低壓管道灌溉技術在小農水項目中的應用

孫新華，王榮明，于春香

（1.墾利縣水利局，山東 墾利 257500；2.墾利縣水利工程公司，山東 墾利 257500）

低壓管道灌溉技術在小農水項目中的應用

孫新華1，王榮明2，于春香1

（1.墾利縣水利局，山東 墾利 257500；2.墾利縣水利工程公司，山東 墾利 257500）

【摘要】通過對墾利縣2013年小農水重點縣節水灌溉項目的實施過程及實際運行效果進行分析，總結了低壓管道灌溉技術在墾利縣運用的建管模式及技術要點，以期達到廣泛推廣該技術的目的。

【關鍵詞】墾利縣；低壓管道；節水灌溉；給水栓

墾利縣位于山東省東北部，黃河三角洲的最下游，農作物灌溉多采用黃河水，由于黃河水含泥沙量大、易淤積，農田多采用渠道灌溉。近幾年，墾利縣基本完成了主要干渠及部分分干渠的襯砌，但末級渠系大多仍為土渠。筑渠材料多為粉土、粉質壤土，土質疏松、易坍塌，導致輸水過程中邊坡坍塌、滲漏問題突出；黃河水泥沙含量高，大多輸送至末級渠系，導致支渠、斗渠、農渠淤積，每年需進行大量清淤工作，工程管護費用高；噴灌灌溉節水、省地，但由于本地區地下水埋深淺、含鹽量大，噴灌極易造成土壤次生鹽堿化，農業灌溉沒有得到大面積推廣；同樣，滲灌技術也僅在少量的溫室大棚經濟作物生產中應用。

1　低壓管道灌溉布置

1.1工程概況

墾利縣2013年小型農田水利重點縣項目位于黃河大堤右岸，控制面積1620hm2，項目區沿五七干渠兩側分布，通過管道輸水至田間后接軟管進行灌溉。

1.2平面布置

項目區分布在五七干渠兩側，五七干渠為主水源，規劃在五七干渠南側布設泵站1座，北側布設泵站5座，項目區共設泵站6座。項目區為低壓管道灌溉，泵站提升出水后連接主管道，然后經主干管分流至分干管，分干管下設支管，支管沿排溝布設，間距100m，支管上設防盜給水栓，給水栓間距50m。

2　低壓管道灌溉規劃設計

2.1典型區選擇及總體布局

本次工程選取1#泵站作為典型區進行規劃設計，該地塊面積適中、水源及作物種植情況具有較好的代表性。典型區總面積約213.67hm2，地面坡降大致為1:6000，土壤質地為砂土和砂壤土，土壤平均容重1.43g/cm3，田間持水率為23%（占土重）。該區域農作物以小麥、玉米和棉花為主，東西向種植。五七干渠，常年有水，水量有保證；沿干渠設有10kV高壓線路，供電有保證。

規劃管道呈“梳子”形布置，主干管沿現狀排溝布設，分出4條分干管，分干管下設支管，支管沿田間排水溝布置，間距100m，給水栓在支管布設，間距50m，雙向分水控制灌溉，給水栓連接移動式輸水軟管，每個給水栓控制5000hm2左右。在管線最高點、末端均設置排氣閥，管道過排水溝時，改用鋼管并加支撐；在管道最低端、末端均設置自動排水閥，每條灌溉支管首部設控制閥門。

2.2設計參數

1）設計灌水定額及灌水周期。設計灌水定額：經計算，m為645m3／hm2。灌水周期：T為10.7d，為提高灌溉保證率，取8d。

2）灌溉設計流量。經計算：Q設1為973m3／h。

3）低壓管道灌溉系統工作制度。毛灌水定額：W毛為759m3／hm2。一次灌水的延續時間t次為14.5h。輪灌組的劃分：N為11.6，確定分為10個輪灌組。

4）系統管網水力計算。流量的確定：經計算，各級管線的流量分別為：0.031m3/s、0.042m3/s、0.086m3/s、0.104m3/s、0.262m3/s。管徑的確定：管徑的大小按經濟流速法確定，計算管徑分別為：174mm，202mm，290mm，319mm，496mm，確定管徑分別為：200mm，300mm，500mm。管網水力計算：沿程水頭損失計算得，hf為12.5m；局部水頭損失，在最不利輪灌組運行時，管網總水頭損失為13.8m。水泵揚程確定：按使用要求規定，給水栓出口富余壓力為5.0m，則水泵總揚程為18.5m，最終確定水泵揚程為20.0m，配套電動機功率為55kW。

5）水泵運行流量、壓力控制。采用智能卡開啟防盜給水栓電磁閥門，并準確控制出水量，達到計劃用水、節約用水的目的；水泵動力電動機采用軟啟動，通過主供水管道上的壓力傳感器反饋信號，采用變頻控制技術，使管線壓力保持在設定的20.0m壓力工作點上恒壓供水。

2.3管材選擇

田間地下輸水管道選用管材現多為PVC管、PE管、玻璃鋼管、鋼管或鑄鐵管。據已建工程和市場價格材料分析，管道直徑≥300mm采用玻璃鋼管材，直徑＜300mm采用PVC管材，該方案經濟、技術指標最優。玻璃鋼管剛度為SN5000，壓力為0.6MPa；PVC管壓力為0.4MPa。

2.4主要工程量及投資

1#泵站控制面積213.67hm2，共新建提升泵站1座，鋪設低壓管道25.07km，泵站及管網工程投資258萬元，畝均投資約805元。

3　結語

墾利縣境內乃至黃河海口地區農田，大多未采用低壓管道節水灌溉技術，通過上述分析知，管道灌溉工程畝均投資約805元，畝年增效益約360元，投資強度適中，節水效果明顯。本工程的實施將對墾利縣以及整個黃河三角洲地區低壓管道節水灌溉技術的運用起到示范推廣作用。

（責任編輯崔春梅）

【中圖分類號】F323.213

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-01-0035-02

收稿日期：2014-12-16

作者簡介：孫新華（1963—），男，高級工程師