低壓管道輸水灌溉技術

張信和ZHANG Xin-he

（海原縣水務局，中衛 755200）

（Haiyuan Water Affairs Bureau，Zhongwei 755200，China）

管道輸水灌溉是新的一種工程形式，是地面灌溉技術的一種，它代替了傳統的明渠輸水灌溉方式，水能夠直接從分水設施輸送到田間。其特點是不會出現堵塞現象，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合的方式比較適用于大中型灌區，壓力輸水管道就是專門用于噴灌供水的，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，在選擇管材的過程中除了考慮必須滿足相關的設計要求外，還必須考慮以下幾個因素：①管材管件的價格；②施工費用，包括運輸費用、當地勞動力價值、施工輔助材料及施工設備費用；③工程的使用年限；④工程維修費用等。

如果是在經濟條件比較好的地區，管道輸水灌溉的固定管道可以選擇相對價格比較高的硬PVC 管；移動管道可選擇涂塑軟管。在經濟條件較差的地區，可選擇價格低廉的管材。如固定管可選素混凝土管等；移動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，選擇就地生產的素混凝土管較經濟。在缺乏或遠離砂石料的地方，選擇塑料管則可能是經濟的。另外，選擇管材還要考慮應用條件及施工環境的特殊要求。比如在管道有可能出現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、過路的地方，可選擇鋼管、鑄鐵管；在礦渣、爐渣堆積的工礦區附近，可利用礦渣、爐渣就地生產水泥預制管，這樣，既發展了節水灌溉，又有利于環境保護；對將來可能發展噴灌的地區，應選擇承壓能力較高的管材，便于發展噴灌時利用等。

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，也能夠節水5%～15%。節水對機井灌區來說就是有效的降低能耗。

傳統的土渠輸水方式，需要用到的田間渠道用地通常是灌溉面積的1%～2%，甚至有時會到3%～5%，但是用管道輸水只需要用到灌溉面積的0.5%，土地的利用率會變得更高。并且用管道輸水其輸水速度也會大大的增加，不僅節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隨意的對作物進行灌溉，有效的滿足作物在各生長周期的需水要求，具有增產增收的作用。在當前的農業生產責任制形式下，由于壓力管道輸水沒有地形限制，并且施工安裝非常方便，已經在群眾中得到了廣泛的應用，再配上田間地面移動軟管，就可以有效的解決零散地快澆水問題。

管道輸水灌溉系統由三部分構成，分別是水源與取水工程部分、輸水配水管網系統和田間灌水系統。

①水源與取水工程。

管道輸水灌溉系統的水源不應該含有大量的雜草和泥沙等雜物，必須符合相關的規范標準，它可以是井、溝、渠道、塘壩、河湖和水庫等任意一種。

井灌區的取水工程在選擇水泵和配套動力機、壓力表及水表等的時候，必須考慮很多的因素，比如用水量和揚程大小等，同時應該為這些設備建一個管理房。

②輸水配水管網系統。

一般來說管道輸水灌溉系統中的各級管道、分水設施、保護裝置和其他附屬設施就是輸水配水管網系統。

③田間灌水系統。

田間灌水系統指出水口以下的田間部分，它仍屬地面灌水，為了有效的達到灌水均勻并減少灌水定額的目的，應該采取地面節水灌溉技術。

對管材的要求：

①能承受設計要求的工作壓力。管材的允許工作壓力最少應該是管道正常工作壓力的1.4 倍。如果管道出現較大的水擊壓力，那么管材的允許工作壓力必須大于這時的水擊壓力。

②管壁要均勻一致，壁厚誤差不應超過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超過5%。

④滿足運輸和施工的要求，能承受一定的局部沉陷應力。

⑤管材內壁光滑，內外壁無可見裂縫，耐土壤化學侵蝕，耐老化，使用壽命滿足設計年限要求。

⑥管材與管材、管材與管件連接方便，連接處應滿足相關的規范標準的要求。

⑦移動管道要輕便，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當輸送的水流有特殊要求時，還應考慮對管材的特殊需要。

低壓管道輸水灌溉技術的注意事項：

①低壓輸水管道工程是地下工程，必須抓好施工質量。

②管道應埋于凍深以下，在管道系統的最低處，宜設泄水閥和滲透水井，冬季應及時放空管道。

③冬灌后，應把地面可拆卸的設備收回，保養后妥善保管，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格，充分發揮管灌的優越性。

在管道系統中，根據運行的實際需要，應配置分水、給水、泄水、安全保護、量水等設備。承壓附屬設備的公稱壓力應不小于所接管材的公稱壓力，與管道連接必須密封、堅固。附屬設備應有相應的保護措施，并便于管理、養護和維修。附屬設備應為定型產品或經技術鑒定的非定型產品，并應有產品出廠合格證。

給水栓（或出水口）應結構合理、堅固耐用、密封性好、操作方便且水流阻力小，有足夠的過流能力。給水栓（或出水口）應有密封水壓值和局部水頭損失資料。

安全保護裝置應結構合理、運轉靈活，牢固耐用。限壓通氣管應設置在管道系統進口或可能發生危害性水擊壓力的位置，其內徑應不小于管道內徑，管頂高出設置點設計水位應不小于30cm。進排氣閥應鉛垂安裝。

管材選擇要遵循經濟實用、因地制宜、就地取材、減少運輸、方便施工的原則。同時還應考慮生產廠家的生產能力和信譽，以避免不必要的糾紛。

總之，節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能夠有效的達到這一目的，尤其是在我國水資源日益短缺的現在，研究和發展低壓管道輸水灌溉技術具有非常重要的現實意義。

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