充分有效利用水资源 开发管道灌溉节水新模式

翟明

在农业节水工程中，管道灌溉是节水灌溉技术之一，能有效利用水资源，实现灌溉、施肥双结合，可大幅度提高灌溉效率。对于相对贫困的农村来说，一次性投入高效节水技术，投资大，群众难以承受，适应性差。如果先将渠灌发展成管道灌溉，利用管道“输水速度快、损耗小”的特点，结合其他田间节水灌溉技术，在主、分管道不投入的前提下，再分期投资，逐步改造成喷灌或滴灌等高效节水模式，即可大幅度提高农田灌溉水的利用效率，实现高效节水灌溉。

1.管道灌溉技术的优、劣势

1.1优势 灌溉水利用率高，节约用水，在水资源缺乏地区可以实现高产；管道因可埋入地下，节省土地，对管线沿途地面环境影响小；利用管道压力，可以一定程度地适应高低不同的地形变化；使用寿命长，日常维护量小；利用高新科技和技术，可以实现高度自动控制运行和管理，大幅度提高灌溉效率；可以实现灌溉、施肥等农业综合措施的一体化。

1.2劣势 虽然长期看效益可观，但先期一次性投资较大，对经济欠发达地区，特别是在普通农民小规模的常规品种种植模式中推广难度较大；由于采用了一些新材料和先进技术，对运行和管理人员的素质和要求，比传统灌溉方式要高，设计、施工、管材及相关设备的安装需要专业队伍，正常的维护及检修也需要一定的专业知识。

2.管道灌溉的重要环节

2.1主管道 低压管道（低于0.2MPa，主要针对井灌区），设计可以参照低压管道输水灌溉工程技术规范；高压管道，参照水电站压力钢管规范和市政给排水相关规范；主管道设计，重点解决水锤、管道材质及经济管径比选问题。现在离水源较近的土地都已开发完成，对偏远地块的开发及低产田的改造已经逐步展开，长距离、高压管道输水灌溉项目大量增加。这不仅丰富和扩展了管道输水灌溉的内容和概念，也增加了设计难度。

2.2支管及管网 主要参照市政给排水相关规范，设计时重点解决水头损失、压力平衡（支管与管网的压力衔接、二次加压）、过滤及沉淀、经济管径及材质问题。在灌区形状复杂、狭长等情况下，为不浪费水头，需要详细比较、分析支管及管网布置方案，充分利用地形地势。一般采用压力调节池、二次加压，管网串、并、环联合布置等综合措施，能较好地减少水头损失、平衡管网的压力。

2.3田间灌溉 主要解决管灌、喷灌、滴灌（膜下滴灌） 各种方式下，压力衔接及平衡、水量控制、机械配备及使用效率等问题。田间设计要结合天然降水过程，充分考虑农作物的农时、生长特点及灌水过程线，科学制定田块的灌溉方式及时机，最大限度地提高灌溉机械的使用效率。

3.管道灌溉与其他田间灌溉的结合形式

3.1管道灌溉与膜上灌溉相给合 利用管道灌溉出水口由软带将水引入覆膜的沟内，使水通过地膜覆盖的放苗孔进入作物的主根区，灌溉水沿主根下渗，四周扩展，局部灌溉，与膜下滴灌的效果相同，可提高灌溉水利用率达到90%以上。

3.2管道灌溉与集雨灌溉相结合 如果灌溉水水源为集雨工程，水量还有一部分没有得到利用，同时附近有地势较低的受灌面积，并且水源与灌溉地自然落差形成的水压可以满足灌溉所需压力，就可以发展成自压管灌或自压喷灌，如压力足够可与单跨自动喷灌机组结合，将部分压力转化为喷灌机组前进的动力。此项技术无需耗能，节省了动力设备投资，是农田高效节水灌溉技术之一。

3.3管道灌溉与滴灌相结合 这种方式就是在管道出水口连接与种植作物行相垂直的耐老化塑料支管，并与若干条铺设在作物行的滴灌带相连，利用管道出水口提供的压力，满足滴灌带滴水所需的能量。系统总扬程=动水位+首部损失+管道输水损失+滴头额定压力。例如与膜下滴灌的组合，首先对泵进行调节，保证出泵水压力在2.5～3之间。原系统结构为：水源——水泵——离心式或砂石过滤器——施肥罐——网式过滤器——主干管——分干管——支管——毛管——滴水带。其中水源、水泵、离心式或砂石过滤器、施肥罐和网式过滤器是首部工程，只需一次性投资，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连接支管、毛管和滴水带，支管和毛管可以重复利用，每年只需更换滴水带，与管道灌溉相比，减少了软带的投资。

3.4管道灌溉与喷灌相结合 这种组合形成半固定喷灌模式，喷灌的喷头工作压力和喷嘴压力要求达到0.35MPa，水泵配套功率0.16Hz，地埋管道的压力必须保证在0.8MPa以上，水泵扬程在管道灌溉的基础上再加上喷嘴压力，系统总扬程=动水位+首部损失+管道输水损失+喷头额定压力。