低压管道灌溉输水在灌区工程建设中的应用研究

高 婕

（甘肃省定西市安定区引洮工程建设管理局，甘肃 定西 743000）

低压管道灌溉输水在灌区工程建设中的应用，是改善水资源消耗过度、实现灌区节水建设的重要内容。低压管道灌溉输水可以使灌区工程建设实现灌溉灵活调整，在一定程度上有效调整了传统农业结构，对农业发展来讲意义重大。在认识到低压管道灌溉输水价值的基础上，加大灌区工程建设中低压管道灌溉输水的应用研究力度，可增强其实用性与技术性。

1 灌区工程建设项目概况

以山东菏泽灌区工程建设项目为例，灌区主要包括水田、旱田、天然草场，灌溉面积分别为873.3 km2、826.7 km2、200 km2，总灌溉面积为1 900 km2。当前灌区已有耕地面积为83.1 km2，农作物以玉米为主。根据产量统计发现，近年来产量逐渐递减，尤其是旱田区域作物产量减幅明显，面对这种情况，及时分析原因，结果显示，缺水、盐渍化最为突出。基于此，积极对该灌区进行低压管道输水灌溉处理，改善灌区存在的问题，有效协调水源，提高灌区作物产量。

2 低压管道灌溉输水系统构成

低压管道灌溉输水系统在配水、输水以及取水时使用低压力管网，以此确保灌溉工作的顺利完成。通常情况下灌溉系统包括水源、首部枢纽、输水配水系统、田间灌水系统四部分。

2.1 水源

进行农田灌溉时，农作物对于水质有不同的需求标准，水源中不能含有过多的泥沙或者杂草，水源尽可能选择水库与河湖，有效预防农作物污染问题[1]。

2.2 首部枢纽

首部枢纽的主要作用是在水源位置进行取水，同时还可通过水质、水量、水压等方面进行水处理，要根据水源实际需求综合分析，选择合理的首部枢纽。受客观因素影响，首部枢纽应与水源工程相邻。施工期间若灌溉区域与水源工程的距离相对较远，则需要在灌溉区域中心或灌溉需求地附近安置首部枢纽。与此同时，为了进一步节省输水工程施工成本，要在水质、水量相同时将灌溉区域的水源和首部枢纽建设在同一处，可有效降低输水距离[2]。

2.3 输水配水系统

灌溉系统的防护设施、附属设备以及输水管道共同组成了输水配水系统。

2.4 田间灌水系统

当前控制灌溉量通常会应用地面节水灌溉方法。地面移动管线输水是田间灌水系统的一种模式，其不需要设置大量输水管线，可有效控制施工成本。

3 低压管道灌溉输水技术

3.1 压力来源

3.1.1 机压式灌溉 水源相对水平面低的情况下，水源重力达不到田间灌水压力标准，这种情况下采取机压式灌溉技术，结合水的重力加以配比。该技术电能消耗较大，并且相关设备管理会增加一些费用。

3.1.2 自压式灌溉 水源地水面相对高的情况下，根据周围地形落差，以水源地本身所产生的重力便可以完成灌溉管网配水，及时进行田间灌水。这种技术节省电能消耗，管理费用相对较少。

3.2 灌溉管道

3.2.1 固定式灌溉技术 灌溉处理的核心在于“固定”，将灌溉管道固定处理，实际应用中需要大量管材，单位投资面积增多，投入资本也会增加。

3.2.2 移动式灌溉技术 水源固定条件下，只需将首部枢纽进行固定处理，灌溉所需的输配管网可以灵活调整。整体上提升灌溉效率，并适用于各种灌溉区，适应性比较强，管材要求标准相对宽松，为灌溉赋予更多灵活性。

4 低压管道灌溉输水在灌区工程建设中的应用

4.1 管网布置规划

灌区工程建设中低压管道灌溉输水的应用，涉及干管、支管。其中，干管主要埋于地下，支管位置位于干管之上，布置形式以移动式为主，如此能够确保灌溉期及时进行资源回收。综合分析灌区工程建设地质条件与自然条件，选定低压管道灌溉输水区域后，主水源设定为灌区的支渠道，选择适合位置设置好首部枢纽[3]。结合图1对管网布置规划详细了解。

图1 管网布置规划图

4.1.1 管网布置原则 管网布置原则主要包括2 个方面：一是首部枢纽以及排水系统、灌溉管道等都必须做到协调统一，打造完整的管道布设模式。二是灌溉管道系统通过水泵加压的方式完成供水，在作物种植区域垂直布置干管，平行布置支管。

4.1.2 管网布置形式 管网布置中提前对水源位置确定，并且测量控制范围，为固定管网布置提供准确参考，当然不能忽略田块形状。管网布置常选形式为树枝状管网，若灌溉水源为地表水，主水源为渠道水，灌溉管网整体布置由地块边缘、首部枢纽以及水源形成整体[4]。

4.1.3 输水管网布置 输水管网布置过程中，因为选择的灌溉区域地形为长方形，所以首部取水枢纽位置设置干管首端，连接输水干管，在水泵的支持下完成输水干管抽水，随后输送至支管进行灌溉。干管供水为双向，支管作为其上下级管道，支管必须以垂直形态进行布置，供水同为双向，两者间隔距离必须控制在适当范围之内，根据干管数量控制支管布置数量，且支管长度、出水口、纵向间距等都必须结合干管数据提前计算好。

4.1.4 选择管材 管材的选择是保证低压管道灌溉输水顺利的重要保障，同时也是基本组成，因此其质量的保证至关重要。常用管材为塑料管材，以聚氯乙烯管以及聚乙烯管为主。聚乙烯管应用中，管材重量相对较轻，并且柔韧性好，不管是在地面还是地下均有很好的抗腐蚀性。受到压力变压影响，聚乙烯管材会不断调整输水面积，压力增加的同时，整体的输送能力明显提高。聚乙烯管道相较聚氯乙烯管材具有更好的抵抗能力，尤其是在抗冲击性方面，很大程度上延长低压管道灌溉输水系统运行寿命。

4.1.5 排水与田间道路布置 及时设置泄水阀，集中在干管末端位置，根据泄水阀位置设置排水沟。干管水在非灌溉期间会将水排入，有效预防冬季干管存水期间受温差变化影响而出现冻胀。对应干管的位置还需增设排水沟2 条，控制好排水沟与干管位置，排水沟位于田间道路旁边。

4.2 低压管道灌溉输水设计参数

结合工程实际要严格控制灌溉设计流量，理想参数值为318 m3/h。灌溉管道系统需要支管的支持，数量为30 条。支管需要给水栓的控制，单个支管需要给水栓6 个。根据低压管道灌溉系统需要，干管的管径与流量分别为Φ315 mm、318 m3/h。支管的管控与流量分别为Φ125 mm、53 m3/h。

5 结束语

低压管道灌溉输水是帮助灌区有效解决灌溉问题的重要措施，低压管道灌溉输水系统的构建、管材的选择、管道的规划，必须结合灌区具体情况科学选择与设计，统计相关设计参数，明确设计原则，保证低压管道灌溉输水系统运行顺利。