低壓管道水田灌溉實踐與推廣

鄭國民

(大慶市農田水利管理站，黑龍江 大慶163000)

0 前 言

2013年，大慶市農田水利管理站會同大慶市農業開發辦、大慶市水利規劃設計研究院，在肇源縣中心灌區四方山村選擇了666.67 hm2水田進行管道輸水灌溉試驗，取得了很好的成效。水田管道輸水灌溉具有明顯的節水、節地、省工等優勢，比較效益高，具有很大的推廣價值。

1 水田管道輸水灌溉主要工程內容

水田低壓管道輸水灌溉技術是以管道輸水代替明渠輸水進行田間系統灌溉的一種工程形式。通過壓力管道系統，將水輸送到格田。其管道工作壓力一般不超過0.4 MPa。

1.1 水源及首部工程

灌溉系統采用地埋低壓管道灌溉，管道系統采用支管、斗管二級管道。提取灌區干渠水(或水庫、蓄水池)作為灌溉水源，安裝離心泵、蝶閥、逆止閥、調壓閥、水表及壓力表等裝置。

1.2 田間管網

項目區建設田間低壓管道，采用PE 給水管材，布設支管2 條，管徑規格分別為DE600、DE500，長度4 090 m;斗管38 條，間距200 m，長度32 830 m。管道最淺埋深70 cm，穿田間路用混凝土套管防護。標準格田規格尺寸100 m×100 m。

1.3 出水口

斗管上設出水裝置，三通連接DE110 出水立管，設置兩個DE63 出水球閥，給水栓處設混凝土防護井及保護體，配置出口消能及調壓裝置。每出水口控制4 格田灌水，共布置出水口170個。出水口配套田間地面移動軟管，解決遠端灌水問題。管道尾端設預制泄水井。

1.4 排水系統

排水系統布置排水支溝2 條總長3.721 km，斗溝13 條總長9.04 km，農溝100 條總長48.5 km。

1.5 排水及冬季預防凍脹

管道灌溉在灌溉期后需將管道內余水排空，地埋管線在地面以下需防止凍脹侵害。綜合考慮機耕要求、土方成本、春季土壤化凍深度等諸因素，適宜最淺埋置深度管頂距地面0.70 m。

1.6 灌溉參數

灌溉設計保證率75%;管道系統水利用系數0.98，田間水利用系數0.97，綜合灌溉水利用系數0.95。水稻管輸灌溉制度與渠道灌溉制度相同，灌水期一致。灌水定額約6 750 m3/hm2。

1.7 投資

管道輸水灌溉工程投資約2.1 萬元/hm2。

2 水田低壓管道灌溉運行管理

管道灌溉工程的運行管理主要包括組織管理、用水管理和工程管理。

2.1 組織管理

組織管理的具體形式，一般實行專業管理和群眾管理相結合，統一管理和分級負責相結合的形式，建立健全“分級管理、分區負責、專業承包、責任到人”的組織管理辦法。可由當地水利、農業部門成立領導小組，具體指導縣(區)管道灌溉工程的規劃設計、施工、并制訂詳細的維修養護及運行管理細則;行政村設“灌溉服務站”，統管全村管道灌溉工作，主要任務是執行上一級制訂的工程維修養護及運行管理細則，協調灌區內作物種植安排及征收水費等工作。

各灌區設灌水管理員，實行村灌溉服務站領導下的管理員負責制，具體負責管道系統及配套建筑物的維護和使用，編制用水計劃及時開機放水，保證作物適時灌溉。

2.2 灌溉用水管理

灌溉用水管理的主要任務是通過對管道灌溉系統中各種工程設施的控制、調度、運用，合理分配與使用水源的水量，并在田間推行科學的灌溉制度和灌水方法，以達到充分發揮工程作用，合理利用水資源，促進農業高產穩產和獲得較高的經濟效益的目的。

灌區管理部門根據灌區所在地區的試驗資料和當地豐產灌溉的經驗，制訂水稻作物的灌溉制度。結合水源可供給的水量、作物面積、氣象條件、工程條件等，制訂灌水次數、灌水定額、每次灌水所需的時間及灌水周期、灌水秩序、計劃安排等。建立健全用水管理組織和制度，實行“統一管理，統一澆地”，“計劃供水，按方收費”的辦法［1］。在配水順序上，應做到先澆遠田，后澆近田;先灌成片，后灌零星田;先急用，后緩用等用水原則。

2.3 工程運行管理

工程管理的基本任務是保證水源、機泵、輸水管道及建筑物的正常運行，延長工程設備的使用年限，發揮最大的灌溉效益。

2.3.1 水泵的運行與維修

在開機前應對機泵進行一次全面、細致的檢查，檢查各固定部分是否牢固、轉動部分是否靈活;開機后應觀察出水量、軸承溫度、機泵運轉聲音及各種儀表是否正常，如不正常或出現了故障，應立即檢修;停機后，要打開泵殼下面的放水塞，把水放凈，防止水泵凍壞或銹蝕。

2.3.2 管道的運行與維修

在管道充水和停機時，由于水錘作用，管道壓力會急劇上升或下降，易發生炸管。因此，應嚴格按照管道安全運行程序操作，具體應注意以下4 點:

1)開機時，嚴禁先開機后打開出水口。應首先打開計劃放水的出水口，必要時還應打開管道上的其他出水口排氣，然后開機緩慢充水。當管道充滿水后，應緩慢關閉做為排氣用的其他出水口。

2)當同時開啟的一組出水口灌水結束，需開啟下一組出水口時，應先打開后一組出水口，再緩慢關閉前一組出水口。

3)管道停止運行時，應先停機，后關出水口。

4)埋設田間的管道，由于施工質量的缺陷、不均勻沉陷、農用機械碾壓等原因，可能使管道損壞漏水，發現漏水應立即進行修補。

3 水田管道輸水灌溉推廣可行性

水田低壓管道灌溉項目效益明顯。

3.1 投資比較效益高

管道灌溉平均投資約2.1 萬元/hm2，傳統渠道灌溉平均投資約1.8 萬元/hm2，增加投資3 000 元/hm2。渠道灌溉使用周期約10 ～20 a，低壓管道灌溉使用周期約20 ～30 a，從投資效益分析，管道灌溉效益更為突出。

3.2 節水

管道輸水系統可以減少蒸發和滲透量，提高水的有效利用率。根據水量計算，比傳統渠道灌溉節水50%左右，比防滲渠道節水30%左右。

3.3 節地

管道灌溉減少渠道占地，利于機械耕作。以管代渠一般可比土渠減少占地5.8%左右，并且由渠道改為地埋管道，利于機械耕作。

3.4 灌水及時促進增收

管道輸水灌溉比土渠流速大、輸水快、供水及時，可縮短輪灌周期，改善田間灌水條件，有利于適時適量灌溉，從而實現增產增收。

3.5 省時省工

管道代替土渠之后，減少了土渠歲修工程量，避免跑水漏水，節省了管理用工。

［1］李春玲，孫秀艷. 林口縣國家級生態示范區建設灌溉定額達標解釋［J］. 黑龍江水利科技，2012，40(10):56－57.