低压管道灌溉技术在小农水项目中的应用

孙新华，王荣明，于春香

（1.垦利县水利局，山东 垦利 257500；2.垦利县水利工程公司，山东 垦利 257500）

低压管道灌溉技术在小农水项目中的应用

孙新华1，王荣明2，于春香1

（1.垦利县水利局，山东 垦利 257500；2.垦利县水利工程公司，山东 垦利 257500）

【摘要】通过对垦利县2013年小农水重点县节水灌溉项目的实施过程及实际运行效果进行分析，总结了低压管道灌溉技术在垦利县运用的建管模式及技术要点，以期达到广泛推广该技术的目的。

【关键词】垦利县；低压管道；节水灌溉；给水栓

垦利县位于山东省东北部，黄河三角洲的最下游，农作物灌溉多采用黄河水，由于黄河水含泥沙量大、易淤积，农田多采用渠道灌溉。近几年，垦利县基本完成了主要干渠及部分分干渠的衬砌，但末级渠系大多仍为土渠。筑渠材料多为粉土、粉质壤土，土质疏松、易坍塌，导致输水过程中边坡坍塌、渗漏问题突出；黄河水泥沙含量高，大多输送至末级渠系，导致支渠、斗渠、农渠淤积，每年需进行大量清淤工作，工程管护费用高；喷灌灌溉节水、省地，但由于本地区地下水埋深浅、含盐量大，喷灌极易造成土壤次生盐碱化，农业灌溉没有得到大面积推广；同样，渗灌技术也仅在少量的温室大棚经济作物生产中应用。

1　低压管道灌溉布置

1.1工程概况

垦利县2013年小型农田水利重点县项目位于黄河大堤右岸，控制面积1620hm2，项目区沿五七干渠两侧分布，通过管道输水至田间后接软管进行灌溉。

1.2平面布置

项目区分布在五七干渠两侧，五七干渠为主水源，规划在五七干渠南侧布设泵站1座，北侧布设泵站5座，项目区共设泵站6座。项目区为低压管道灌溉，泵站提升出水后连接主管道，然后经主干管分流至分干管，分干管下设支管，支管沿排沟布设，间距100m，支管上设防盗给水栓，给水栓间距50m。

2　低压管道灌溉规划设计

2.1典型区选择及总体布局

本次工程选取1#泵站作为典型区进行规划设计，该地块面积适中、水源及作物种植情况具有较好的代表性。典型区总面积约213.67hm2，地面坡降大致为1:6000，土壤质地为砂土和砂壤土，土壤平均容重1.43g/cm3，田间持水率为23%（占土重）。该区域农作物以小麦、玉米和棉花为主，东西向种植。五七干渠，常年有水，水量有保证；沿干渠设有10kV高压线路，供电有保证。

规划管道呈“梳子”形布置，主干管沿现状排沟布设，分出4条分干管，分干管下设支管，支管沿田间排水沟布置，间距100m，给水栓在支管布设，间距50m，双向分水控制灌溉，给水栓连接移动式输水软管，每个给水栓控制5000hm2左右。在管线最高点、末端均设置排气阀，管道过排水沟时，改用钢管并加支撑；在管道最低端、末端均设置自动排水阀，每条灌溉支管首部设控制阀门。

2.2设计参数

1）设计灌水定额及灌水周期。设计灌水定额：经计算，m为645m3／hm2。灌水周期：T为10.7d，为提高灌溉保证率，取8d。

2）灌溉设计流量。经计算：Q设1为973m3／h。

3）低压管道灌溉系统工作制度。毛灌水定额：W毛为759m3／hm2。一次灌水的延续时间t次为14.5h。轮灌组的划分：N为11.6，确定分为10个轮灌组。

4）系统管网水力计算。流量的确定：经计算，各级管线的流量分别为：0.031m3/s、0.042m3/s、0.086m3/s、0.104m3/s、0.262m3/s。管径的确定：管径的大小按经济流速法确定，计算管径分别为：174mm，202mm，290mm，319mm，496mm，确定管径分别为：200mm，300mm，500mm。管网水力计算：沿程水头损失计算得，hf为12.5m；局部水头损失，在最不利轮灌组运行时，管网总水头损失为13.8m。水泵扬程确定：按使用要求规定，给水栓出口富余压力为5.0m，则水泵总扬程为18.5m，最终确定水泵扬程为20.0m，配套电动机功率为55kW。

5）水泵运行流量、压力控制。采用智能卡开启防盗给水栓电磁阀门，并准确控制出水量，达到计划用水、节约用水的目的；水泵动力电动机采用软启动，通过主供水管道上的压力传感器反馈信号，采用变频控制技术，使管线压力保持在设定的20.0m压力工作点上恒压供水。

2.3管材选择

田间地下输水管道选用管材现多为PVC管、PE管、玻璃钢管、钢管或铸铁管。据已建工程和市场价格材料分析，管道直径≥300mm采用玻璃钢管材，直径＜300mm采用PVC管材，该方案经济、技术指标最优。玻璃钢管刚度为SN5000，压力为0.6MPa；PVC管压力为0.4MPa。

2.4主要工程量及投资

1#泵站控制面积213.67hm2，共新建提升泵站1座，铺设低压管道25.07km，泵站及管网工程投资258万元，亩均投资约805元。

3　结语

垦利县境内乃至黄河海口地区农田，大多未采用低压管道节水灌溉技术，通过上述分析知，管道灌溉工程亩均投资约805元，亩年增效益约360元，投资强度适中，节水效果明显。本工程的实施将对垦利县以及整个黄河三角洲地区低压管道节水灌溉技术的运用起到示范推广作用。

（责任编辑崔春梅）

【中图分类号】F323.213

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-01-0035-02

收稿日期：2014-12-16

作者简介：孙新华（1963—），男，高级工程师