水利灌溉工程中低压管灌的应用

张 雷

（开封市通许县水利局，河南 开封 475499）

低压管灌在很大程度上不仅节约了水资源，而且也节省了很多的人力和物力。低压管灌的工作原理是，机泵和管道系统两者相结合把低压水输送到田间， 在田间各个部位设置一些防水口，防水口下面设置有效的流水沟，在这些流水沟中连接管子，利用管子把水输送到各个区域，实现灌溉。 这种灌溉方式的好处很多，被很多地区广泛应用，特别是在很多井灌地区得到广泛应用。但是这种方式在浇地灌溉中有一个很大的限制，就是一次灌溉的资金投入很大，基于这个原因，没有在全国大范围长期推广应用。我国完全可以利用这类项目发展管灌水田，以此节约水资源，保障我国的长期发展。

1 低压管灌的组成和特性

1.1 低压管灌系统的组成

低压管灌系统分布相对复杂，它一般是由水源、首部枢纽、水管网系统、灌水器、保护设施、田间灌水设施5 个部分组成，这5 个部分组成了一个完整的低压管灌系统。 其中，首部枢纽和水管网系统是5 个部分中最核心的环节， 负责调节水资源和对水资源进行合理分配。

1.2 低压管灌系统特性

低压管灌系统主要是针对农业灌溉，在农业灌溉中它的应用区域主要是井灌区和输水系统比较缺乏的一些地区， 低压管灌最适合应用在小型灌溉中。 低压管灌系统有很多优点，与灌溉渠道系统相比，主要有下面几个优点：（1）节水功能。 低压管灌系统有很好的节水功能，在农田管灌中，可以更好地避免在输送水资源时出现渗漏和蒸发的情况， 可以大大地提高农田灌溉中水资源的循环利用率。 （2）减少占地。 低压管灌系统设备布设在地下，相应地减少了对土地面积的占用，可以增加5%—10%的耕地面积。 种植面积的增加，有利于农作物的增产。 （3）效率高。 低压管灌系统的灌溉方式进行了技术创新，流速很大，可以节省很多灌溉时间。输水快，不仅可以节省灌溉时间而且使用起来也很方便。（4）成本低。由于低压管灌系统的安全系数很高，在很大程度上可以避免安全事故的发生。 由于它对农作物供水稳定且及时，可以使农作物更好地生长，实现增产增收。

2 低压管灌在水利灌溉中的应用

低压管灌在农田水利灌溉中的应用非常广泛，本文以某海岛村低压管灌规划为例，对该区低压管灌技术的应用进行分析。该区水资源严重短缺，综合考虑各方面因素，运用低压管灌技术进行改造应用。合理修建灌溉区域水塘，利用水泵对水塘的加压把水通过输水管道输送到需要灌溉的区域。 各个支管相距150米设置水栓，灌区运用移动式管子对作物进行浇灌。

2.1 需要计算出灌水定额

m=1 000γsh（β1-β2）=56.03m3/666.7m2

其中，M 为灌水定额m3/hm2；ys为计划湿润层土壤干容重；h为土壤计划湿润层深度；β1为适宜土壤含水率上限；β2为适宜土壤含水率下限。

2.2 计算出灌水周期

T=m/Ed

式中，T 为灌水周期；m 为灌水定额；Ed为土壤水分最大消耗速度。

农作物在幼期和生长期阶段对水的需求量很大，根据海岛村的农作物面积，灌溉方式应该采用轮灌方式。 利用水泵低压管灌15 个小时，对整个作物面积进行整体的灌溉。 制定合理的灌溉计划，进行3 组灌溉，每一组设置15 小时的灌溉时间，灌溉的时候对农作物进行充足的浇灌。

2.3 计算出灌溉设计流量

Q0=m×A/η×T×t=66.06m3/h

式中，Q0为灌溉系统设计流量；A 为灌溉面积；η 为灌溉水利用系数；t 为每天工作时间。

2.4 计算出系统设计水头

H=Zd-Zs-hs+∑hf+∑hj

式中，H 为系统设计水头；Zd为最不利地面高程；Zs为供水地面高程；hs为预留水头；∑hf为由水泵吸水管至最末级管道的沿程水头损失； ∑hj为由水泵吸水管至最末级管道的局部水头损失。

对各个管道中各个阶段的水流速度进行最大限度的控制，将流速控制在1.50——2.00m/s，一定要大于管道不淤流速0.5m/s。 要把流水速度限制在管道最大流速以内，一般情况下限制在2.5——3.0m/s。 各种管线全部运用PVC－U 管材，这样才可以更好地保持输水的稳定性。

3 结语

低压管灌技术是我国现在农业灌溉中应用最广的一种灌溉技术。 低压管灌技术不但能够在很大程度上对水资源进行节约利用，而且在很多情况下节约了大量的投入资金，使低压管灌更好的运行。 低压管灌以最低限度的用水量获得最大的产量或收益， 也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值。 水资源是不可再生资源，采用低压管灌技术可在很大程度上节约可利用资源，确保后代子孙有良好的生活资源，有助于我国制定长远的经济发展战略。