【摘要】目前在小型農田水利工程建設中低壓管道灌溉系統應用越來越廣泛,因其具備較多的優點而得到快速推廣。本文針對該灌溉系統的設備構成、特點及應用進行探討,為加快我國農業灌溉技術的發展提供參考。
【關鍵詞】低壓管道;灌溉;特點;技術
目前,我國大部分地區的農田灌溉方式是明渠灌溉,明渠灌溉存在的最大缺點是在輸水過程中,灌溉水的損失量較多,水在運輸的過程中就會大量地滲入到土壤中,降低水的利用率。故此,針對于我國農田的灌溉現狀,以及我國水資源缺失的現狀,應該加強低壓管道輸水灌溉技術在我國農田灌溉中的應用。
1、低壓管道灌溉系統的主要設備
1.1 水泵
在低壓管道灌溉系統中,水泵是主要的動力設備,一般來說,在輸水灌溉系統中,所使用的水泵的類型很多,有離心泵、潛水電泵以及長軸井泵。在選擇水泵類型的時候,應該結合各種水泵的功能來選擇更加合適的水泵,提高效率和節約能源。例如,要選擇揚程距離比較高的,水流量較小的可以選擇離心泵;如果水泵的吸水深度要超過8米,那么就要選擇動力較強的潛水電泵或者是長軸井泵。
1.2 電動機及動力設備
之所以要選擇電動機是因為在輸水灌溉的過程中需要電力供應,因此在確保當地有電力供應的前提下就要選擇型號、功能等適合的電動機。為了更好地節約能源,在選擇電動機的時候,可以選擇相關的國際節能產品,如機泵一體化產品。
1.3 輸水管網
在低壓管道灌溉系統中,所使用的輸水管道主要有混凝土管道、塑料管道等等,所有管道并與相關的管道配件形成了級別不同的輸水管網。
1.4 PVC塑料管道
因為PVC管道具有比較穩定的性能,內壁比較光滑,具有很好的抗腐性能。而且PVC塑料管道的重量較輕,在安裝的過程中容易進行搬運,其安裝方法也是比較簡單,故此大部分低壓管道灌溉系統中都會選擇PVC塑料管道作為地下管道系統的組成。一般來說,PVC塑料管道是由專門的工廠進行生產,在選擇管道的時候,可以按照輸水灌溉系統的需要而選擇加長或者縮短的PVC塑料管道。
1.5 塑料軟管
塑料軟管主要是地面上的移動導管,在低壓管道輸水灌溉系統中,所使用的塑料軟管主要有兩種類型,一種是薄膜塑料軟管,另外一種是類似維綸涂塑料管。兩種類型的區別則是組成塑料不同,但是兩種塑料軟管都可以當做低壓輸水管道來進行使用。
1.6 給水栓
給水栓則是給地面灌溉提供壓力水源的設備,一般來說,給水栓都會采用機械升降的原理,使用扳動扳手轉動螺旋桿的方式,這樣在提起的情況下,水就可以從管道中流出來,下降的情況下,停止水流,從而加強對灌溉水量的控制。
2、低壓管道灌溉技術的特點分析
2.1 提高水的利用率
首先,之所以要選擇低壓管道作為輸水灌溉的系統,其目的之一就是為提高水的利用效率,節約水資源。在我國,特別是在北方,水資源還是比較貧乏的,因此為了擴大農田的灌溉面積,就要提高對水的利用效率,節約水資源。選擇低壓管道來進行輸水灌溉,與傳統的明渠輸水灌溉方式相比,可以減少水分的蒸發和滲透,提高水的利用效率。
2.2 具有節能性
低壓管道輸水灌溉系統在運作的過程中很好地利用了水流的勢能,大大地提高對能量的利用效率,如果是使用傳統的明渠方式,則會由于各種因素導致在輸水過程中消耗大量的能源,無法實現節約以及節能的原則。故此,選擇低壓管道作為農田的輸水灌溉系統,則可以大大地降低輸水灌溉過程中的能量的消耗,提高對水資源的利用。
2.3 所占用的面積小
因為選用低壓管道輸水灌溉系統,其管道是埋藏在地下的,因此對于耕地面積的占用率比較小,使得農田的可用面積增大,進而更好地增加農民的經濟收益。
3、低壓管道輸水灌溉的技術分析
3.1 加強對基礎資料的收集
要使用低壓管道輸水灌溉系統,首先就要收集好相關的基礎資料,首先,確定需要建立低壓管道輸水灌溉的農田,其次要加強對測量人員的溝通,并且提出相應的策略要求。在進行基礎資料收集的時候,必須要收集到以下基本信息:農田的主要種植作物信息、農田的灌溉面積、灌溉過程中的定額量、灌溉水源位置等等,通過收集以上所說的基礎資料,測量人員才能更好地對農田進行測量和設計,確保低壓管道安裝的合理性。
3.2 加強與現存的渠系相結合
在進行低壓管道輸水管道設計的時候,應該要加強與現存的渠系相結合,遵守因地制宜的原則。如果現存的渠系存在硬化率不高的,各個渠系的破損程度較高,輸水效率極低,針對于這樣的現狀,我們可以選擇將渠系作為低壓管道輸水灌溉的改造對象。如果所在地區的渠系情況良好,并且還具有灌排雙重功能,在進行低壓管道輸水灌溉改造的時候就不能直接在渠系上進行改造,而是另取地點,防止對農田造成排泄堵塞。
3.3 確定好灌溉的模數
所謂的灌溉模數是在單位的灌溉面積上的灌溉凈流量,因此灌溉模數又被稱為灌水率。灌溉模數對于農田的灌溉時間、灌溉面積等等都有著重要的影響,因此必須要選擇恰當的灌溉模式。而灌溉模數又受到低壓管道輸水灌溉系統、灌溉農田中農作物的組成、農田的灌水定額等因素的影響,因此在確定灌溉模數的時候,計算人員一定要做好相關的計算,將所有因素都考慮全面,然后再確定出合適的灌溉模數。例如水稻種植區的農田的灌溉模數是在0.3到0.5之間,如果是蔬菜或者是其他瓜果類的種植農田,其灌溉模數則要小于水稻種植區的灌溉模數。
3.4 確定好管網的布置形式
在低壓管道輸水灌溉系統中,管網的布置形式受到水源位置、控制范圍、農田地面的坡度、農田的形狀等等因素的影響,一般來說,在大部分的農田中,管網的形狀都是呈樹枝狀。例如,針對于不同形狀的農田,其給水栓的方式是不一樣的,如果農田的形狀是比較平整的地塊,就可以選擇雙向分水的方式,進而減少給水栓的數量,降低經濟成本;如果農田的形狀是起伏比較大的地塊,則可以選擇固定式的給水栓,進而提高灌溉的水量均勻度。
4、結束語
加強低壓管道輸水灌溉系統在農田中的應用,是我國農業輸水灌溉技術的又一進步,可以有效地解決我國農田缺水的現狀。故此,我國相關技術人員應該加強對低壓管道輸水灌溉技術的研究,完善低壓管道輸水灌溉系統,提高灌溉水的利用率,節約能源。
參考文獻
[1]崔榮.對石頭河灌區低壓管道輸水灌溉的思考[J].陜西水利,2014,3:159-161.