小型水利工程管理及節(jié)水灌溉技術(shù)初探

□ 李婷婷

（甘肅省莊浪縣水務局，甘肅 莊浪 744600）

關(guān)鍵字：節(jié)水灌溉技術(shù)；小型水利；管理要點；工程管理

水利工程是中國工程建設領域的重要組成部分，加強工程建設管理力度，可以促進農(nóng)業(yè)灌溉水平的提升，實現(xiàn)水利工程的現(xiàn)代化應用，為智慧農(nóng)業(yè)打下基礎，最終提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活所需，更好地推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。從這一層面來講，加強農(nóng)田水利工程建設管理，是非常重要且必要的，有利于提升水資源利用效率，實現(xiàn)水利行業(yè)的健康發(fā)展。

一、小型農(nóng)田水利工程的基本概述

小型農(nóng)田水利工程也被稱為“小農(nóng)水”［1］。該工程主要利用塘壩、堤壩、水井、引水工程、灌溉工程、灌排工程、小型灌區(qū)建設、水窖、小型水庫、抗旱水源工程等，滿足農(nóng)業(yè)經(jīng)營和生產(chǎn)發(fā)展的需要，興修各種農(nóng)田水利工程設施，促進農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，將儲水、蓄水、引水、跨流域調(diào)水等措施相結(jié)合，利用水、土資源，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。本文主要以節(jié)水灌溉工程為例，相關(guān)設計人員和管理人員利用低壓管道灌溉技術(shù)以及管道灌溉工程、噴灌、滴管等技術(shù)，加強水資源運輸管理，實現(xiàn)渠道的襯砌和防滲，最終提升灌水質(zhì)量。正確認識小型水利工程管理的重要性，適當調(diào)整農(nóng)業(yè)用水，優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，在農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)方面會起到不可估量的作用。但是，在使用過程中，首先應該注意到小型農(nóng)田水利設施屬于公共產(chǎn)品的一種，因此具有非排他性、非競爭性的特征，使用者為最大化自己的效益，可能出現(xiàn)不同程度的“搭便車”行為，直接出現(xiàn)“易用難管”的低效局面。其次，從管理層面來講，部分水利工程年久失修，特別是一些小型農(nóng)田水利工程，存在器材更新不到位、設備老化、節(jié)水灌溉工程穩(wěn)定性不能持續(xù)等問題，在一定程度上制約了農(nóng)業(yè)用水和工程水利項目的健康發(fā)展。因此，在今后工作中，相關(guān)管理者和施工建設者為了避免水資源浪費行為，應該加強小型水利工程管理，從技術(shù)和管理這兩個維度，充分發(fā)揮水利工程的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、小型水利工程管理要點

（一）農(nóng)田水利工程應該“重建重管”

在當前小型農(nóng)田水利工程建設中，存在“重建設、輕管理”的現(xiàn)象，建設工作通常受到高度的重視，工程建成之后的項目管理環(huán)節(jié)落實卻并不到位，這種現(xiàn)象在我國的水利工程建設中比較普遍，因此，在使用過程中容易導致重大安全事故，存在潛在的安全隱患。監(jiān)管主體、管理經(jīng)費、管理人員責任落實不到位，對水利管理過于隨意。在現(xiàn)代化農(nóng)田水利工程建設中，技術(shù)人員和管理者必須堅持“誰使用、誰監(jiān)督”的原則，針對重建設、輕管理的現(xiàn)象，完善相應管理和工作機制，加強后期管護工作，從而促進農(nóng)田水利設施的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

（二）農(nóng)田水利工程應該“管養(yǎng)相融”

在工程管理過程中，部分農(nóng)田水利工程管理體制改革滯后，比如水利養(yǎng)護，在市場經(jīng)濟體制下，水利工程養(yǎng)護模式逐漸發(fā)展，因此，具體的養(yǎng)護措施也應相應創(chuàng)新。但是在管理階段，各方利益者在義務履行和權(quán)利分配方面存在不足，因此在體制改革中遇到了難題，工程管理力量不足，管理單位定位不清晰，監(jiān)督不到位，人力資源沒有得到科學分配和利用，水利工程管理的分工不合理，管理、維護、運營的職能相分離。在今后工作中，管理者和相關(guān)部門應該創(chuàng)新水利工程養(yǎng)護模式，始終堅持“管養(yǎng)相融”，改變以往分工不明、權(quán)責不清的現(xiàn)象，創(chuàng)造良好的競爭機制，管理單位和養(yǎng)護企業(yè)之間構(gòu)建完善的工作模式，形成平等的合作關(guān)系，提高對小型農(nóng)田的養(yǎng)護重視程度，最終發(fā)揮水利設施的作用。

（三）農(nóng)田水利工程應該“節(jié)水用水并重”

農(nóng)田水利設施的建設，從本質(zhì)上講，就是通過跨區(qū)域、跨流域?qū)λY源進行綜合利用，利用節(jié)水灌溉規(guī)劃設計的基本原理和實踐應用，避免水資源在水資源調(diào)取過程中出現(xiàn)浪費和蒸發(fā)、滲漏損失，將節(jié)水與用水并重。因此，在修建小型水利工程時，要深入實際調(diào)查［2］。施工建設者和管理者應該構(gòu)建節(jié)水灌溉體系，針對實際作物及用水情況，做到節(jié)水與保灌的良性循環(huán)，積極利用管道引水技術(shù)、噴灌技術(shù)、膜下灌水技術(shù)等技術(shù)，避免在輸水過程中造成水的滲漏與蒸發(fā)，提高小型水利工程運行效率，通過噴灌技術(shù)不斷創(chuàng)新與優(yōu)化，有效保溫與滋潤農(nóng)田土壤，提高節(jié)水及增產(chǎn)效果，最終實現(xiàn)農(nóng)作物的穩(wěn)產(chǎn)增收。

三、小型水利工程管理技術(shù)——以農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)為例

探究小型水利工程管理措施，可以農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)為例，從技術(shù)和管理這兩個方面入手，結(jié)合實際，遵循科學合理的原則，做好工程設計和管理維護，滿足日常農(nóng)業(yè)用水所需，發(fā)揮灌溉系統(tǒng)在節(jié)水中的作用，合理設計支渠和干渠的引水流量，加強施工建設的質(zhì)量管理，檢查監(jiān)督施工現(xiàn)場，科學編制質(zhì)量管理計劃。具體措施如下：

（一）工程設計

小型農(nóng)田水利項目建設中，要想保證工程質(zhì)量，首先，設計人員必須遵循實際情況，因地制宜設計灌溉工程［3］。本文主要以滴灌工程為例，該工程主要采取的是全管道輸水+局部微量灌溉的方式，種植人員可以根據(jù)作物根部需水量，實施調(diào)整灌溉周期和灌溉容量，進行適時適當?shù)墓ㄟ^該種方法，將灌溉水的損失量降至最低水平，不存在外圍水損失的問題。也可以將該技術(shù)與水肥一體化技術(shù)相結(jié)合，利用容器提前將化肥溶解，將已經(jīng)溶解之后的溶液注放到灌溉系統(tǒng)中，通過水肥的同步，將肥料均勻施加在植株根部，降低水肥滲漏現(xiàn)象，實現(xiàn)勞力的節(jié)約。在滴灌系統(tǒng)設計過程中，應該合理選擇水源，如果選擇河水作為滴灌系統(tǒng)的初始水源，種植戶為了實現(xiàn)節(jié)約水資源的目標，設計者應該就近取材，通過干渠、支渠將水資源引入滴灌系統(tǒng)，合理設計支渠和干渠的引水流量（其中滴灌系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)見表1）。

表1 滴灌系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)

土壤含水率上、下限（%） 90、65

在確定滴灌系統(tǒng)參數(shù)之后，進行管材選取，由于管材長年埋設在地下，因此，管材質(zhì)量必須符合壓力等級要求，性能必須良好，才可以為后續(xù)的使用提供穩(wěn)定，為設備運行提供保障。一般選擇PE管、PVC-U管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管等［4］。每種管材的特點和性能不同，因此施工人員和設計人員應該根據(jù)具體情況，針對性選擇材質(zhì)，比如球墨鑄鐵管，硬度高、抗腐蝕性能較強、延展性好、抗沖擊性、抗拉性較強，安全可靠，但造價較高；PE管無毒、不結(jié)垢、使用壽命長（最高可達50年），不會滋生有害細菌，還能避免水資源受到二次污染，建材柔韌性好，重量輕；玻璃鋼管重量輕、強度高，耐腐蝕、耐磨，抗低溫性能強，內(nèi)壁光滑結(jié)垢少，但小管徑比較少；PVC-U管使用壽命與PE管相同，便于安裝，水密性高。但是，在小型水利農(nóng)田滴管建設中，更為常見的是PVC-U管和PE管［5］。此外，滴灌是迄今為止農(nóng)田灌溉最節(jié)水的灌溉技術(shù)之一，可有效減少土壤水分的無效蒸發(fā)。但是在工程建設中也存在一定復雜性，主要由水源工程、首部樞紐、各級輸配水管道和滴頭等部分組成，其中，首部樞紐主要包括肥液注入裝置、水泵、動力系統(tǒng)、測量控制儀表、過濾系統(tǒng)等設備，工作原理可以概括為：水由毛管流進灌水器，它是滴灌系統(tǒng)的主要組成部分，在土壤中向四周擴散（以非飽和流的形式），水流在滴頭下方的工作壓力下注入土壤，如果是水肥一體灌溉，化肥的注入方式有三種，分別為射流注入、肥液壓入、肥液注入干管。同時在設計過程中，滴灌技術(shù)不適于結(jié)凍期灌溉，不能調(diào)節(jié)田間小氣候，在鋪設滴灌帶時壓緊壓實地膜，但是也應該注意到，地膜和滴灌帶之間不要產(chǎn)生空間，防止水滴聚焦造成水汽，在地膜下積水之后形成透鏡效應，灼傷滴灌帶。

（二）施工建設

1.施工準備

在具體施工建設過程中，施工者和管理人員應該以設計圖紙為基本遵循，不得隨意更改設計，尤其是建材的使用和型號，如果要修改，則必須獲得設計部門的同意，協(xié)商后方可實施，并對圖紙及相關(guān)文件全面檢查，結(jié)合工程特點，編制施工進度計劃，杜絕安全事故的發(fā)生。明確安裝規(guī)定，滴灌工程正式開工前，相關(guān)人員應該編制施工組織設計和專項方案，檢查機械設備的性能，禁止不合格的材料入場，更不能在施工中使用，此外，技術(shù)人員和施工人員還應該擬定測量放樣等施工順序，調(diào)整施工工期，以免影響滴灌工程的質(zhì)量和進程。

2.施工順序

確定施工順序，首先應該在施工現(xiàn)場進行滴管施工放線，在施工現(xiàn)場布設控制網(wǎng)，以實地管線縱斷面固定樁作為控制，之后對樞紐、干管和支管進行測量放樣，以原固定樁為控制點，由測量小組按照設計要求開挖基坑，以原固定樁為控制點做好標記，開挖寬度和深度應該與砌筑構(gòu)筑物規(guī)格相符?；靥罨訒r，應該挖填管槽，使填料與砌體之間緊密連接，控制中心樁木樁間距，之后挖填管槽，并且在施工操作過程中應該嚴格控制干管的管槽寬度，確保管槽底部的坡度均勻，寬度在60cm以上。地埋式管道的管槽開挖深度在80～100cm［6］。

然后，還應該了解設備性能，在安裝滴灌設備前，掌握安裝要求，開挖管槽之前，清理槽底雜物，不合格的設備或者不能滿足施工設計要求的設備均不予使用，尤其應注意關(guān)鍵性設備，比如工具、儀器儀表的選擇和應用，當管槽經(jīng)過質(zhì)地較大時，應該超挖粉碎較大粒徑石塊（挖掘?qū)挾染S持在0.6m左右，挖掘深度在0.8m左右），對產(chǎn)生的土料進行集中堆放。開挖作業(yè)時，需要始終保證樁號的完整性，可同步開挖管槽，使用細土回填并夯實槽底；在回填過程中，在無接縫的部位，開挖深度宜控制在耕作層之下，但是也不能超過凍土層之上，如果沖洗試壓，則可以用覆土的方式，對干管及管件進行固定，質(zhì)量合格后，避免出現(xiàn)大粒徑礫石或土塊（回填管壁四周20cm范圍），應該嚴格控制每層厚度（回填要高出原地面10cm左右，厚度控制在20cm左右）；在干管轉(zhuǎn)彎的位置，管線及設備施工環(huán)節(jié)，施工人員應該進行現(xiàn)場測量放線，檢查管槽看是否順直，如果管徑超過65mm，管溝縱坡達2%以上，可以增設一個固定墩，增設間距為180～200m。

在具體管道安裝施工時，根據(jù)施工圖紙對管材進行剪裁，嚴格按照設計圖紙及工程樁號來施工，將地面和地下管道安裝作為工程重點，分支的鋪設主要采用冷接的連接方式，地下分支采用承插式連接方式，安裝地面支管時，施工人員應該根據(jù)種植作物行距進行毛管的安裝，完成關(guān)鍵施工要點，比如三通、彎頭、閘閥，還要做好出地的施工，之后在地面支管壁上打孔，合理控制孔距，接頭管插入到毛管時，將毛管與三通及旁通進行連接。在安裝樞紐設備時，確保采用的接地安裝與電機安裝相符，嚴格按照產(chǎn)品說明書要求，安裝電機與水泵，施工完畢后，對農(nóng)田水利設備進行通電檢查并試運行；在關(guān)鍵件安裝過程中，法蘭的中心線應與軸線重合，復查尺寸，保證緊固螺栓齊全，待管達到自由彎曲狀態(tài)時方可打孔，管件連接部位不得存在污物，鋪設24～48h后可以打孔。

滴灌工程施工操作過程中，水利工程項目負責人應該貫徹執(zhí)行水利部下發(fā)的相關(guān)文件，堅持“三檢”制度，全面控制滴灌施工過程。

（三）管護措施

當前小型農(nóng)田水利工程項目存在“重建設、輕管理”的現(xiàn)象。要想充分發(fā)揮農(nóng)田水利的效益，必須建立完善的小型水利工程管理制度，嚴格按照相關(guān)標準定期對工程進行檢查和維修，針對小型水利工程運行特點和實際作物及用水情況，做到實現(xiàn)節(jié)水與保灌的良性循環(huán)。除了滴灌技術(shù)外，還可以利用噴灌技術(shù)、膜下灌溉技術(shù)、管道輸水技術(shù)、膜上灌溉技術(shù)等，相關(guān)管理部門還要正確認識節(jié)水灌溉技術(shù)的重要性，充分認識各種現(xiàn)代化灌溉項目工程的施工要點，必要時，應該加大資金的投入力度，有效提高管理水平，做好節(jié)水灌溉技術(shù)的科研開發(fā)。定期開展管理知識培訓活動，同時也應該提升農(nóng)戶的綜合素質(zhì)，提高農(nóng)戶接受新技術(shù)的能力，助推小型農(nóng)田水利設施的建設和管護向縱深發(fā)展，把小型農(nóng)田水利設施管護技術(shù)培訓辦進“田間地頭”，提高管護技術(shù)，促農(nóng)增收。此外，也應該強化和規(guī)范項目工程建設，以水務局為牽頭責任部門，從源頭杜絕，注重項目建后管護，確保灌溉技術(shù)可以充分發(fā)揮工程效益，對各種不履行管護制度、違法管護行為實行問責追究制度，提高小型農(nóng)田水利設施管護效率。最后，管護與建設同樣重要，監(jiān)管者和相應機關(guān)單位、主要負責人應該將定期檢查和不定期抽查相比，結(jié)合巡回檢查、指定檢查等多種方式，將小型農(nóng)田的管護單位分成縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村和工程管理單位這四個層級，打好堅實基礎，提升管護效益，從而實現(xiàn)小型農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的可持續(xù)應用。

四、結(jié)語

綜上所述，通過小型農(nóng)田水利工程，可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，在農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)方面發(fā)揮重要作用。因此，在今后工作中，相關(guān)管理者應該以設計圖紙為主要依據(jù)，在節(jié)水灌溉技術(shù)中，利用干渠、支渠將水資源引入滴灌系統(tǒng)，優(yōu)化灌溉技術(shù)，提升管護效率，助推小型農(nóng)田水利設施的建設和管護向縱深發(fā)展。