节水灌溉水利工程施工技术研究

桑之军

（聊城市茌平区水利局，山东 聊城 252000）

节水灌溉施工技术在水利工程中的应用，直接影响水资源的利用率，经现代化技术手段与配套设施的综合运用，保证现场作业规范性，技术水平与作业质量提升，加大监管力度，解决人为因素、技术因素等影响产生的各类问题，推动各项工作有序开展。同时，还要明确节水灌溉施工技术要点，有完善的施工方案与管理措施，依据工程建设实况选择适宜的施工方式，提高水利工程综合效益。

1 节水灌溉施工技术在水利工程中的应用价值

我国社会经济重要组成部分之一包括农业经济，在新时代发展背景下，我国科技应用水平提升，在农业生产、水利工程建设等多个方面发挥重要作用，特别考虑水源的高效、合理使用，提高水资源利用率，解决部分地区农业水源匮乏等问题。同时，探究传统化的灌溉方式较单一，无法多方面地满足各地区农业生产要求，对水利工程建设工作开展造成阻碍。对此情况，还需把工作重心放在实施阶段，加大节水灌溉施工技术的应用力度，这就要求建设项目要，实行项目法人责任制、工程监理制、合同管理制、招标投标制、通过公开招标选择优秀的施工企业，在施工管理过程中，通过先进的施工技术与严格的质量管理，满足水利工程建设管理要求，通过项目实施解决各地区农业生产中的水资源问题，达到农业节水灌溉的目标。

通过强化对水利工程施工单位责任意识，实施工程监理制、合同管理制等管理制度，遵循科学化、严谨化建设程序，保证节水灌溉施工技术得到应用，确保工程施工质量，贯彻建设单位设计意图，通过项目运行达到水资源优化配置，缓解农作物在生长阶段的水源匮乏问题，提高水资源利用率。

通过对传统的建设方式、施工技术等的全面创新，合理配置人力、物力、财力、技术等，减少水资源使用量及浪费量，提高施工单位经济效益。农业灌溉节水项目的实施成为我国现代化农业持续发展的必要条件，而节水灌溉项目的施工质量管理成为建设项目管理的重中之重。

2 节水灌溉施工技术要点

2.1 滴灌技术

水利工程建设中对滴灌技术应用，在前期准备阶段细化各部门的工作内容与职责，完善现场作业的基础设施，经现代化检查技术与设备的应用，获取精准的信息数据，能掌握工程建设地区的水源情况，为方案编制、节水灌溉施工技术应用方案的实施等提供精准的信息依据。设置额外的工程设备，包括低压管道系统、特定的滴灌水管等，在各设备配合应用下保证滴灌效果。

滴灌技术使用既能根据灌溉需求、标准等调整水源使用量，又能避免影响土壤表面或土壤中的化肥、养分的储存。但是，此项技术在实际应用的过程中会消耗大量的时间，人力投入的费用较高，还需依据水利工程建设要求与作业条件合理选择、规范作业，才能达到预期的应用效果，提高水资源利用率。

2.2 渠道防渗技术

为降低水资源消耗率，还需在水利工程实施阶段对水源运输阶段的问题有效处理，主要是水分的蒸发、渗透。建议使用渠道防渗技术，本着严谨性、科学性的工作原则，选择渠道防渗材料，依据现场作业需求设计渠道长度、坡度，直接影响渠道内水源的流通速度，减少渠道流经时间，降低水资源渗透率，提高水资源利用率，发挥较好的防渗作用。

2.3 步行式灌溉技术

步行式灌溉技术在水利工程中的应用，是以快速移动条件下秩序开展灌溉工作，既可以独立使用，又能与其他技术协同作业，依然是根据工程项目的建设要求合理选择，作业过程中加大监管力度，无论是水资源的利用率还是技术水平显著提升。一般情况下，步行式灌溉技术会与其他灌溉技术协同作业，能根据现场作业情况随意调整，打破空间、技术等方面的限制，极大地投入力度，实践成效显著。

2.4 管道输水技术

管道输水技术的应用，先设置管道输水管网，根据水利工程运行需求设置多个管道输水管网，连接方式合理，保证各管道输水管网的水资源流通无阻；其次，构建管道输水管网控制中心，依据系统化管理原则减少水资源的浪费量；最后，经各部门工作内容与职责的细化，均会主动参与实践工作，每项工作环节中有专业的负责人，便于日常交流与管理，以预防机制为主，在问题发生前科学处理，降低管道输水管网管理难度，提高水资源利用率。

2.5 微灌技术

在滴灌技术系统基础上大力改进，便于微灌技术的高效应用，介于滴灌技术与喷灌技术之间，集两项技术的优势创新作业模式，设置基础设施，也能满足水利工程节能灌溉要求。

第一，设置压力管道，负责抽水工作；第二，在管道系统中降水输送疏远，保证水源快速通过管道达到灌输区域；第三，在灌溉口设置微灌设备完成实践工作。整个过程严谨控制水资源蒸发效率最低，使用较特别且孔径较小的喷头，较少水资源使用量。

3 水利工程中的节水灌溉施工技术应用

以茌平县2016年年度小型农田水利重点县项目为例，简述灌溉机井建设与改造及低压管道施工技术。

3.1 工程名称

工程名称为：博平镇和胡屯镇小型农田水利重点县项目的机井水源，低压管道铺设工程。

3.2 建设类型（新建、改建）、地点、机井数量、配套功率

博平镇、胡屯镇小型农田水利重点县项目规划机井267眼，其中，新打配套机井196眼，维修配套机井71眼，配套潜水泵267台，配套总功率1468.5kW。

3.3 工程建设标准

工程建设标准为Ⅴ等，建筑物5级。

3.4 建设任务（供水任务与目标）

建设任务为博平镇、胡屯镇小型农田水利重点县项目2.85万亩灌溉面积，供水目标为0.8544万m3/h。

3.5 主要工程量

根据典型工程设计，完成上述工程，共需土石方2.4万m3，混凝土和钢筋混凝土267m3，浆砌砖400m3，安装潜水泵267台套。涉及2个乡镇、28个行政村、2个项目片区。经节水灌溉施工技术的应用，改善2.85万亩农田。经项目建设任务的细化，主要内容如下。

水源工程：改建水源井196眼、维修旧井71眼、新建井池267座。提配水设备：安装水泵267台套。

输配水管网：地埋管路UPVC16.73km、地面管路UPVC1.73km、滴灌带256.61km。

土石方：开挖土石方21.06万m3、回填土方21.06万m3。配电设备：变压器37台套、高压线13990m、低压线10890m。计量设备：水价计量设备133台套。

3.6 方案设计

3.6.1 管灌大口井方案设计

地块长350m、宽210m，总面积7.35hm2，以玉米农作物为主。水利工程建设是以改建为主，1眼大口井、1座井房，设置逆止阀、水泵、开关启动柜等设备，总投资14.9万元。其中，管网布置方式考虑地势较平坦，利用地面坡降布设，支管使用的是“丰字”型管网，长度较短；干管品质，主要材质是PVC，与其他材料相比，PVC管材的抗腐蚀性较强，适合应用在较恶劣的作业环境中，便于施工作业，最终确定干管使用φ125管材、支管使用φ90管材。

水泵设备型号为150QJ30-40，流量30m3/h、扬程40m、电机功率5.5kW、转速2850r/min-1、额定电压380V、适用井径＞150mm。

3.6.2 滴灌机井方案设计

地块长432m、宽度356m，总面积15.38hm2。通过实地勘察，掌握作业现场的水源、地形等情况，选择滴灌技术。在作业区域内开展改建工作，主要是1眼井，在P=85%时出水量40m3/h，可控制的面积达到15.84hm2，满足该区域的灌溉需求。配置闸阀、压力表、施肥罐、逆止阀、离心过滤器等基础设施，为现场作业秩序开展带来显著影响。其中，管网布设是把整个区域划分成30个滴灌区，根据玉米农作物各阶段的生长需求，以地膜覆盖栽培方式为主，控制行距1.2m、株距0.3m，压力管道0.8MPa，干管使用的是φ110PVC管材，长287m；支管是φ75PVC管材，长432m，总计2条，“丰字”型管网，滴头间距0.3m、滴灌流量1.38L/h，内镶贴片式作用，铺设长度50～100m。

在管道流量设计方面考虑滴灌设计方式，包括1条干管、2条支管，还需对各级管道流量设计与确定，其中干管流量39.30m3/h、支管流量19.70m3/h、辅管流量19.70m3/h、毛管流量0.41m3/h。

3.6.3 轮灌方案设计

考虑现场各设备的运行可靠性及作业周期，把整体划分成15个轮灌组，每次有2条支管运行，1条支管负责2个小区的控制阀开启工作，每次灌水延续时间4.4h，48根毛管同时作业，一轮灌组灌水结束后，遵循“先开后关”原则，提高水资源利用率。对此也进行了实地勘察，获取信息数据，如下：

第一天，有5组管道作业，分别是1与30、2与29、3与28、4与27、5与26，累计时间分别是4.4h、8.8h、13.2h、17.6h、22.0h。

第二天，是6～10组管道作业，分别是6与25、7与24、8与23、9与22、10与21，累计时间分别是4.4h、8.8h、13.2h、17.6h、22.0h。

第三天，是11～15组管道作业，分别是11与20、12与19、13与18、14与17、15与16，累计时间分别是4.4h、8.8h、13.2h、17.6h、22.0h。

3.7 施工要点

3.7.1 水源井施工

（1）机井。借助冲击钻作业，依据设计方案控制钻孔孔径D500，井径D310，上部是D310铁管，下部是D265铁管，滤水部分是D260铁管。滤料是在井管与井壁中间填充石灰石，顶部使用黏土填充并封井，最终的孔顶角≤1.5о；洗井使采用水泵、空压机设备，遵循“由上至下”作业原则，多次冲洗后开展抽水试验工作，连续时间≥4h。

（2）大口井。井径设计为2m与6m两种，深度5～15m。考虑施工进度与现场作业难度，采用机械+人工开挖方式。其中，6.0m内径井壁材料是砌石，强度＞30MPa，混凝土强度≥C20，在井台砌筑方面使用M10浆砌石，及时洗井；使用C25混凝土浇筑2.0m内径井壁，10cm厚，井圈高度0.8～10m，井盖是C25混凝土预制板、Ⅰ级配筋的钢筋材料，及时洗井。

3.7.2 井房施工

主要是砖混结构井房与高强度防静电板井房。

砖混结构井房：长3.30m、宽3.30m、高2.50m，砌石结构，埋深1.3m，基槽开挖按1:05放坡比例，与基底约20cm处换成人工作业方式。四周立墙使用的是砖混结构，墙宽24cm，墙壁内外使用的是M10砂浆，面层厚2cm，屋面现浇材料是C20混凝，厚10cm，顶层砂浆抹面。

高强度防静电板井房：长1.35m、宽1.25m、高2.03m，全钢骨架，砂石混凝土厚100mm，井房外滴水檐宽300mm，使用C20混凝土材料开展地梁施工项目，夯实土垫层。

3.8 作业成效

（1）提高该地区水资源利用率，在现代化勘察技术与设备应用下，准确掌握该地区水源分布情况，确认所种植的农作物，经作业现场的科学规划与方案设计，保证水源合理使用，满足农作物各阶段的生活需求，还能对该地区农业发展起到较强的促进作用。节水灌溉水利工程开展阶段，注重自然环境与工程项目的融合性，协调发展的同时，还能把各项政策与机制贯彻落实，做好自然环境的评估工作，加快各地区农业经济发展速度，对水环境及生态环境良好保护。

（2）加大节水设备的维管力度。在节水灌溉施工技术应用阶段，各部门应对基础设施的维护与管理工作重视，延长设备使用年限，降低设备故障率，减少此方面的经济损失，节约水源，保证工程设备在使用中发挥最佳效益。如渠道渗水问题、管道漏水问题等，是引发水源损耗的主要原因，制定维护与管理方案，定期开展设备维修工作，及时发现问题、处理问题，更新及完善基础设施，具备完善的整改方案，也能促进水利工程长效运行。

4 结语

通过上述案例分析，了解节水灌溉施工技术在水利工程中的应用价值，逐渐引起各领域的重视，在技术手段、灌溉方式等方面加大创新力度，引进新技术、新模式、新方法等，为各地区的农业种植及经济发展带来显著影响。同时，依据水利工程建设要求及农业发展需求，合理选择及应用滴灌技术、渠道防渗技术、步行式灌溉技术、管道输水技术、微灌技术，提升技术水平与水资源利用率的同时，还能创造经济效益。