高效节水灌溉技术应用中的运维要点

杨林林 焦有权 韩敏琦 杨胜敏 张海文

（北京农业职业学院，北京 102442）

节水灌溉技术是提高灌溉水利用效率和水分生产率的有效途径，是实施国家节水行动、建设节水型社会的有力保障。近年来，北京市在促进高效节水灌溉技术应用推广方面做了大量工作。北京市的农业用水量持续下降，2018年北京市的农业用水量较2017年又降低0.9亿m3，为4.2亿m3[1]；2018年北京市农田灌溉水的有效利用系数为0.742，远高于我国农田灌溉水的有效利用系数0.554[2]。单军等针对北京市郊区县典型村进行了节水灌溉管材及设备情况调研，根据调研数据分析，管道系统漏水问题最为严重，其次为水泵无法使用和出水口损坏，同时也存在灌水器堵塞、滴灌带损坏等问题[3]。出现这些问题的主要原因在于：目前一些节水灌溉工程建成移交后，未采取有效的运行管护措施，未定期对灌溉设备进行维护、保养。

1 高效节水灌溉系统设备的运维要点

高效节水灌溉系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网和灌水器等部分组成，涉及水泵、动力机、过滤设备、施肥设备、控制装置、量测与保护装置等。灌溉工程投入使用后，只有正确操控仪器设备、合理执行灌溉施肥制度、定期保养维护系统，才能保证灌溉质量。

1.1 水源工程的维护要点 水源工程维护的目的就是防止杂物进入管道系统，排除堵塞隐患。在高效节水灌溉系统中，灌水器的出水口都很小，容易堵塞，对供水水质要求较高。水源工程中的泵站、蓄水池等要经常维修与养护，建议每年在非灌溉季节均进行一次维修，定期对蓄水池沉积的泥沙、污物等进行清除。当灌水季节结束，应排除所有管中存水，然后封堵阀门井[4]。

1.2 水泵及动力机的维护要点 水泵在启动运行前应进行详细检查，主要检查水泵与电机的联轴器或皮带是否同心或对正；润滑油是否合适，油质是否洁净；各部分的螺丝有无松动现象。水泵在运行中，要检查水表读数是否和水泵流量一致；检查压力等是否正常；检查水泵和管道各部分有无漏水和进气的情况，进水管应保证不漏气。水泵要定期拆卸检查，全面检修；在灌溉季节结束或冬季使用水泵时，停机后应打开泵壳下的放水塞把水放净，防止锈坏或冻坏水泵[5]。

1.3 过滤设备的维护要点 过滤设备正常运行对整个灌溉系统至关重要。在运行中，如果过滤设备进出口的压力差超过正常压差值的25%～30%，就应当对过滤设备进行反冲洗或清洗。另外，在每次施肥完毕后，也应对过滤设备进行冲洗，防止肥料腐蚀设备。

对于网式过滤器，应经常检查过滤网的损坏情况，并经常清洗过滤网；在清洗过滤网时，应将网芯抽出清洗，用清水冲洗两端的保护密封圈，过滤网一旦破损就应立即更换。对于叠片过滤器，应及时清洗抽出的叠片，用清水冲洗两端的保护密封圈，也可用软毛刷清洗，不可用硬物清洗；过滤器也要用清水冲洗，使污物由污水口排出。对于砂石过滤器，其介质层厚度要经过严格计算，在砂石滤料的数量不足时，应及时补足滤料，以免影响过滤效果；启动反冲洗功能，打开排污阀将水全部排尽，将过滤器压力表下的选择钮置于排气位置。对于离心过滤器，要定时排砂，避免罐中砂量过大，造成离心过滤器不能正常工作；系统不工作时，可清洗集砂罐；进入冬季，为防止系统冻裂，要打开所有阀门，把水排干。

1.4 施肥设备的维护要点 在维护施肥设备时，应首先将水泵关闭，开启与主管道相连的注肥口和驱动注肥系统的进水口。对于注肥罐，应首先清洗罐内残液，晾干施肥罐；将施肥罐上的软管取下，用清水洗净，晾干后放于罐体内保存；维护时，在施肥罐的顶盖及手柄螺纹处涂防锈油，避免生锈；如罐体表面的金属镀层有损坏，要立即清锈后重新喷涂[4]。如果施肥器是注肥泵并配有塑料肥料罐，先用清水洗净肥料罐，晾干罐体；用清水冲净注肥泵，拆开注肥泵，取出注肥泵驱动活塞，用润滑油进行润滑保养，拭干各部件后重新组装好[6]。

1.5 管道全系统的维护要点 在灌溉季节结束时，要分组进行管道全系统的高压清洗，每次打开的阀门数要少于灌溉设计中一个轮灌组阀门数。高压冲洗时要打开主管和支管末端的堵头及毛管，使用高压水将管道内积攒的污物冲洗出。在管道高压清洗结束后，应充分排尽水分，把堵头装回，将毛管弯折封闭[6]。

1.6 灌溉系统的冬季维护要点 节水灌溉系统的设备主要以各类塑料材料为主，如果不采用适当的防护措施，在冬季各灌溉设备极易被寒冬破坏，造成整个系统在来年不能够正常使用。因此冬季灌溉设备的保护措施以拆除回收为主，凡是可拆除的部分都应尽量拆下，清洗干净并排空管道残余水后存放保存，并注意防止进入杂物。在拆卸过程中，要注意保护塑料部件，防止拆除过程出现损坏，如有损坏的部件第2年进行更换。不能拆除的部分，在冬季尚未到来之前，应对整个灌溉系统设备进行清洗，冲洗完成后注意排空管道积水，防止低温冻裂。

2 高效节水灌溉工程运行管护阶段的建议

第一，应明确节水灌溉工程运行管护的责任主体。建议明确散户的管护主体为村委会或水管站，大户的管护主体为大户经营者[3]。第二，注重节水灌溉工程运行维护技术培训。在工程完工后，单位应多渠道积极协调组织开展灌溉系统运行管护技术培训会，对各管护主体的主要技术负责人及实际使用者进行培训。相关部门应加强高效节水灌溉工程建设和运行维护机制研究。第三，促进农户技术需求与当地涉农、涉水院校教师的技术帮扶和社会服务需求紧密对接。尤其是职业院校人才培养需要主动对接当地行业需求，专业建设要强力支撑当地经济发展，充分发挥教师专业特长，面向农业、农村、农民开展免费的技术培训。同时，院校要积极开拓服务渠道，当地农户可以主动与这些院校联系，促进技术交流与合作。第四，开发易于掌握、便于推广、图文并茂的技术服务手册。由于节水灌溉技术的科技含量较高，而多数农户又限于文化程度不高的影响，全面熟练掌握节水灌溉技术的运行操作和维护保养技巧存在难度。建议水务行政主管部门、科研院所、涉农院校相关人员可开发图文并茂、简单易懂的节水灌溉技术服务手册，进一步促进节水灌溉技术的有效推广应用。