王 嵐
(陽谷縣水務局,山東 陽谷 252300)
陽谷縣地處山東省西部,聊城市南部,總面積1 064 km2,農業灌溉用水為用水大戶。黃河流經該縣東南部,境內長3.3 km,水量較大,是全縣農業灌溉用水的主要水源。但近年來,隨著居民生活用水、工業用水、生態環境用水、農業灌溉用水地不斷增多,供水不足的矛盾越來越突出。為此陽谷縣大力推廣高效節水灌溉,發展管道輸水灌溉技術。尤其自2010年以來,在小農水重點縣項目建設中,陽谷縣大力推廣管道輸水灌溉技術,進一步緩解了全縣水資源短缺的矛盾,涵養了地下水源,提高了水的利用系數,縮短了灌水周期,取得了較好的經濟效益和生態效益。
陽谷縣小農水重點縣項目區分別位于張秋鎮、阿城鎮、七級鎮、高廟王4個鄉鎮,涉及耕地面積7 244 hm2,項目實施中,共新打、配套機井791眼,新建泵站36座,鋪設UPVC管道670.261 km,完成投資近8 000萬元。考慮到陽谷縣種植結構、水資源條件、農業生產方式等因素,為充分利用水資源,提高水的利用率和利用效率,用最少的耗水量獲得最高的作物產量和產值,為此項目區采用了管道輸水灌溉方式。
傳統的“土渠輸水,大水漫灌”粗放的農業灌溉方式,使農業用水中能被作物真正利用的水量較少,絕大部分水量都損失在從水源到田間入口、輸送過程中及進入田間后的滲漏和蒸發過程中,這既浪費了水資源,又易造成土地鹽漬化,還直接影響了水的利用率。而管道輸水灌溉則是盡可能地提高水的利用效率,用有限的水資源獲得最大的經濟效益和生態效益。經配水口直接進入溝畦,減少了輸水過程的滲漏和蒸發,極大地減少了輸水損失,水的輸送利用率可達95%,比土渠節水35%左右,節能25%,同時,在干旱年份,將有效緩解用水矛盾。
另外,管道埋設深度一般在80 cm以上,管道埋在地下,可減少渠道占地2%~3%,方便管理,不易受人為破壞,土地還可恢復種植。而且可提高輸水速度,加快灌水進度,縮短輪灌周期,有利于控制灌水量,有利于作物適時適量灌水,從而提高作物產量和品質。
該項目區位于平原區,地面高程變化不大,土質為壤土,易于開挖。開挖斷面為矩形,開挖深度 1~1.2 m,溝寬 0.5~0.6 m,溝槽要求平、順、直。進行溝槽開挖時首先進行放線測量,用經緯儀定出中心線,打下中心樁,根據開挖寬度,用白灰畫出開挖界線,并標出出水口的位置。
根據管徑大小和現場情況,采用人力下管和吊車下管相結合的方法,下管時管材不得與槽壁碰撞,不得拖動管材。安裝時根據控制樁嚴格控制管道中心高程,以控制管道的縱坡,在管道最高處安裝進排氣閥,在管道最低處安裝泄水閥。
本工程管道安裝直徑Φ200 mm以上時,采用橡膠圈承插接口,施工簡單易于操作。橡膠圈斷面直徑壓縮率采用40%,環內徑為插口端外徑的0.85~0.9。為了安裝方便先用水浸濕膠圈,將橡膠圈正確安裝在承口橡膠圈內。橡膠圈連接管材在施工中被切斷時(斷口平整且垂直管軸線),應在插口端倒角,并劃出插入長度標線,然后再進行連接。用毛刷將V型脂肪酸鹽潤滑劑均勻地涂嵌在承口處的橡膠圈和管插口端外表面上,將連接管道的插口對準承口,保持插入管段的平直,用手動葫蘆或其它拉力機械將管一次插入至標線。管道安裝穩定后,再復核管底高程,使管道的縱坡符合設計要求后再進行下一工序的施工。直徑Φ200 mm以下的管道采用膠粘式接口,施工時要求擦凈管口,抹膠均勻,平順安裝,以確保管道安裝質量。
在管道安裝后對每條管道進行水壓試驗。管道試水前安裝測量儀表,認真檢查被測管道系統,設備是否安全、進排氣閥是否通暢,安全閥、給水栓是否啟閉靈活,檢查被測管段覆土固定情況。試水壓力和保壓時間嚴格按照有關規范執行,試驗時檢查管道系統的滲漏情況做好標志和記錄,滲漏損失符合有關規范要求,且不出現集中滲漏。
管道試水合格后要盡快回填管溝,回填時要分層回填,每層填土30~40 cm。回填土中磚、石塊或其他具有鋒利楞角的物體不能接觸管道,以免損壞管材,回填土要密實。
當地埋固定管道放水或停水時,常會產生沖擊壓力和水錘壓力,較易因為管道壓力升高發生管道爆裂。為防止管道遭到破壞,要始終保持進排氣閥的暢通無阻。澆地時先開放水口,后開水泵,結束時先停水泵后關放水口。多出口同時放水時,應使同時打開的放水口與水泵距離大致相同。水泵停用期間,關閉所有放水口,以防雜物堵塞管道。越冬前要打開排水口,將管內存水排空,以防管道凍裂。
管道輸水灌溉技術不同于明渠輸水,技術要求高,必須實行科學管理,以確保工程長期發揮效益。為此,陽谷縣形成了以行政監督為依托,以協會管理為主、基層水利服務組織指導為輔的長效管護機制,從根本上解決了如何管好、用好工程的問題。
1)建立健全管理機構,以農民用水協會為單位實行統一管理,協會具體負責安排灌水作業的組織和實施。
2)大力推廣“三位一體”管理模式,積極推行小型農田水利工程產權制度及管理運行機制改革,大力推行農民用水合作組織建設,組建農民用水戶協會。組織用水戶協會成員參與工程規劃建設、籌資投勞、運行管護的全過程,使協會成員真正成為小型農田水利工程建設、管理和受益的主體,形成良性的工程運行管理機制。
3)大力推行水價改革,核算供水水費成本,合理確定水價,保障供、用水雙方的權益。
管道輸水灌溉技術的應用在實現節水目標的同時,也是傳統農業向現代化農業轉變的有效“促進劑”。 管道輸水灌溉技術的推廣,有效地推動了陽谷縣農業種植結構調整,通過對農作物實施科學灌溉,改善了農作物品質、提高了作物產量,實現了農民增收致富。
截止目前,通過推廣管道輸水灌溉技術,陽谷縣項目區共改善灌溉面積1.02 hm2,年增產糧食202.47萬kg,年增凈產值548.47萬元,年節水1 059 萬 m3,省工 2.664 萬個,節地 96.53 hm2。 達到了省水、省工、省力、省錢、節地、增產的效果,取得了較好的社會經濟效益。