低壓管道灌溉在小型農田水利工程中的應用

王延麗

摘 要 水資源日益緊缺的現狀嚴重制約了我國農業生產的發展，為此我國加大了農田水利的研究力度，其中低壓管道灌溉就是最新研究出的農田節水灌溉模式。該模式改變了我國小型農田的灌溉方式，既能夠節約水資源、提高水資源的利用率，還能夠實現對農田的科學合理灌溉、提高灌溉效率，改善了農田灌溉中蒸發水分流失與浪費水的情況，也順應了現代農業發展的需求，有助于我國農業發展更好地實現規模化與集中化?；诖?，闡述小型農田水利工程中低壓管道灌溉模式的具體應用。

關鍵詞 小型農田水利工程;低壓管道灌溉;灌溉方式

中圖分類號：S275 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.17.100

近年來，我國各級政府在農田水利工程建設上投入大量的資源，不斷擴大水利工程的建設規模和數量，旨在進一步完善農業基礎設施，建立現代化農業發展機制，有效應對當前水資源短缺對農業正常生產活動造成的不利影響，并不斷提升農業抵御自然災害的能力。然而縱觀整體情況，農田水利工程灌溉依然存在很多問題，如灌溉效率較低、水資源浪費嚴重、灌溉不均勻等[1]。基于此，我國需要積極尋求一種更加高效高質的農田水利灌溉模式，將其應用到小型農田水利工程中，較好地處理現存問題。而低壓管道灌溉模式能夠達到這一目的，這一新型灌溉模式通過聚氯乙烯（PVC）塑料管道科學調度灌溉水源，既能夠提高灌溉水源的調配能力，還能夠大大減少水分蒸發，節約水資源。

1 低壓管道灌溉的概述

1.1 組成

低壓管道灌溉系統主要由電動機與動力設備、PVC塑料管道、給水栓、水泵、輸水管網及塑料軟管組成。1）對于電動機與動力設備的選用，需要結合農田水利工程輸水灌溉的具體電力供應需求，堅持節約資源的原則，選擇適宜的電動機型號與功能，且需選擇具備良好節能性的動力設備。2）PVC塑料管道作為低壓管道灌溉系統的重要組成部分，其一般由專門的生產廠商提供，水利工程施工單位應盡量選擇PVC塑料管道，其主要優勢在于重量較輕、使用簡便，且具體應用中具備良好的穩定性和抗腐蝕性。3）給水栓通過運用建筑機械升降原理，扳動扳手來旋轉螺旋桿，讓水源直接從管道中流出來，而給水栓處于下降狀態時，水流會停止，且增強水量控制能力，對灌溉水利進行合理把握，從而更好地滿足農田的灌溉需求。可見，給水栓的應用可有效保障水源的壓力，從而提高灌溉效率。4）水泵屬于低壓管道灌溉系統中極為關鍵的設備之一，常用的水泵為潛水電泵、離心泵等，在具體應用中需要結合水利工程的實際情況選擇最為適宜的水泵類型，若水利工程要求水泵吸水深度是8 m，則需選擇具備較強動力的潛水電泵和長軸井泵;若水利工程對距離存在硬性要求，可選擇離心泵。5）輸水管網在低壓管道灌溉系統中的應用，需采用合適的輸水管道，通過設施的管道與管道配件來構筑系統化的輸水管網，從而更好地提高低壓管道的灌溉效率。6）塑料軟管的應用，需提前在地面布設移動導管，再有效銜接起塑料軟管與低壓管道輸水灌溉體系;常用的塑料軟管有薄膜塑料軟管、維綸圖塑料管[2]。

1.2 優勢

當前低壓管道灌溉模式已逐漸取代了以往的明渠輸配水模式，并開始大范圍應用到農田水利工程中，適用于純井灌溉，該灌溉模式的主要優勢表現在以下6個方面。1）節水。低壓管道灌溉通過管道將水源輸送至農田，可大大降低水資源的蒸發與滲漏，顯著提高水資源的利用效率。2）節能。管道輸水灌溉可減少水資源的使用量，縮短灌溉時間，這就在很大程度上節約能源[3]。3）節地。輸水管道大多埋于地下，不會占用到地上面積，故而可節約農業耕地。4）省時省工。通過管道將水源輸送至農田，不僅供水速度很快，且能夠保證供水及時，減少輪灌的時間，提高灌溉效率。同時，能夠有效解決以往明渠系統中存在的跑水與漏水問題，節省管理成本。5）良好地形適應性。低壓管道灌溉模式選擇有壓供水方式，能夠適用于各種地形條件，為渠道不能到達的農田輸送水源，不僅能夠減少工程量，還能夠增加灌溉面積。6）經濟效益好。低壓管道灌溉模式具體應用中單位面積所需的管道數量很少，無需投入大量的成本，其中可移動軟管的投資通常為60～80元/hm2，半固定形式的管道的投資通常為500～100元/hm2。此外，當水源條件完全一致時，運用管道灌輸方式既可以增大灌溉面積，更好地改善農田的灌水條件，還能夠實現適時適量的灌溉，故而能夠為農作物健康生長提供足夠的水源，并提高生產效率，達到增產增收的目的[4]。

2 小型農田水利工程中低壓管道灌溉的具體應用

2.1 基礎資料的收集

在小型農田水利工程中運用低壓管道灌溉系統時，為確保該系統的科學建設與有效應用，相關人員必須做好基礎資料的收集和整理工作。在這一過程中，相關人員需要深入到工程建設現場進行全面勘察，盡量收集灌溉水源的位置、灌溉定額量、灌溉面積、區域內種植作物類型等多種信息，然后通過觀察、檢測與模型技術等方式來二次篩選基礎資料，最后有針對性地設計低壓管道灌溉系統，確保低壓管道安裝與施工等工作的科學性與合理性。

2.2 管道的布置

在低壓管道灌溉系統中主要用到輸水管道與配水管道，前者是將水源輸送至配管管道中，后者是按輪次要求適時適量的將輸水管道中的水分配輸送到農田進行灌溉。針對管道的布置，相關人員需注意以下5個方面：1）對水源位置、地質地形條件、作物種植方向等進行全面考慮，明確具體的管道布置方式;2）結合地質地形條件和灌溉面積明確管道級別，選擇合適的管道;3）結合灌溉面積均衡布置出水口或是給水栓，各出水口之間的間隔距離應在50～100 m，還需在出水口位置設置防沖池，而防沖池最好選擇預制混凝土進行建造;4）將進排氣設施布設到管道軸線起伏段的高處、向下彎處，將泄水閥與滲水井布設到管道軸線起伏段低處、管道系統最低位置;5）管道最好埋在凍層以下，一定情況下需設置柔性接頭[5]。在選擇輸水配管的過程中，需要充分考慮當地的地形地貌等具體情況與要求，盡量減少管道配置總數，將管道總長控制合理范圍之內，并在此基礎上盡量減少管徑。

2.3 管網的選材

低壓管道灌溉系統大多敷設于地下，故而對管道的結構強度、變形能力均具有相應的要求。再加上低壓管道灌溉系統的服務對象比較特殊，只有在具體建設過程中嚴格把控管網選材的工作質量，才能夠盡量減少管網的故障發生率。管網的選材中，具體做到以下3點：1）選用的管網應具備較高的結構強度且不易變形，以此確保管網在具體運行中具備良好的效能，為農田作物生產提供足夠的水資源;2）結合小型農田水利工程的實際覆蓋范圍，選用具有較好連接屬性的管網，且在低壓管道系統敷設中，施工人員應盡量在較短時間內完成相關管道的安裝與連接;3）充分考慮小型農田水利工程的節水目的，選用具有較好防水能力的管網材料，以此盡量避免滲漏問題的發生。

2.4 管網的布局

針對小型農田水利工程中低壓管道灌溉系統的管網布局，施工人員應做到以下4點。1）嚴格按照事先編制的規劃設計方案有序開展布局工作，只有確保管網布局的科學性與合理性，才可確保整個低壓管道灌溉系統運行的質量和效率，并便于后續系統維護與管理工作的開展。2）應從小型農田水利工程的建設要求出發，確定壓力水頭的基本屬性與合理參數、低壓管道灌溉系統的壓力設置狀況，還需準確計算管道的長度，合理控制低壓管道灌溉系統的灌溉面積，只有確保灌溉面積的合理性，才能夠獲得較為理想的應用效果。3）立足于農田灌溉用水的使用需求，應秉持科學性、實用性的原則，結合相關規劃設計方案和PVC塑料管的材質特征，合理明確低壓管道灌溉系統管網的走向與間距，以此確保最終的灌溉效果[6]。4）使農田作物的種植方向和管網分支管道的走向相統一，以此保障供水的有效性;還需合理控制各支管之間的距離，避免低壓管道灌溉系統支管密度過小或是過大，既可以滿足低壓管道灌溉系統的使用需求，還能夠減少管網等材料的使用量，從而在很大程度上減少建設成本，提高資源的使用效率。

2.5 強化運行管理與養護

為確保低壓管道灌溉系統在投入使用后運行的穩定性與有效性，相關部門必須制定切實可行的管理制度，并將這一制度落到實處，以免由于用戶欠缺對系統的認識、管理水平低下等而影響到系統運行的效果。同時，待完成系統建設后，需要盡快明確管理與養護主體及其責任，并組建用戶協會，鼓勵用戶積極參與到系統的管理與維護之中，從而切實提高管理效果。另外，為確保低壓管道灌溉技術得到有效應用與長遠發展，相關部門必須加大相關人員的培訓力度，提高相關人員的技術水平與業務能力。

3 結語

當前我國小型農田水利工程建設步伐越來越快，進一步拓展了低壓管道灌溉系統的應用范圍，也體現出該系統具備的節水、節能、節地等優勢。為確保低壓管道灌溉系統的優勢得到充分發揮，相關單位和部門必須切實做好低壓管道灌溉系統的建造、管理與維護工作。

參考文獻：

[1] 丁婷婷.低壓管道灌溉在小型農田水利工程中的應用[J].農業科技與信息，2020（23）：94-95.

[2] 林堅.低壓管道灌溉在小型農田水利工程中的應用探析[J].珠江水運，2016（12）：34-35.

[3] 劉杰.低壓管道灌溉在小型農田水利工程中的應用[J].價值工程，2020，39（8）：213-214.

[4] 金萬彬.低壓管道灌溉在小型農田水利工程的應用分析[J].農業科技與信息，2019（9）：100-101.

[5] 全慶明.低壓管道灌溉在小型農田水利工程的應用與分析[J].建筑知識，2017，37（3）：103.

[6] 劉文華.低壓管道灌溉在小型農田水利工程中的應用[J].農技服務，2017，34（1）：160.

（責任編輯：劉寧寧）