淺談低壓管道灌溉在小型農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用

王懷德

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

為更好地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉需求，近幾年我國(guó)加大了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，涉及的農(nóng)田水利工程也不斷增多，但是從整體來(lái)看，農(nóng)田水利工程普遍存在灌溉效率低、排水能力差等問(wèn)題，制約了農(nóng)田水利工程綜合效益的發(fā)揮。而低壓管道灌溉作為農(nóng)田水利中應(yīng)用最為廣泛的一種節(jié)水系統(tǒng)，與傳統(tǒng)灌溉方式相比較，可以有效緩解水資源緊缺問(wèn)題和減少水資源浪費(fèi)，農(nóng)田灌溉效果也能得到明顯提高[1]。鑒于此，對(duì)低壓管道灌溉在小型農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用展開深入探討。

1 低壓管道灌溉的構(gòu)成

農(nóng)田灌溉低壓管道主要是由以下內(nèi)容構(gòu)成：一是水源，包含井、河、渠、水庫(kù)等存在水源，并且采用水源均要符合農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)要求。二是水泵。水面以下8 m 內(nèi)使用離心泵，可以發(fā)揮吸水量小、揚(yáng)程高等作用，8 m 以下要用動(dòng)力更強(qiáng)的潛水電泵。三是輸水管道。從材料入手，輸水管道包含混凝土管、PVC塑料管等類型，實(shí)際運(yùn)用除了要保證管道輕便、密封性好等性能以外，還要有較高的耐腐蝕性和銜接性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。四是電動(dòng)機(jī)設(shè)備。電動(dòng)機(jī)可以為低壓管道灌溉提供需要的動(dòng)力，實(shí)際操作時(shí)要對(duì)電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行細(xì)致了解，并對(duì)電動(dòng)機(jī)與水泵的連接方式加以把握，以保證選擇的電動(dòng)機(jī)設(shè)備能夠滿足實(shí)際使用要求。五是給水栓。主要發(fā)揮為管道提供壓力水源作用，在螺旋桿提供支持下，可以對(duì)水量進(jìn)行科學(xué)控制[2]。

2 低壓管道灌溉在小型農(nóng)田水利工程中的優(yōu)勢(shì)

2.1 節(jié)水

通過(guò)低壓管道進(jìn)行農(nóng)田灌溉，不僅可以減少水資源的滲漏和蒸發(fā)損失，還能進(jìn)一步提高水資源利用率，并且與傳統(tǒng)土渠輸水相比較，低壓管道灌溉可節(jié)約水量30%左右，節(jié)水效果非常明顯。與其他技術(shù)手段相比，低壓管道灌溉技術(shù)在效率上具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)，在應(yīng)用的過(guò)程中，由于管道鋪設(shè)的高度相對(duì)較低，且與農(nóng)作物的間距較短，能夠有效降低因水資源滲漏所帶來(lái)的浪費(fèi)現(xiàn)象，加上所選擇的材料強(qiáng)度較高、密封性強(qiáng)，能夠有效降低外在因素所帶來(lái)的不利影響，降低成本支出，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2.2 省時(shí)省力

低壓管道灌溉建立在一定壓力條件下開展工作，與土渠輸水相對(duì)比，低壓管道灌溉流速更大，供水也更加及時(shí)，在一定程度上可以節(jié)約灌水勞力和提高灌水效率。在傳統(tǒng)的灌溉模式中，大多數(shù)都是以人工模式為主，導(dǎo)致整體工作效率不高，主觀性影響明顯，倘若人員自身的綜合能力不高，不但會(huì)導(dǎo)致灌溉工作無(wú)法順利開展，成本管控也會(huì)受到一定程度的影響。選用低壓管道灌溉技術(shù)可通過(guò)該技術(shù)本身的特性，降低人工工作量，不但能夠有效降低外在因素所帶來(lái)的不利影響，對(duì)于農(nóng)業(yè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生良好的促進(jìn)作用。

2.3 減少占地

開展農(nóng)田灌溉工作，若采用低壓管道灌溉方式，可以減少2%左右占地，并取得較大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。由于水利灌溉工程大多會(huì)被應(yīng)用在農(nóng)村地區(qū)，傳統(tǒng)的灌溉方式要滿足農(nóng)業(yè)耕種需求，容易產(chǎn)生占地較大的情況。為了避免類似情況出現(xiàn)，相關(guān)部門在開展灌溉工程建設(shè)與優(yōu)化的過(guò)程中，需要從實(shí)際角度出發(fā)，加強(qiáng)對(duì)土地資源的管控力度，降低占地所帶來(lái)效益影響，提高工作效率，以此滿足日常灌溉用水需求。

2.4 節(jié)能增收

雖然采用低壓管道灌溉會(huì)增加一定能耗，但會(huì)提高水資源利用率。從某種程度上來(lái)說(shuō)，節(jié)能效果更為理想，并且低壓管道灌溉可以減少水量損失，在縮短農(nóng)田灌溉周期的同時(shí)，極大地滿足了農(nóng)作物生長(zhǎng)需求，進(jìn)而取得增產(chǎn)增收的效果[3]。傳統(tǒng)的灌溉模式一般都是以大水漫灌為主，不但會(huì)產(chǎn)生較為明顯的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生較為不利的影響。為了避免類似的情況出現(xiàn)，需要相關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)低壓管道灌溉技術(shù)的重視程度，并以此為基礎(chǔ)開展相應(yīng)的管理工作，利用合理的方式開展綜合應(yīng)用，進(jìn)而降低外在因素所帶來(lái)的不利影響，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，滿足人們的日常生產(chǎn)生活需求。

3 低壓管道灌溉在小型農(nóng)田水利工程中的具體應(yīng)用

3.1 資料收集

在小型農(nóng)田水利工程中合理應(yīng)用低壓管道灌溉技術(shù)，要在對(duì)其進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃之前，深入到所在地區(qū)，對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)資料進(jìn)行獲取和整理，為低壓管道灌溉科學(xué)建設(shè)和有效使用奠定良好基礎(chǔ)。實(shí)踐中，要以科學(xué)性和實(shí)用性為基本原則，組建專門的隊(duì)伍進(jìn)行實(shí)地勘察，工作中也要對(duì)以往資料進(jìn)行獲取，并將獲得的數(shù)據(jù)信息資料進(jìn)行整理和分析，然后建立低壓管道灌溉應(yīng)用模型，在這過(guò)程中要注意對(duì)收集資料進(jìn)行二次篩選，為低壓管道灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐，在確保設(shè)計(jì)方案可行性的基礎(chǔ)上，切實(shí)滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際使用需求。

3.2 管網(wǎng)選材

在小型農(nóng)田水利工程中應(yīng)用低壓管道灌溉系統(tǒng)，大多需要敷設(shè)在地下，這對(duì)管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和變形能力提出更高的要求，并且為防止出現(xiàn)管道故障以及方便以后維護(hù)維修，在管網(wǎng)建設(shè)前對(duì)需要的管材進(jìn)行科學(xué)合理選用。實(shí)踐中要盡可能的結(jié)合實(shí)際情況選擇結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、不易發(fā)生變形的管材，當(dāng)前普遍使用的PVC 塑料管，在滿足實(shí)際供水需求的同時(shí)，管網(wǎng)最終運(yùn)行效能也能得到有效保障[4]。同時(shí)，明確小型農(nóng)田水利工程需要灌溉的范圍。另外，為取得較好節(jié)水效果，選擇的管網(wǎng)管材要具備較好防水能力，以避免滲漏情況發(fā)生，而軟管與軟管之間連接比較容易，無(wú)形中也降低了施工難度。

3.3 管網(wǎng)布局

在開展低壓管道灌溉系統(tǒng)管網(wǎng)布局工作時(shí)，需要制定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，推動(dòng)該項(xiàng)工作有條不紊的進(jìn)行，并且確保管網(wǎng)布局合理性，后期開展維護(hù)檢修工作也會(huì)更加便利，其運(yùn)行使用效果也能得到可靠保障。實(shí)際操作中，要根據(jù)小型農(nóng)田水利工程建設(shè)狀況，對(duì)低壓管道灌溉壓力設(shè)置情況進(jìn)行分析和確定，涉及管道布局長(zhǎng)度也要引起重視，工作中可以通過(guò)全面細(xì)致分析管道灌溉敷設(shè)范圍、灌溉面積、實(shí)際用水需求等內(nèi)容，對(duì)管道長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算和明確。若選擇使用PVC 塑料管材料，要根據(jù)管材實(shí)際特性把控管網(wǎng)具體走向、間距等，避免對(duì)最終灌溉效果帶來(lái)不利影響。此外，在對(duì)灌溉管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，要確保管網(wǎng)分支管道走向與農(nóng)作物種植方向保持一致，可以促進(jìn)后期灌溉工作有序進(jìn)行，相應(yīng)節(jié)水、節(jié)能、增產(chǎn)、增收作用也能得到充分發(fā)揮，并且為防止出現(xiàn)支管密度過(guò)大情況，要對(duì)支管之間距離進(jìn)行嚴(yán)格控制，使之處于75 m 范圍以內(nèi)。

低壓管道灌溉技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，且與國(guó)民的日常生活有著極為密切的聯(lián)系，相關(guān)人員在開展日常工作中，需要嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)圖紙，并以此為基礎(chǔ)開展科學(xué)化的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，降低線路重復(fù)所帶來(lái)的不利影響，并為后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。在這一過(guò)程中需要遵循以下原則：一是由于低壓管道灌溉技術(shù)本身所涉及的水頭壓力相對(duì)較大，同時(shí)需要利用井水水源完成主體區(qū)域的灌溉工作，因而在網(wǎng)管的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)單井系統(tǒng)進(jìn)行整體的劃分，并以此為基礎(chǔ)，嚴(yán)格遵循科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉網(wǎng)線長(zhǎng)度的精準(zhǔn)管控。二是對(duì)于工作人員來(lái)講，在日常工作中，需要明確地勢(shì)地形本身所具備的高度差，注意起伏頻率的同時(shí)，以自動(dòng)流入的方式，開展水源疏導(dǎo)工作，不但能夠有效提高灌溉效率，降低成本支出，同時(shí)還能夠滿足人們的用水需求，使得地區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益得以保障，對(duì)于后續(xù)發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生良好的促進(jìn)作用。三是管道穩(wěn)定作業(yè)是低壓管道灌溉技術(shù)中極為重要的措施，不但需要對(duì)管道走向加以固定，同時(shí)還要依照農(nóng)作物的種植走向開展內(nèi)容的設(shè)計(jì)，禁止出現(xiàn)管線彎曲的情況，加強(qiáng)平順管控力度，以此來(lái)提高田間管理效率，并滿足人們的耕種需求。在進(jìn)行分支管道的設(shè)計(jì)過(guò)程中，還要明確不同管道間距，只有數(shù)值在75 m的范圍內(nèi)才能夠完成相應(yīng)的作業(yè)，確保灌溉效率。

3.4 制度建立

為保證低壓管道灌溉有效性，需建立科學(xué)合理的灌溉制度，保障低壓管道灌溉系統(tǒng)運(yùn)行管理和維護(hù)工作有效開展和落實(shí)到位，確保低壓管道灌溉應(yīng)用優(yōu)勢(shì)長(zhǎng)久發(fā)揮。實(shí)踐中制定灌溉制度需充分考慮農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本要求、地區(qū)氣候、農(nóng)作物生產(chǎn)情況等因素，科學(xué)調(diào)控水資源，并將灌溉時(shí)間、灌溉頻率、灌溉總量等作為重要參數(shù)信息，為后續(xù)開展工作提供參考[5]。

3.5 確定灌溉制度和灌水周期

在日常工作過(guò)程中，要提高對(duì)灌溉體系的重視程度，依照當(dāng)前區(qū)域氣候情況、土壤情況以及農(nóng)作物耕種周期，以此為基礎(chǔ)制定灌溉制度，提高低壓管道灌溉系統(tǒng)的科學(xué)性與穩(wěn)定性，進(jìn)而提高農(nóng)作物產(chǎn)量。在此過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)灌水周期的設(shè)計(jì)，在水量定額的同時(shí)，還要根據(jù)灌溉范圍進(jìn)行內(nèi)容的調(diào)整，進(jìn)而降低水資源浪費(fèi)所帶來(lái)的不利影響。就目前來(lái)看，我國(guó)有關(guān)灌溉用水方面往往會(huì)出現(xiàn)2 種情況：一種是設(shè)備故障問(wèn)題；另一種是水資源補(bǔ)給不足的情況。一旦出現(xiàn)這2 種情況，會(huì)對(duì)灌溉周期產(chǎn)生較為直接的影響。因此，工作人員在對(duì)灌溉周期進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行內(nèi)容的調(diào)整，并以此為基礎(chǔ)開展相應(yīng)的管控，進(jìn)而來(lái)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。不僅如此，工作人員在日常工作中還要根據(jù)農(nóng)作物的實(shí)際情況進(jìn)行管理，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐不斷加快的背景下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉需求日漸增長(zhǎng)，并對(duì)農(nóng)田灌溉提出更高要求，除了要進(jìn)一步提高灌溉效率以外，還要減少水資源浪費(fèi)。為達(dá)到這一灌溉目標(biāo)，可將低壓管道灌溉應(yīng)用到小型農(nóng)田水利工程中，實(shí)際操作也要深入實(shí)地對(duì)基礎(chǔ)資料進(jìn)行有效獲取，并在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)合理的低壓管道灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃方案，具體實(shí)踐中還重視管材選擇、管網(wǎng)布局等工作，確保建立低壓管道灌溉系統(tǒng)能夠滿足實(shí)際需要，確保低壓管道灌溉系統(tǒng)有效運(yùn)行。