低压管道输水灌溉技术在节水灌溉改造中的设计与应用论文_常宏兴

低压管道输水灌溉技术在节水灌溉改造中的设计与应用论文_常宏兴

河北省水利水电勘测设计研究院 天津 300250

摘要:随着我国经济的快速发展,供水需求越来越大,水资源短缺问题更加突出。农业生产每年都需消耗大量的水资源,因此,走高效节水之路是我国农业实现可持续发展的前提。低压管道输水灌溉技术有着很多优点,不仅省时省力,还节水、省地,在国内得到了广泛的推广应用。基于此,本文简要介绍这项节水灌溉技术的概念、组成部分及系统规划设计要点。

关键词:低压管道;输水灌溉技术;节水灌溉改造;设计与应用

引言:当前,社会发展及人类生存所需的资源中,水资源极其重要。我国农业在经济产业中所占比重十分高,全国总用水量中超过75%为农业用水。因此,节水农业的发展是我国当下农业实现健康、可持续发展的根本,而低压管道输水灌溉技术是当下节水农业领域的主要技术之一。

1低压管道输水灌溉技术概述

低压管道输水灌溉技术又被称为“管灌”,是一种以管代渠的农田灌溉形式。“低压”是指田间最末级管道出水口的工作压力明显低于微灌喷水口或喷灌的工作压力,通常小于3.0kPa。就管道灌溉系统设计工作压力来说,丘陵地区要求≤0.2MPa,平原地区≤0.1MPa[1]。与传统的输水灌溉方式相比,这种输水灌溉技术能有效减少输水过程中的渗漏、蒸发,达到节水目的。同时,管网系统主要埋在地下,能有效提高土地利用率。总的来说,这项节水灌溉技术有节水、省地、省工等优点。

2我国低压管道输水灌溉技术应用现状及存在问题

2.1我国低压管道输水灌溉技术应用现状

早在20世纪50年代,我国便对低压管道输水灌溉技术展开了研究。而到了20世纪80年代,我国北方水资源更加稀缺,为了推动农村经济的发展,在重点科技攻关项目中纳入了低压管道输水灌溉技术,加大了管道管材及配套装置的研究。在“七五”期间加大了对该技术的研究力度之后,低压管道输水灌溉技术的推广及应用得到了快速普及,直至2003年底,全国有25个省市自治区被低压管道输水灌溉技术所覆盖,实现了448万hm2的低压管道输水灌溉面积,使我国北方地区较为严重的水资源缺乏问题得到了一定的缓解,为农业可持续发展奠定了基础。

2.2我国低压管道输水灌溉技术应用存在的问题

首先,灌区田间工程设施的修建通常都是农业综合开发项目投资完成的,大部分为U型渠道,存在一定的阶段性。人们在使用过程中并未重视其管理工作,再加上部分人员不当的操作或是人为的破坏,以至于渠道的运行出现超负荷现象,导致部分渠道设施的使用价值在其使用年限并未到达时便失去。也有部分渠道因管理不足的缘故出现了严重的淤积现象,当渠道内填满垃圾时便无法投入使用。其次,现有的灌溉方式多以明渠输水为主。在干旱季节来临时,为了抗旱、防止上游群众截水,大部分地区都会在各个分水口安设一定数量的劳力进行看守,造成了劳力浪费。而管理单位为了获得更准确的计量数据,也会安排人员对水位进行定时观测。最后,当前所运用的灌溉设施节水效果不够显著,存在渗漏、蒸发现象,降低了供水量。因此,抗旱期间不但无法满足抗旱所需的水量,甚至渠道上游会发生拦水、抢水等现象,以至于灌溉周期增长,而无法及时满足渠道下游农作物所需水量,上下游之间发展失衡,对农业经济造成了一定的损伤。

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3节水灌溉技术普及的方法:

在分析了我国现阶段水利灌溉节水环境后可以发现,我国农业灌溉节水技术推广和应用还有很长一段路要走,其中还存在一些不容忽视的问题,那么结合当前节水技术推广以及节水模式,对如果促进节水灌溉技术普及的对策进行具体分析,通常可以从工程、农艺、和管理三方面实现节水灌溉:

3.1工程措施

工程措施是推广节水灌溉技术的根本手段,在工程建设之初,就做好节水措施,对未来可能出现的水资源浪费问题进行预测,并采用有效的手段,控制水资源浪费问题的出现,这是一种非常有效的方法。现阶段,一般都是工程建设,安装系统机械等方式,来实现节水。

3.2农艺措施

农艺措施是农民在不断劳作中总结出来的,农民生产中会根据以往的经验,总结和完善节水灌溉办法,这些办法可能不够系统化,但是节水效果却十分显著,并且与当地实际情况相契合。

3.3管理措施

管理措施具有一定的行为规范性,依据相关制度和法律制定,可以为农民灌溉提供指导和帮助。结合上述存在的问题,可以采取如下对策:①加强宣传,帮助农民群众形成节约用水的思想。针对农民不愿意使用节水工具设备、不愿意参与节水行动的问题,相关部门以及政府应该积极发展节水工程,通过宣传、教育、引导、福利等手段,提高农民节水意识,让他们明白水资源匮乏的现状与危害,将水资源匮乏与农民的切实利益挂钩,使其能够自觉投入到节水队伍中,进而主动学习积水灌溉技术,促进节水技术的推广。②建立健全的节水系统。在推广节水灌溉技术的过程中,要结合区域自然条件进行灌溉系统建设,同时与气象部门、水利部门等建立紧密合作,构建立体式、多元化的推广体系,并取得相关财政部门与银行的资金支持,这对于农村节水技术推广来说,其意义非常重大。③加强对水利部门各种设施的管理。在我国,水利设置是由水利部门统一管理,对于建成的水利设施,要定期进行维护,并进行检测和维护,从而保持灌溉效率。在水利设施运行的过程中,要懂得与时俱进,并对同一灌区内各水利设施的联系,并全面提升灌区整体节水效果,进而促进节水效益的提升。

4我国低压管道输水灌溉技术发展趋势

其一,不断提高灌区高标准管道输水与田间灌水配套技术水平,提高管道输水工程管理中数字化、自动化技术水平,尤其是群井联合调度技术及多级配水自动控制技术更是如此。其二,应以产业化、标准化及系列化为标准开发配套管件及其附属设备,如快速链接管件及大口径可移动输水管材的研发,能向灌区普及最为简单的管道灌溉技术;而低成本、高性能、复合型材料的高分子新型管材管件的研发,能使低压管道输水灌溉技术的应用范围得到扩大。其三,应加大低投入、低能耗及高效率设备的研发力度。因受到我国井流量较小、耕作地块及土地经营规模等多方面条件的限制,应以实际情况为依据进行适用设备的研发,确保该设备具有一定的经济技术指标,如量水、分水、测压及节制等。其四,积极与国外先进经验相融合,不断强化渠灌区大口径管道输水计算的应用示范指导,充分发挥低压输水管道省地、省水、增产等优势。其五,落实低压管道输水灌溉工程标准体系的建立,如设计标准、工程建设标准及运行管理标准等。

结语

水利灌溉对农业建设发挥着不可取代的作用,在我国农业繁荣发展的今天,水利工程建设力度也不断提升,那么基于资源环境问题日渐严峻的背景下,农田节水灌溉技术的普及与发展也显得更加重要。但是从目前节水灌溉技术普及环境来看,其中存在很多问题,客观分析,并结合不同区域采取不同的灌溉技术模式,通过宣传教育等措施,提升农民节水意识,政府、水利管理部门、农民等要仅仅团结在一起,全面贯彻实施节水灌溉技术以及相关规定,如此才能够从根本上解决农业水利灌溉水资源浪费的问题。

参考文献

[1]赛衣旦·艾力.农业水利灌溉模式和节水技术措施的探讨[J].河南水利与南水北调,2015.

[2]李俊.浅谈节水措施在农业水利灌溉中的应用[J].农业科技与信息,2016.

[3]王育新.农业水利灌溉模式与节水技术措施的思考[J].科协论坛(下半月),2012.

[4]孟小涛,王春生.浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].中国西部科技,2011.

论文作者:常宏兴

论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/19

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