低壓管道灌溉系統安裝與維護

□ 鄭 偉

銀州區龍山鄉地處鐵嶺市郊區，現有人口31.64萬人，其中農業人口2.51萬人。現有耕地面積4.5萬畝，其中高標準蔬菜保護地和水澆地1.8萬畝，水田1.9成畝，其余為大田作物，主要分布在城郊四周。蔬菜節水灌溉技術是龍山鄉推廣的重點，近幾年結合“3655”和“菜籃子”工程，對保護地及周邊裸地蔬菜進行低壓管道節水灌溉，通過運行實踐效益明顯。現對低壓管道輸水灌溉（以下簡稱“管灌”）的系統安裝與管理維護應注意的問題闡述如下：

一、組成與布置

（一）系統組成：低壓管灌輸水系統一般由以下幾部分組成。

1.水源。主要是機井或河、湖、庫、塘等清水作為水源。

2.首部取水樞紐。主要是水泵、動力機及其配電設備。

3.輸水配水管道。一般設有Ⅰ級、Ⅱ級固定輸水管道，支管道上設置豎管通向地面。

4.給水裝置。一般采用消防用給水栓。

5.安全保護裝置。常在管道的首端或特殊部分設置排氣閥或調壓閥。

（二）系統布置：根據水源位置、控制范圍、地面坡度、田塊形狀、作物種植方向等條件，管網布設主要有以下幾種形式：

1.水源位于田塊一側。常采用“一”字形、“T”字形或“L”形三種形式。這三種類型適合單井出水量達20～40m3/h，控制灌溉面積50～100畝(旱作物)，田塊的長寬比不大于3。

2.水源位于田塊中心。常采用“H”形，亦可采用環形。這兩種形式適用于單井出水量40～60m3/h，控制面積100～150畝，田塊的長寬比≤2。當長寬比＞2，采用長“一”字形布置。

3.水源位于田塊一側。當控制面積較大，近似方形、作物種植方向與灌水方向不同時，可布置成梳齒形(或環狀網)、魚骨形(或環狀網)兩種形式。適用于出水量60～100m3/h，控制面積150～300畝，田塊的長寬比約等于1的情況。

二、管道安裝要嚴格執行操作規定

“管灌”工程施工與安裝，應按已批準的設計方案進行，修改設計或更換材料，必須經主管部門批準。施工前，施工人員必須熟悉規劃設計文件，現場施工技術。施工前應編好施工計劃，施工人員經技術培訓合格后方能上崗。施工人員應事先根據設計要求核對工程材料數量及質量等，對管材、管件應按產品標準進行抽樣檢查，施工中應執行機械電器設備安全生產的有關規定。

（一）管槽開挖應注意以下幾個問題

基槽放線要準確、順直，每隔50m打一木樁。管道交叉處、轉折點、地形起伏較大處應加樁，管道交叉、轉彎處放線要垂直。

基槽開挖斷面應根據當地土質、管材、地下水位、設計開挖深度等確定。基槽底寬（B）按管材、管件確定。采用塑料管材時，B=0.5～0.6m；采用素混凝土管材時，B＞D+0.5m（D為管材外徑）。基槽開挖深度按設計要求進行。

槽底要求平直、密實、清除石塊與雜物并排除積水。

基槽開挖完畢后，經檢查合格后方可進入下一道工序。

（二）管道系統安裝應注意

安裝管道前，需對管材、管件進行外觀檢查，清除管內雜物，不合格的不得使用。

管道安裝順序應先干管后支管，插頭在上游，承口在下游，順水流方向依次施工。

管道中心線應平直，管底與槽底應貼合良好。

塑料管承接口應涂粘結劑，其搭接尺度應大于管道外徑的1倍。承接口的塑料管（或管件連接）應按廠家要求進行。管道接好后，應在每節管子中間填土20～30cm，以固定管身。

水泥預制管平口（包括企口）式接頭，宜采用紗布包裹。要求砂漿飽滿，紗布和砂漿結合嚴密。承接插式接頭，承口內應抹1：1水泥砂漿，插管后用1：3水泥砂漿帶口，接管時應固定管身，管接好后應立即覆蓋15～30cm濕土養護。

三、首部及給水栓的安裝

首部及給水栓的安裝應注意以下事項：

（一）首部安裝應按設計要求，“三閥”(即逆止閥、安全閥、排水閥)齊備，位置正確，安裝平順、穩定。

（二）給水栓安裝程序，應先將給水栓與立管預先接好，且立管應余有一定長度，待現場二通接好后，再按場面深淺確定立管高度，以避免頭部安裝過低或過高。

（三）給水栓與底部三通連接處，首部與主管、連接三通處應加固處理，以防運行期間水流沖擊出現漏水。

四、試水檢查與回填程序

安裝檢查打壓試水及回填應注意：

（一）全部工程（以井為單位）安裝結束。檢查無誤后，按要求進行打壓試水。

（二）試水合閘前，將所有支管末端給水栓打開，其余給水栓全部關閉，合閘出水后，各管線檢查人員逐個檢查給水栓接頭。發現漏水處做好標記，待停水后處理，如發現有接頭斷開時，立即通知指揮人員關閘，待修復后再合閘試水，反復進行，直到合格為止。

（三）經試水檢查，并與用戶雙方聯合驗收合格后，方可組織回填。回填安先將松散碎土填至管頂20cm左右，再回填一般土。

五、管道系統管理維護

（一）成立專業管水隊伍

由村委會挑選責任心強，有一定專業維修技能的村民為管水員，成立專業管水隊伍，制定運行操作規程和管理制度，操作人員應培訓上崗，實行村級統一管理，負責灌溉時開機送水、收繳水費、維護設備等。應根據灌溉制度制定科學的用水計劃，實施分組輪灌。

每次運行前，應檢查機井設備，管道系統和附屬設備是否齊全、完好。灌水時應先開啟出水口，后啟動水泵。改換出水口時，應掌握先停后關原則，停灌時先停泵后關出水口。

建立定期檢查制度，發現問題及時維修。上凍前停水時，應及時排盡管道余水，做好冬季保養。

（二）統一放水時間

按照管道設計和灌溉成本核算，規定每次揚水站開機必須有10戶以上群眾同時要求才能統一放水，避免只因一戶或幾戶澆水而造成揚水站電力和水資源的浪費。

（三）合理收繳水費

1.水費收繳原則的確定。按照“誰受益誰負擔，集體不貼錢，群眾滿意”的原則，最終確定以澆水時間和用電量相結合的方法計算水費。從而達到集體不貼錢，群眾無爭議的目的。

2.水費收繳方式

采取預交款的方式。每次放水前，用水戶需根據土地面積交足預付款，管水員按預付款先后順序依次接頭放水，記錄各用水戶的澆水時間，記錄各級站的用電量。每次水澆完后，依據各級站的用電量、電價、澆水時間計算各用水戶的水費，多退少補。全村耕地澆一遍需5天時間，一般一年內統一澆水3～5次。

六、作用與效果

低壓管灌是介于管灌輸水和地面灌溉之間的一種輸水灌溉技術。其輸水方式是采用耐壓較低的管道，將低壓力水從水源輸送到田頭，然后進行地面灌溉的技術。發展低壓管道灌溉不僅具有明顯的經濟效益，而且對保護農田生態環境十分有益，其產生的社會效益也是十分顯著的。

（一）節水節地。低壓管灌集合了管道灌溉的全部優點，一方面由于輸水損失少，能有效地防止灌溉水的滲漏和蒸發損失，從而大大提高了灌溉水利用系數。同土渠相比，灌溉水利用系數一般可提高30%以上，可比土渠節水30～50%。在同一水源條件下，和土渠相比，灌溉面積可增加0.5～1.0倍。按平均年灌溉定額680m2/畝計，則年畝節水量達到200m3以上。另一方面，由于改明渠為暗灌，不僅節約了耕地且減少了明渠交叉建筑物的配套。經測算，同其他明渠相比，一般可提高耕地利用率達5～8%，降低交叉建筑物配套成本的30%以上。

（二）節能高效。低壓管灌的最大特點是采用低壓輸水(系統最大工作壓力一般不超過0.2MPa)，與噴微灌相比節能在50%以上。此外，由于水流速度快，灌水效率高，進一步縮短了灌水周期。

（三）適應性強。受氣候、地形、作物分區、灌水時間等因素干擾少，同噴灌、滴灌相比，單位面積投資較低、使用技術簡單，運行費用少，易于推廣。

（四）利于保護生態環境。由于低壓管灌輸水管道全部埋于地下，不存在明渠硬質化后有益生物被分隔和難以逾越而造成的死傷現象。還可改善灌水條件，增產增收。

七、低壓管灌的局限和不足

由于低壓管灌經濟實用，在現代農業建設中，必將發揮重要的基礎作用。但從其本身特點看，也存在一定的局限。主要表現：一是與襯砌渠道相比，控制灌溉面積比較小，能耗相對較高(一般高出10～20%)，一般不能利用原有泵站；二是低壓管灌是集機電系統、控制系統和輸配水系統于一體的綜合性技術，其機電安裝、管道鋪設技術要求較高；三是受管道流量限制，必須實行輪灌，配水灌溉管理要求較高。

在適用范圍上，筆者有如下建議：

（一）區域范圍應更多地應用于井灌區和砂土地區的小型提水灌區，控制灌溉面積以300畝左右為宜。

（二）使用對象優先用于農業示范園區，尤其適用蔬菜設施大棚以及經濟作物育苗基地等。

（三）必須明確專人管護，做到統一調配用水。