低压管道灌溉系统安装与维护

□ 郑 伟

银州区龙山乡地处铁岭市郊区，现有人口31.64万人，其中农业人口2.51万人。现有耕地面积4.5万亩，其中高标准蔬菜保护地和水浇地1.8万亩，水田1.9成亩，其余为大田作物，主要分布在城郊四周。蔬菜节水灌溉技术是龙山乡推广的重点，近几年结合“3655”和“菜篮子”工程，对保护地及周边裸地蔬菜进行低压管道节水灌溉，通过运行实践效益明显。现对低压管道输水灌溉（以下简称“管灌”）的系统安装与管理维护应注意的问题阐述如下：

一、组成与布置

（一）系统组成：低压管灌输水系统一般由以下几部分组成。

1.水源。主要是机井或河、湖、库、塘等清水作为水源。

2.首部取水枢纽。主要是水泵、动力机及其配电设备。

3.输水配水管道。一般设有Ⅰ级、Ⅱ级固定输水管道，支管道上设置竖管通向地面。

4.给水装置。一般采用消防用给水栓。

5.安全保护装置。常在管道的首端或特殊部分设置排气阀或调压阀。

（二）系统布置：根据水源位置、控制范围、地面坡度、田块形状、作物种植方向等条件，管网布设主要有以下几种形式：

1.水源位于田块一侧。常采用“一”字形、“T”字形或“L”形三种形式。这三种类型适合单井出水量达20～40m3/h，控制灌溉面积50～100亩(旱作物)，田块的长宽比不大于3。

2.水源位于田块中心。常采用“H”形，亦可采用环形。这两种形式适用于单井出水量40～60m3/h，控制面积100～150亩，田块的长宽比≤2。当长宽比＞2，采用长“一”字形布置。

3.水源位于田块一侧。当控制面积较大，近似方形、作物种植方向与灌水方向不同时，可布置成梳齿形(或环状网)、鱼骨形(或环状网)两种形式。适用于出水量60～100m3/h，控制面积150～300亩，田块的长宽比约等于1的情况。

二、管道安装要严格执行操作规定

“管灌”工程施工与安装，应按已批准的设计方案进行，修改设计或更换材料，必须经主管部门批准。施工前，施工人员必须熟悉规划设计文件，现场施工技术。施工前应编好施工计划，施工人员经技术培训合格后方能上岗。施工人员应事先根据设计要求核对工程材料数量及质量等，对管材、管件应按产品标准进行抽样检查，施工中应执行机械电器设备安全生产的有关规定。

（一）管槽开挖应注意以下几个问题

基槽放线要准确、顺直，每隔50m打一木桩。管道交叉处、转折点、地形起伏较大处应加桩，管道交叉、转弯处放线要垂直。

基槽开挖断面应根据当地土质、管材、地下水位、设计开挖深度等确定。基槽底宽（B）按管材、管件确定。采用塑料管材时，B=0.5～0.6m；采用素混凝土管材时，B＞D+0.5m（D为管材外径）。基槽开挖深度按设计要求进行。

槽底要求平直、密实、清除石块与杂物并排除积水。

基槽开挖完毕后，经检查合格后方可进入下一道工序。

（二）管道系统安装应注意

安装管道前，需对管材、管件进行外观检查，清除管内杂物，不合格的不得使用。

管道安装顺序应先干管后支管，插头在上游，承口在下游，顺水流方向依次施工。

管道中心线应平直，管底与槽底应贴合良好。

塑料管承接口应涂粘结剂，其搭接尺度应大于管道外径的1倍。承接口的塑料管（或管件连接）应按厂家要求进行。管道接好后，应在每节管子中间填土20～30cm，以固定管身。

水泥预制管平口（包括企口）式接头，宜采用纱布包裹。要求砂浆饱满，纱布和砂浆结合严密。承接插式接头，承口内应抹1：1水泥砂浆，插管后用1：3水泥砂浆带口，接管时应固定管身，管接好后应立即覆盖15～30cm湿土养护。

三、首部及给水栓的安装

首部及给水栓的安装应注意以下事项：

（一）首部安装应按设计要求，“三阀”(即逆止阀、安全阀、排水阀)齐备，位置正确，安装平顺、稳定。

（二）给水栓安装程序，应先将给水栓与立管预先接好，且立管应余有一定长度，待现场二通接好后，再按场面深浅确定立管高度，以避免头部安装过低或过高。

（三）给水栓与底部三通连接处，首部与主管、连接三通处应加固处理，以防运行期间水流冲击出现漏水。

四、试水检查与回填程序

安装检查打压试水及回填应注意：

（一）全部工程（以井为单位）安装结束。检查无误后，按要求进行打压试水。

（二）试水合闸前，将所有支管末端给水栓打开，其余给水栓全部关闭，合闸出水后，各管线检查人员逐个检查给水栓接头。发现漏水处做好标记，待停水后处理，如发现有接头断开时，立即通知指挥人员关闸，待修复后再合闸试水，反复进行，直到合格为止。

（三）经试水检查，并与用户双方联合验收合格后，方可组织回填。回填安先将松散碎土填至管顶20cm左右，再回填一般土。

五、管道系统管理维护

（一）成立专业管水队伍

由村委会挑选责任心强，有一定专业维修技能的村民为管水员，成立专业管水队伍，制定运行操作规程和管理制度，操作人员应培训上岗，实行村级统一管理，负责灌溉时开机送水、收缴水费、维护设备等。应根据灌溉制度制定科学的用水计划，实施分组轮灌。

每次运行前，应检查机井设备，管道系统和附属设备是否齐全、完好。灌水时应先开启出水口，后启动水泵。改换出水口时，应掌握先停后关原则，停灌时先停泵后关出水口。

建立定期检查制度，发现问题及时维修。上冻前停水时，应及时排尽管道余水，做好冬季保养。

（二）统一放水时间

按照管道设计和灌溉成本核算，规定每次扬水站开机必须有10户以上群众同时要求才能统一放水，避免只因一户或几户浇水而造成扬水站电力和水资源的浪费。

（三）合理收缴水费

1.水费收缴原则的确定。按照“谁受益谁负担，集体不贴钱，群众满意”的原则，最终确定以浇水时间和用电量相结合的方法计算水费。从而达到集体不贴钱，群众无争议的目的。

2.水费收缴方式

采取预交款的方式。每次放水前，用水户需根据土地面积交足预付款，管水员按预付款先后顺序依次接头放水，记录各用水户的浇水时间，记录各级站的用电量。每次水浇完后，依据各级站的用电量、电价、浇水时间计算各用水户的水费，多退少补。全村耕地浇一遍需5天时间，一般一年内统一浇水3～5次。

六、作用与效果

低压管灌是介于管灌输水和地面灌溉之间的一种输水灌溉技术。其输水方式是采用耐压较低的管道，将低压力水从水源输送到田头，然后进行地面灌溉的技术。发展低压管道灌溉不仅具有明显的经济效益，而且对保护农田生态环境十分有益，其产生的社会效益也是十分显著的。

（一）节水节地。低压管灌集合了管道灌溉的全部优点，一方面由于输水损失少，能有效地防止灌溉水的渗漏和蒸发损失，从而大大提高了灌溉水利用系数。同土渠相比，灌溉水利用系数一般可提高30%以上，可比土渠节水30～50%。在同一水源条件下，和土渠相比，灌溉面积可增加0.5～1.0倍。按平均年灌溉定额680m2/亩计，则年亩节水量达到200m3以上。另一方面，由于改明渠为暗灌，不仅节约了耕地且减少了明渠交叉建筑物的配套。经测算，同其他明渠相比，一般可提高耕地利用率达5～8%，降低交叉建筑物配套成本的30%以上。

（二）节能高效。低压管灌的最大特点是采用低压输水(系统最大工作压力一般不超过0.2MPa)，与喷微灌相比节能在50%以上。此外，由于水流速度快，灌水效率高，进一步缩短了灌水周期。

（三）适应性强。受气候、地形、作物分区、灌水时间等因素干扰少，同喷灌、滴灌相比，单位面积投资较低、使用技术简单，运行费用少，易于推广。

（四）利于保护生态环境。由于低压管灌输水管道全部埋于地下，不存在明渠硬质化后有益生物被分隔和难以逾越而造成的死伤现象。还可改善灌水条件，增产增收。

七、低压管灌的局限和不足

由于低压管灌经济实用，在现代农业建设中，必将发挥重要的基础作用。但从其本身特点看，也存在一定的局限。主要表现：一是与衬砌渠道相比，控制灌溉面积比较小，能耗相对较高(一般高出10～20%)，一般不能利用原有泵站；二是低压管灌是集机电系统、控制系统和输配水系统于一体的综合性技术，其机电安装、管道铺设技术要求较高；三是受管道流量限制，必须实行轮灌，配水灌溉管理要求较高。

在适用范围上，笔者有如下建议：

（一）区域范围应更多地应用于井灌区和砂土地区的小型提水灌区，控制灌溉面积以300亩左右为宜。

（二）使用对象优先用于农业示范园区，尤其适用蔬菜设施大棚以及经济作物育苗基地等。

（三）必须明确专人管护，做到统一调配用水。