地埋管道引水灌溉农田出水桩做法
2020-04-22王波
王波
(陕西省土地工程建设集团有限责任公司西北分公司,陕西 榆林 719000)
随着农业生产发展,耕地质量及农业生产设施设备也在不断改进、完善,尤其是在农田灌溉[1]方面,现在普遍采用地埋管道引水灌溉,常见的灌溉方式有漫灌、滴灌、喷灌[2],因为滴灌具有节约水资源[3]、灌溉效率高、成本低等优点,因此滴灌应用较多。山西省洪洞县水利局对全县农田水利设施进行调查发现,因出水桩等灌溉工程年久失修,工程设施老化现象严重,建筑物配套不完善,不能保证正常输水,灌溉面积、亩次逐年下降,灌溉效益衰减,水资源利用系数偏低,全县农田灌溉水有效利用系数仅0.49。因此,进一步优化灌溉工程设计、提高工程质量至关重要。
1 当前灌溉出水桩的使用情况
下图为两种常见的出水桩。这两种出水桩的设计缺陷是:第一张图片所示出水桩头重脚轻,在受到碰撞时很容易倾倒,而且略显笨重;第二张图片所示出水桩看起来虽然比较轻便,但是不够稳定,容易发生移动,使用起来不方便,而且沙土容易进入混凝土管内导致阀门阻塞。总的来讲,还需要进一步改进,见图1。
2 新型出水桩的设计和施工方法
2.1 设计方法
图2为出水桩设计图。下部结构中的垫层为长50cm、宽50cm、厚10cm的混凝土,素土填埋高度为底部管道顶面以上90cm;上部结构中的护筒为高100cm、壁厚4cm的混凝土管,混凝土管埋深为地面以下60cm,地面以上露出40cm,其内部填埋素土,顶部封层为5cm厚混凝土。
2.2 施工方法
2.2.1 浇筑垫层
在开挖管道沟槽时预留出水桩位置,在出水桩基槽底部浇筑长50cm、宽50cm、厚10cm的混凝土垫层,待垫层达到设计强度后,开始铺设地埋管道、连接出水桩竖向水管,并确保水管竖直。
2.2.2 土方回填
管道连接完成后开始回填土方,回填时应分层夯实,分层夯实厚度为30cm,夯实过程中应始终保持水管竖直,土方回填至地埋管道以上90cm处时,出水桩下部结构施工完成。
2.2.3 安装混凝土管
将混凝土管从上至下套在水管外侧,在放置混凝土管时应注意水管位于混泥土管中心,并确保混凝土管竖直。安装完成后先进行混凝土外侧土方回填,回填时应分层夯实,分层夯实厚度为30cm。外侧土方回填完成后开始向混凝土管内回填土方,回填时应分层夯实,分层夯实厚度为30cm,直至将混凝土管填满为止。
2.2.4 顶部封层
封层前先将混凝土管顶部以下5cm厚的土清除,然后再将混泥土倒入并抹平。至此,整个出水桩制作完成。
3 结构特点分析
3.1 结构稳定性好
一是在出水桩下部结构中,通过在底部浇筑混凝土垫层可避免桩体发生较大沉降;二是在上部结构中,混凝土管并没有与水管直接接触,而是将其底部以上60cm竖直埋入地下后,再向其内部填入素土,避免头重脚轻而发生倾倒。
3.2 便于维修
当水管底部或其他部位漏水需要维修时,只需将混凝土管拔出后便可维修,待水管维修完成后,可按照上述施工方法将出水桩回复原状。
3.3 阻止地表雨水渗入、减轻冻害
一是避免雨水进入管内后致使土体软化降低结构稳定性;二是避免雨水进入管内后,遇到低温天气时结冰,导致水管或混凝土管冻裂。
4 实际使用情况
在实际施工和使用过程中,主要有以下优点:一是施工工艺简单,外观整洁、美观;二是节约材料、施工成本及维修成本;三是耐用,经过一年的使用,出水桩未出现倾倒或损坏现象,应用效果较好,并得到当地村民和国土部门认可,从实际施工和使用情况来看,该新型出水桩具有较好的经济社会效益。
5 建议和展望
5.1 建议
对于农田水利工程,重建设轻管理、是由来已久的理念,为了使节水灌溉技术得到广泛应用并对农业生产产生实际效益,提高水资源的有效应用,需要对节水灌溉设备进行有效管理。要完善节水灌溉设备的管理制度,做好节水灌溉设施的后期维护、维修工作,通过责任落实到个人,通过管理绩效与工作业绩挂钩,以保证水利工程的节水灌溉设施可科学使用,并发挥最大效用。
5.2 展望
在当前社会经济高速发展的形势下,耕地资源仍然稀缺,在一些耕地面积较多的地区,农民的积极性很高,农产品产量和农民收入也不断提高,因此土地整治工作仍然是一项重要工作,一方面要扩大耕地面积、提高耕地质量,一方面要不断改进农业生产设施设备、提高农业生产效率。因此,在土地整治项目中,一是要尽可能对单体工程实现规范化和标准化;二是要对现有设计不断进行优化、改进,以适应农业生产及发展要求。