小型農田水利工程中低壓管道灌溉應用
李忠銀
摘要:小型農田水利工程作為農業生產中的基礎設施,為保障建設優質的農田水利工程,必須構建一套科學、合理的規劃設計體系,確保其成為農業生產和人民生活提供最佳的服務。近些年,國家及各地政府對小型農田水利工程的投入力度不斷增加,如何科學規劃設計農田水利工程,促使其符合實際發展要求成為水利工程設計者重點研究的問題。本次研究以瀘縣水利灌溉工程為視角,詳細介紹小型農田水利工程的低壓管道灌溉應用,以期為我國農田水利工程的發展提供重要借鑒和參考。
關鍵詞:低壓管道灌溉;小型農田水利工程;水資源
近些年來,我國與自然災害斗爭的過程中,作出了巨大的努力,在農田水利設施上,不斷完善灌溉系統,使農業有能力抵御自然災害,農民不再是完全的靠天吃蛋。然而,問題仍然存在農田水利中,例如:地區河道淤積、水利用效率不高、整體水不能均勻分布和缺乏灌溉、排水能力等。為了解決這些問題,需要對農田進行改變灌溉方式。此外,低壓管灌溉用水灌溉良好,并且還有節水等優勢,十分適合小型農田灌溉。
一、瀘縣農田水利工程低壓管道輸水
瀘縣處于四川盆地的南部,幅員面積 1532km2,東西長 56.23km,南北寬約為 46.8km,總人口 109 萬,農村人口大概有 98萬人,人均的耕地面積大約為 453.56m2。
瀘縣多年平均水利資源總量為 6 億立方米,其中地下水 0.4億立方米。全縣有水利工程設施 10509 處,蓄引提能力 2 億立方米。最大的蓄水工程玉龍湖,水面 6 平方公里,可蓄水量 2510 萬立方米,控灌瀘縣東部和龍馬潭區的農田 10 萬畝。
瀘縣的總耕地面積大約為 44722hm2,其中有效的灌溉面積為28714hm2,有接近 17342hm2 所采用的是提灌的方式。不過因為明渠建設工程投資比較大、建設線路收地形制約大、施工比較難,瀘縣已經逐步使用低壓管道灌溉(低壓灌溉管主要是 PE管)代替提灌方式,有效的提高了灌溉的效率,促進瀘縣農田經濟的發展。
二、農田灌溉低壓管道
可以通過低壓管道輸送的水源眾多,包括水井水源、水庫水源,以及水溝荷塘的水源等,這些水源均符合農業用水對水質的要求。瀘縣屬于典型丘林地帶,灌溉基本都是提灌站在江河庫取水:
1.水泵
水源位水位低于水平面八米之內時,則需要是一個離心泵,這是由于離心泵具有揚程高,并且吸水量小的特征,而潛水電泵的動力與離心泵相比,其動力更強,適用于從深度較大的井中吸水,因此,在水泵需要將水資源從八米以下的位置將水資源吸出時,可使用潛水電泵。
2.電動機及動力設備
電動機顧名思義,需要電方可工作,因此,想要使用電動機提供動力,首先要考慮到當地是否可以為其提供充沛的電力。與此同時,在購買電動機之前,要充分了解電動機的型號、功率,以及工作時需要的電壓、還有轉速等,最重要的是要了解該電動機和水泵的連接方式,考慮是否符合需求。根據實踐經驗,建議購買國家認定的、具有節能特性的發電機和水泵一體化的產品,或是原機套裝產品。
3.PE管
是近幾年在國內新興起的一種管材,其優點是管材強度高,密封性好;重量輕,管道內壁光滑,水頭損失小,一般在同等條件下口徑可比其他管材口徑降低;防腐性能好,無電腐蝕之慮,可直接埋設于酸性或堿性土壤中,無需保護。同時,PE管道具備獨特的柔韌性,其斷裂伸長率均超過 500%,彎曲半徑可以達到管道直徑的 20 ~ 25 倍,還有優良的耐刮傷痕的能力。因此鋪設時很容易移動,彎曲和穿插,不受地形地貌的限制,必須進行埋設,適用于非開挖頂管等多種施工方式。
4.給水栓
給水栓的作用是為地面管道提供壓力水源,給水栓的工作原理是機械升降,轉動螺旋桿時,若將其提起,則水源流出,當下壓時,水源停止流出,通過此方法控制水量。
三、低壓管道灌溉的優勢
1.節水管道輸水系統可以減少滲漏和蒸發損失,提高水資源的利用率。各地低壓管道輸水灌溉可比水渠輸水節約三分之一,是一項有效的節水灌溉工程措施。
2.節能管道輸水灌溉比水渠輸水多消耗能力,但通過節水,可提高水的有效利用率。這將會節省一部分水資源。
3.輸水快和省時、省力管道輸水灌溉是在一定壓力下進行的,一般比土渠輸水流速大、輸水快,供水及時可有效節約灌溉勞動力。
4.灌水及時促進農業生產管道輸水灌溉,在減少水量損失同時改善了田間灌水條件,縮短了引水灌溉周期,從而有效地滿足了作物生長的需水、可有增產增收的巨大作用。
5.減少土地利用率從事農業產業的人們知道,自家土地附近都會有一定的土地占用,是為了方便輸水灌溉,這在方便灌溉的同時,占用了大量土地,對于我國土地資源緊缺,人均占有耕地不足 1.5 畝的現實來說,管道輸水灌溉將會節省一定的土地利用率。
四、電力提灌渠管道設置
根據防滲結構應貫徹因地制宜、就地取材的原則,并滿足下列要求:防滲效果好,最大滲漏量能滿足工程要求;經久耐用,使用壽命較長;輸水能力和防於抗沖能力高;施工簡易,質量容易保證;管理維修方便,價格合理等要求進行比較選擇。對電力提灌渠,采用機泵管一體低壓輸水灌溉形式,采用 PE管道輸水。對管道的走向每隔 50-100m設置標識樁,管道直接提水泵出水管,取水口安裝攔污設施,確保管道安全取水不被堵塞,同時PE管在至高處要設置排氣閥、低洼處要設置排空閥。在管道安裝后,對管道的走向線路制作成圖像資料保存,為今后的維修管護提供方便。在瀘縣內農田水利灌溉項目中,已有排澇溝渠完全能夠滿足排澇要求。在水利灌溉中大量采用節約投資、節省占地、施工方便、水損較小等優點的 PE管道輸水灌溉是科學可行的,切實節約了水資源,并減少了灌溉時間,提升了灌溉效率。
五、低壓管道灌溉技術實際應用的效益
低壓管道灌溉的使用,不僅能夠切實提高灌溉效率,而且能夠進一步提高農田灌溉的是經濟效益,提高水資源的利用率。其實際效益體現在以下三點:第一點是低壓管道灌溉不易受外界條件和因素影響小,穩定性能高,科學合理的應用管道低壓進行灌溉,可以保證水資源的有效利用。第二點,水在低壓管道內,可以有效保護水資源不被污染,符合目前水利灌溉的環保要求和環保理念,真正的提高農田灌溉質量。第三點,在低壓管道灌溉的實際應用過程中,可以實際的灌溉需求,控制灌溉用水量,調解水流速度,進而滿足不同農田灌溉的需求,靈活性強,可以減少水資源的浪費。
六、管道系統運行管理中應注意事項
管理工作水平對低壓管道灌溉的應用質量有著重要影響,在管理過程中,可以具體從以下三個方面著手。
1.專人管理
即立足于農田水利工程的工程量和工期,安排專人對低壓管道進行管理,若工程較大,則可以是成立管理部門,明確分工,實行管理責任制。
2.制定管理制度
從管理學角度出發,任何管理都需要依托具有針對性的制度,管理制度由工程內部自行制定,制度內容一般涵蓋系統的運營管理,灌溉的用水管理,以及灌溉設備的檢查維修制度等相關制度。
3.對設備進行定期檢查和修護
對設備的保護重在預防,如為水井修建井臺,或是井房,重視檢查工作,對設備進行定期的檢查,如給水栓、水泵等組件的檢查,發現問題要及時進行維修處理。
七、結語
綜上所述,低壓管道灌溉廣泛應用在我國農田水利灌溉工程中,低壓管灌技術是我國當前農田水利工程中較為先進的技術,是促進我國節水農業向前發展的重要手段和有效措施,也是推進我國現代化的重要途徑,因此,相關工作人員,要立足工作實踐,對其進行深入分析和探究,為我國農業水利工程的發展添磚加瓦。
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