充分有效利用水資源 開發管道灌溉節水新模式

翟明

在農業節水工程中，管道灌溉是節水灌溉技術之一，能有效利用水資源，實現灌溉、施肥雙結合，可大幅度提高灌溉效率。對于相對貧困的農村來說，一次性投入高效節水技術，投資大，群眾難以承受，適應性差。如果先將渠灌發展成管道灌溉，利用管道“輸水速度快、損耗小”的特點，結合其他田間節水灌溉技術，在主、分管道不投入的前提下，再分期投資，逐步改造成噴灌或滴灌等高效節水模式，即可大幅度提高農田灌溉水的利用效率，實現高效節水灌溉。

1.管道灌溉技術的優、劣勢

1.1優勢 灌溉水利用率高，節約用水，在水資源缺乏地區可以實現高產；管道因可埋入地下，節省土地，對管線沿途地面環境影響小；利用管道壓力，可以一定程度地適應高低不同的地形變化；使用壽命長，日常維護量小；利用高新科技和技術，可以實現高度自動控制運行和管理，大幅度提高灌溉效率；可以實現灌溉、施肥等農業綜合措施的一體化。

1.2劣勢 雖然長期看效益可觀，但先期一次性投資較大，對經濟欠發達地區，特別是在普通農民小規模的常規品種種植模式中推廣難度較大；由于采用了一些新材料和先進技術，對運行和管理人員的素質和要求，比傳統灌溉方式要高，設計、施工、管材及相關設備的安裝需要專業隊伍，正常的維護及檢修也需要一定的專業知識。

2.管道灌溉的重要環節

2.1主管道 低壓管道（低于0.2MPa，主要針對井灌區），設計可以參照低壓管道輸水灌溉工程技術規范；高壓管道，參照水電站壓力鋼管規范和市政給排水相關規范；主管道設計，重點解決水錘、管道材質及經濟管徑比選問題。現在離水源較近的土地都已開發完成，對偏遠地塊的開發及低產田的改造已經逐步展開，長距離、高壓管道輸水灌溉項目大量增加。這不僅豐富和擴展了管道輸水灌溉的內容和概念，也增加了設計難度。

2.2支管及管網 主要參照市政給排水相關規范，設計時重點解決水頭損失、壓力平衡（支管與管網的壓力銜接、二次加壓）、過濾及沉淀、經濟管徑及材質問題。在灌區形狀復雜、狹長等情況下，為不浪費水頭，需要詳細比較、分析支管及管網布置方案，充分利用地形地勢。一般采用壓力調節池、二次加壓，管網串、并、環聯合布置等綜合措施，能較好地減少水頭損失、平衡管網的壓力。

2.3田間灌溉 主要解決管灌、噴灌、滴灌（膜下滴灌） 各種方式下，壓力銜接及平衡、水量控制、機械配備及使用效率等問題。田間設計要結合天然降水過程，充分考慮農作物的農時、生長特點及灌水過程線，科學制定田塊的灌溉方式及時機，最大限度地提高灌溉機械的使用效率。

3.管道灌溉與其他田間灌溉的結合形式

3.1管道灌溉與膜上灌溉相給合 利用管道灌溉出水口由軟帶將水引入覆膜的溝內，使水通過地膜覆蓋的放苗孔進入作物的主根區，灌溉水沿主根下滲，四周擴展，局部灌溉，與膜下滴灌的效果相同，可提高灌溉水利用率達到90%以上。

3.2管道灌溉與集雨灌溉相結合 如果灌溉水水源為集雨工程，水量還有一部分沒有得到利用，同時附近有地勢較低的受灌面積，并且水源與灌溉地自然落差形成的水壓可以滿足灌溉所需壓力，就可以發展成自壓管灌或自壓噴灌，如壓力足夠可與單跨自動噴灌機組結合，將部分壓力轉化為噴灌機組前進的動力。此項技術無需耗能，節省了動力設備投資，是農田高效節水灌溉技術之一。

3.3管道灌溉與滴灌相結合 這種方式就是在管道出水口連接與種植作物行相垂直的耐老化塑料支管，并與若干條鋪設在作物行的滴灌帶相連，利用管道出水口提供的壓力，滿足滴灌帶滴水所需的能量。系統總揚程=動水位+首部損失+管道輸水損失+滴頭額定壓力。例如與膜下滴灌的組合，首先對泵進行調節，保證出泵水壓力在2.5～3之間。原系統結構為：水源——水泵——離心式或砂石過濾器——施肥罐——網式過濾器——主干管——分干管——支管——毛管——滴水帶。其中水源、水泵、離心式或砂石過濾器、施肥罐和網式過濾器是首部工程，只需一次性投資，而主干管和分干管利用管道灌溉的地埋管，在管道灌溉的出水口再連接支管、毛管和滴水帶，支管和毛管可以重復利用，每年只需更換滴水帶，與管道灌溉相比，減少了軟帶的投資。

3.4管道灌溉與噴灌相結合 這種組合形成半固定噴灌模式，噴灌的噴頭工作壓力和噴嘴壓力要求達到0.35MPa，水泵配套功率0.16Hz，地埋管道的壓力必須保證在0.8MPa以上，水泵揚程在管道灌溉的基礎上再加上噴嘴壓力，系統總揚程=動水位+首部損失+管道輸水損失+噴頭額定壓力。