

2.4主要工程量及投資

1#泵站控制面積213.67hm2，共新建提升泵站1座，鋪設(shè)低壓管道25.07km，泵站及管網(wǎng)工程投資258萬(wàn)元，畝均投資約805元。

3　結(jié)語(yǔ)

墾利縣境內(nèi)乃至黃河?？诘貐^(qū)農(nóng)田，大多未采用低壓管道節(jié)水灌溉技術(shù)，通過(guò)上述分析知，管道灌溉工程畝均投資約805元，畝年增效益約360元，投資強(qiáng)度適中，節(jié)水效果明顯。本工程的實(shí)施將對(duì)墾利縣以及整個(gè)黃河三角洲地區(qū)低壓管道節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用起到示范推廣作用。

（責(zé)任編輯崔春梅）

【中圖分類(lèi)號(hào)】F323.213

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1009-6159（2015）-01-0035-02

收稿日期：2014-12-16

作者簡(jiǎn)介：孫新華（1963—），男，高級(jí)工程師