節水灌溉水利工程施工技術研究

桑之軍

（聊城市茌平區水利局，山東 聊城 252000）

節水灌溉施工技術在水利工程中的應用，直接影響水資源的利用率，經現代化技術手段與配套設施的綜合運用，保證現場作業規范性，技術水平與作業質量提升，加大監管力度，解決人為因素、技術因素等影響產生的各類問題，推動各項工作有序開展。同時，還要明確節水灌溉施工技術要點，有完善的施工方案與管理措施，依據工程建設實況選擇適宜的施工方式，提高水利工程綜合效益。

1 節水灌溉施工技術在水利工程中的應用價值

我國社會經濟重要組成部分之一包括農業經濟，在新時代發展背景下，我國科技應用水平提升，在農業生產、水利工程建設等多個方面發揮重要作用，特別考慮水源的高效、合理使用，提高水資源利用率，解決部分地區農業水源匱乏等問題。同時，探究傳統化的灌溉方式較單一，無法多方面地滿足各地區農業生產要求，對水利工程建設工作開展造成阻礙。對此情況，還需把工作重心放在實施階段，加大節水灌溉施工技術的應用力度，這就要求建設項目要，實行項目法人責任制、工程監理制、合同管理制、招標投標制、通過公開招標選擇優秀的施工企業，在施工管理過程中，通過先進的施工技術與嚴格的質量管理，滿足水利工程建設管理要求，通過項目實施解決各地區農業生產中的水資源問題，達到農業節水灌溉的目標。

通過強化對水利工程施工單位責任意識，實施工程監理制、合同管理制等管理制度，遵循科學化、嚴謹化建設程序，保證節水灌溉施工技術得到應用，確保工程施工質量，貫徹建設單位設計意圖，通過項目運行達到水資源優化配置，緩解農作物在生長階段的水源匱乏問題，提高水資源利用率。

通過對傳統的建設方式、施工技術等的全面創新，合理配置人力、物力、財力、技術等，減少水資源使用量及浪費量，提高施工單位經濟效益。農業灌溉節水項目的實施成為我國現代化農業持續發展的必要條件，而節水灌溉項目的施工質量管理成為建設項目管理的重中之重。

2 節水灌溉施工技術要點

2.1 滴灌技術

水利工程建設中對滴灌技術應用，在前期準備階段細化各部門的工作內容與職責，完善現場作業的基礎設施，經現代化檢查技術與設備的應用，獲取精準的信息數據，能掌握工程建設地區的水源情況，為方案編制、節水灌溉施工技術應用方案的實施等提供精準的信息依據。設置額外的工程設備，包括低壓管道系統、特定的滴灌水管等，在各設備配合應用下保證滴灌效果。

滴灌技術使用既能根據灌溉需求、標準等調整水源使用量，又能避免影響土壤表面或土壤中的化肥、養分的儲存。但是，此項技術在實際應用的過程中會消耗大量的時間，人力投入的費用較高，還需依據水利工程建設要求與作業條件合理選擇、規范作業，才能達到預期的應用效果，提高水資源利用率。

2.2 渠道防滲技術

為降低水資源消耗率，還需在水利工程實施階段對水源運輸階段的問題有效處理，主要是水分的蒸發、滲透。建議使用渠道防滲技術，本著嚴謹性、科學性的工作原則，選擇渠道防滲材料，依據現場作業需求設計渠道長度、坡度，直接影響渠道內水源的流通速度，減少渠道流經時間，降低水資源滲透率，提高水資源利用率，發揮較好的防滲作用。

2.3 步行式灌溉技術

步行式灌溉技術在水利工程中的應用，是以快速移動條件下秩序開展灌溉工作，既可以獨立使用，又能與其他技術協同作業，依然是根據工程項目的建設要求合理選擇，作業過程中加大監管力度，無論是水資源的利用率還是技術水平顯著提升。一般情況下，步行式灌溉技術會與其他灌溉技術協同作業，能根據現場作業情況隨意調整，打破空間、技術等方面的限制，極大地投入力度，實踐成效顯著。

2.4 管道輸水技術

管道輸水技術的應用，先設置管道輸水管網，根據水利工程運行需求設置多個管道輸水管網，連接方式合理，保證各管道輸水管網的水資源流通無阻；其次，構建管道輸水管網控制中心，依據系統化管理原則減少水資源的浪費量；最后，經各部門工作內容與職責的細化，均會主動參與實踐工作，每項工作環節中有專業的負責人，便于日常交流與管理，以預防機制為主，在問題發生前科學處理，降低管道輸水管網管理難度，提高水資源利用率。

2.5 微灌技術

在滴灌技術系統基礎上大力改進，便于微灌技術的高效應用，介于滴灌技術與噴灌技術之間，集兩項技術的優勢創新作業模式，設置基礎設施，也能滿足水利工程節能灌溉要求。

第一，設置壓力管道，負責抽水工作；第二，在管道系統中降水輸送疏遠，保證水源快速通過管道達到灌輸區域；第三，在灌溉口設置微灌設備完成實踐工作。整個過程嚴謹控制水資源蒸發效率最低，使用較特別且孔徑較小的噴頭，較少水資源使用量。

3 水利工程中的節水灌溉施工技術應用

以茌平縣2016年年度小型農田水利重點縣項目為例，簡述灌溉機井建設與改造及低壓管道施工技術。

3.1 工程名稱

工程名稱為：博平鎮和胡屯鎮小型農田水利重點縣項目的機井水源，低壓管道鋪設工程。

3.2 建設類型（新建、改建）、地點、機井數量、配套功率

博平鎮、胡屯鎮小型農田水利重點縣項目規劃機井267眼，其中，新打配套機井196眼，維修配套機井71眼，配套潛水泵267臺，配套總功率1468.5kW。

3.3 工程建設標準

工程建設標準為Ⅴ等，建筑物5級。

3.4 建設任務（供水任務與目標）

建設任務為博平鎮、胡屯鎮小型農田水利重點縣項目2.85萬畝灌溉面積，供水目標為0.8544萬m3/h。

3.5 主要工程量

根據典型工程設計，完成上述工程，共需土石方2.4萬m3，混凝土和鋼筋混凝土267m3，漿砌磚400m3，安裝潛水泵267臺套。涉及2個鄉鎮、28個行政村、2個項目片區。經節水灌溉施工技術的應用，改善2.85萬畝農田。經項目建設任務的細化，主要內容如下。

水源工程：改建水源井196眼、維修舊井71眼、新建井池267座。提配水設備：安裝水泵267臺套。

輸配水管網：地埋管路UPVC16.73km、地面管路UPVC1.73km、滴灌帶256.61km。

土石方：開挖土石方21.06萬m3、回填土方21.06萬m3。配電設備：變壓器37臺套、高壓線13990m、低壓線10890m。計量設備：水價計量設備133臺套。

3.6 方案設計

3.6.1 管灌大口井方案設計

地塊長350m、寬210m，總面積7.35hm2，以玉米農作物為主。水利工程建設是以改建為主，1眼大口井、1座井房，設置逆止閥、水泵、開關啟動柜等設備，總投資14.9萬元。其中，管網布置方式考慮地勢較平坦，利用地面坡降布設，支管使用的是“豐字”型管網，長度較短；干管品質，主要材質是PVC，與其他材料相比，PVC管材的抗腐蝕性較強，適合應用在較惡劣的作業環境中，便于施工作業，最終確定干管使用φ125管材、支管使用φ90管材。

水泵設備型號為150QJ30-40，流量30m3/h、揚程40m、電機功率5.5kW、轉速2850r/min-1、額定電壓380V、適用井徑＞150mm。

3.6.2 滴灌機井方案設計

地塊長432m、寬度356m，總面積15.38hm2。通過實地勘察，掌握作業現場的水源、地形等情況，選擇滴灌技術。在作業區域內開展改建工作，主要是1眼井，在P=85%時出水量40m3/h，可控制的面積達到15.84hm2，滿足該區域的灌溉需求。配置閘閥、壓力表、施肥罐、逆止閥、離心過濾器等基礎設施，為現場作業秩序開展帶來顯著影響。其中，管網布設是把整個區域劃分成30個滴灌區，根據玉米農作物各階段的生長需求，以地膜覆蓋栽培方式為主，控制行距1.2m、株距0.3m，壓力管道0.8MPa，干管使用的是φ110PVC管材，長287m；支管是φ75PVC管材，長432m，總計2條，“豐字”型管網，滴頭間距0.3m、滴灌流量1.38L/h，內鑲貼片式作用，鋪設長度50～100m。

在管道流量設計方面考慮滴灌設計方式，包括1條干管、2條支管，還需對各級管道流量設計與確定，其中干管流量39.30m3/h、支管流量19.70m3/h、輔管流量19.70m3/h、毛管流量0.41m3/h。

3.6.3 輪灌方案設計

考慮現場各設備的運行可靠性及作業周期，把整體劃分成15個輪灌組，每次有2條支管運行，1條支管負責2個小區的控制閥開啟工作，每次灌水延續時間4.4h，48根毛管同時作業，一輪灌組灌水結束后，遵循“先開后關”原則，提高水資源利用率。對此也進行了實地勘察，獲取信息數據，如下：

第一天，有5組管道作業，分別是1與30、2與29、3與28、4與27、5與26，累計時間分別是4.4h、8.8h、13.2h、17.6h、22.0h。

第二天，是6～10組管道作業，分別是6與25、7與24、8與23、9與22、10與21，累計時間分別是4.4h、8.8h、13.2h、17.6h、22.0h。

第三天，是11～15組管道作業，分別是11與20、12與19、13與18、14與17、15與16，累計時間分別是4.4h、8.8h、13.2h、17.6h、22.0h。

3.7 施工要點

3.7.1 水源井施工

（1）機井。借助沖擊鉆作業，依據設計方案控制鉆孔孔徑D500，井徑D310，上部是D310鐵管，下部是D265鐵管，濾水部分是D260鐵管。濾料是在井管與井壁中間填充石灰石，頂部使用黏土填充并封井，最終的孔頂角≤1.5о；洗井使采用水泵、空壓機設備，遵循“由上至下”作業原則，多次沖洗后開展抽水試驗工作，連續時間≥4h。

（2）大口井。井徑設計為2m與6m兩種，深度5～15m?？紤]施工進度與現場作業難度，采用機械+人工開挖方式。其中，6.0m內徑井壁材料是砌石，強度＞30MPa，混凝土強度≥C20，在井臺砌筑方面使用M10漿砌石，及時洗井；使用C25混凝土澆筑2.0m內徑井壁，10cm厚，井圈高度0.8～10m，井蓋是C25混凝土預制板、Ⅰ級配筋的鋼筋材料，及時洗井。

3.7.2 井房施工

主要是磚混結構井房與高強度防靜電板井房。

磚混結構井房：長3.30m、寬3.30m、高2.50m，砌石結構，埋深1.3m，基槽開挖按1:05放坡比例，與基底約20cm處換成人工作業方式。四周立墻使用的是磚混結構，墻寬24cm，墻壁內外使用的是M10砂漿，面層厚2cm，屋面現澆材料是C20混凝，厚10cm，頂層砂漿抹面。

高強度防靜電板井房：長1.35m、寬1.25m、高2.03m，全鋼骨架，砂石混凝土厚100mm，井房外滴水檐寬300mm，使用C20混凝土材料開展地梁施工項目，夯實土墊層。

3.8 作業成效

（1）提高該地區水資源利用率，在現代化勘察技術與設備應用下，準確掌握該地區水源分布情況，確認所種植的農作物，經作業現場的科學規劃與方案設計，保證水源合理使用，滿足農作物各階段的生活需求，還能對該地區農業發展起到較強的促進作用。節水灌溉水利工程開展階段，注重自然環境與工程項目的融合性，協調發展的同時，還能把各項政策與機制貫徹落實，做好自然環境的評估工作，加快各地區農業經濟發展速度，對水環境及生態環境良好保護。

（2）加大節水設備的維管力度。在節水灌溉施工技術應用階段，各部門應對基礎設施的維護與管理工作重視，延長設備使用年限，降低設備故障率，減少此方面的經濟損失，節約水源，保證工程設備在使用中發揮最佳效益。如渠道滲水問題、管道漏水問題等，是引發水源損耗的主要原因，制定維護與管理方案，定期開展設備維修工作，及時發現問題、處理問題，更新及完善基礎設施，具備完善的整改方案，也能促進水利工程長效運行。

4 結語

通過上述案例分析，了解節水灌溉施工技術在水利工程中的應用價值，逐漸引起各領域的重視，在技術手段、灌溉方式等方面加大創新力度，引進新技術、新模式、新方法等，為各地區的農業種植及經濟發展帶來顯著影響。同時，依據水利工程建設要求及農業發展需求，合理選擇及應用滴灌技術、渠道防滲技術、步行式灌溉技術、管道輸水技術、微灌技術，提升技術水平與水資源利用率的同時，還能創造經濟效益。