小型農(nóng)田水利工程引入低壓管道灌溉的措施研究

習(xí)笑王禹，馬成功，邱洪鵬

（吉林省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，吉林 長春 130021）

隨著鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的有序推進(jìn)，各級政府也在農(nóng)田水利工程建設(shè)方面加大資金投入力度，水利工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的數(shù)量、規(guī)模也在不斷增長。但從小型農(nóng)田水利工程建設(shè)情況來看，當(dāng)前還存在著灌溉不均勻、效率低、浪費(fèi)嚴(yán)重等諸多問題，在一定程度上制約了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展[1]。低壓管道灌溉的應(yīng)用，能夠有效解決小型農(nóng)田水利工程傳統(tǒng)灌溉模式的問題，進(jìn)一步提升農(nóng)田灌溉的效率、質(zhì)量，減少水資源浪費(fèi)。因此，小型農(nóng)田水利工程如何引入低壓管道灌溉就成為當(dāng)前研究的重要內(nèi)容。

1 低壓管道灌溉工程建設(shè)

1.1 工程覆蓋形式設(shè)計(jì)

在推進(jìn)小型農(nóng)田水利工程建設(shè)的過程中，低壓管道灌溉引入的首要任務(wù)在于結(jié)合地區(qū)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)工程覆蓋形式。首先，工作人員需要針對地區(qū)環(huán)境進(jìn)行全面勘察，綜合參考地質(zhì)條件、水源方位、農(nóng)業(yè)種植等多方面因素，保障工程覆蓋能夠兼顧科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性；其次，結(jié)合農(nóng)田灌溉面積，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)給水栓或者出水口，單一給水栓的距離需要控制在50～100 m 之間，同時(shí)需要進(jìn)行防沖池的設(shè)計(jì)；最后，分別選擇各個(gè)管道的軸線起伏部分，把進(jìn)排氣設(shè)備設(shè)置在低處，保障管道順利進(jìn)行灌溉。需要注意的是，為有效避免管道凍結(jié)，需要將其設(shè)置在凍層以下，如果情況特殊，還需要使用柔性接頭。

1.2 低壓管道管材選擇

結(jié)合小型農(nóng)田水利工程使用需求，低壓管道所使用的管材必須要兼顧一定的變形能力、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。具體來說，工程使用的管網(wǎng)需要具備理想的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不容易產(chǎn)生變形問題，同時(shí)，管網(wǎng)本身需要兼顧連接性，且需要具備良好的防水能力，避免實(shí)際使用過程中出現(xiàn)滲漏問題[2]。一般來說，對于大部分小型農(nóng)田水利工程來說，聚氯乙烯管道就能夠滿足性能需求，同時(shí)還能夠兼顧工程的使用壽命。

1.3 工程水力灌溉計(jì)算

對于小型農(nóng)田水利工程的灌溉來說，水力灌溉計(jì)算是重中之重。必須要綜合參考農(nóng)田灌溉需求、水利工程實(shí)際、水泵揚(yáng)程、調(diào)壓井、水頭損失、管徑、出水口尺寸等各種數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，才能夠保障水力灌溉計(jì)算的規(guī)范性。文中以出水口涉及的尺寸作為研究對象，工作人員需要深入分析供應(yīng)商提供的說明書，了解出水口流量與壓力的聯(lián)系，通過水力灌溉計(jì)算選擇對應(yīng)的出水口型號(hào)。

2 案例分析

研究選擇的某小型農(nóng)田水利工程位于吉林市永吉縣雙河鎮(zhèn)，農(nóng)田整體為長方形，長1 528 m、寬665 m，有效耕地面積85 hm2。因?yàn)樵摰貐^(qū)相對較為偏遠(yuǎn)，在吉林市早期推進(jìn)水利工程建設(shè)的過程中，并沒有建設(shè)小型水利工程，主要是通過地方泵站進(jìn)行灌溉，水源為岔路河。綜合參考該工程的地理情況、水源信息，進(jìn)行常規(guī)的小型水利工程建設(shè)，同時(shí)采用常規(guī)低壓管道灌溉模式，即在利用現(xiàn)有水利設(shè)施的同時(shí)，建設(shè)小型的供水管網(wǎng)，主要涉及1 條總干線、4 條分線，每1 條分線均需要對接低壓灌溉管道。參考農(nóng)田具體的方位，選擇將低壓灌溉管道建設(shè)為南北的灌溉走向，4 個(gè)分線之間的距離均控制為80 m。泄水閥門設(shè)置在末端位置，前段需要分別設(shè)計(jì)鎮(zhèn)墩、閘閥、水量表。為進(jìn)一步保障灌溉的持續(xù)性、穩(wěn)定性，分別在4 個(gè)分線中間設(shè)計(jì)水栓，各個(gè)水栓的間距控制在30～60 m。

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)灌溉模式下，該農(nóng)田需水量為0.85 t/d。上述小型農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)完成以后，分別計(jì)算供水量、泄水量、供水利用率，其中，供水利用率=（總供水量-泄水量）/總供水量。最終針對4 條分線10 d 的平均供水量進(jìn)行分析，獲取供水利用率，見表1。

表1 小型水利灌溉工程每日相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

從表1所示數(shù)據(jù)可以看出，4條分線灌溉用水量僅為0.66 t/d，明顯低于原本需要的0.85 t/d，且供水利用率達(dá)到了99.36%，有效提升了水資源利用率。

3 結(jié)語

綜上所述，低壓管道灌溉工程的應(yīng)用，能夠有效提升水資源灌溉效率及質(zhì)量，同時(shí)也能夠在一定程度上節(jié)約水資源，進(jìn)一步發(fā)揮小型農(nóng)田水利工程的優(yōu)勢，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。對于低壓管道灌溉工程的設(shè)計(jì)來說，必須要充分結(jié)合地區(qū)地質(zhì)情況、環(huán)境因素、農(nóng)田種植需求等，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)工程覆蓋形式，同時(shí)落實(shí)低壓管道管材選擇、工程水力灌溉計(jì)算，切實(shí)保障小型農(nóng)田水利工程的順利運(yùn)行。