低压管道灌溉在小型农田水利工程中的应用探析论文_王甫龙

低压管道灌溉在小型农田水利工程中的应用探析论文_王甫龙

哈密托实水利水电勘测设计有限责任公司 新疆哈密 839000

摘要:在我国现今农业生产中,对于农田基础设施的建设基本上都向着现代化的、便利化的方向发展。我国地势辽阔,耕地面积比较分散。尤其是在山区的耕地中,耕地面积更加狭小更加分散,耕地面积的分散及规模的分片化要求我国在耕地的灌溉中基本上采用的都是低压管道灌溉。这种方式能够有效提高灌溉的效率,满足农业生产所需的灌溉的要求。基于此,本文主要探讨低压管道灌溉在小型农田水利工程中的应用。

关键词:低压管道灌溉;小型农田水利工程;应用

引言

20世纪80年代,水资源紧缺成为制约我国北方地区社会经济快速发展的主要瓶颈,因此,发展农业节水、开展农田灌溉节水技术研究,成为当时的历史必需。低压管道输水灌溉技术具有节水、节能、省地、省工、增产等显著特点,在低压管道输水灌溉工程中,管材的费用占总投资的40%~60%,因地制宜地研制廉价管材成为该项技术推广应用的关键所在,地埋软管、水泥砂管、砂土水泥管、薄壁PVC管、波纹塑料管等适合当时经济发展水平的输水管材应运而生。

1 灌区低压管道输水灌溉系统的构成

低压管道主要由水泵、水源、配水装置及输出管道等组成,取代了传统的明渠灌溉方式。此种灌溉方式具有造价低、节约资源、管理方便、输水快和养护便捷等特点,减少了水渗透和蒸发,提升了农田灌溉效率,目前普遍应用于北方地区。这种灌溉系统的主要构成包括以下方面:(1)水源。在农田灌溉中,需要考虑农作物水质的要求,所选的水源不能含有较大的杂草和泥沙,比如选择河湖或水库作为水源,避免出现农作物被污染的现象。(2)首部枢纽。首部枢纽的主要作用是从水源取水,并分别在水质、水压和水量三个方面对水源地的水进行处理,因此,在选择首部枢纽时,需对水源的实际种类进行综合考虑。一般情况下,会将灌溉系统的首部枢纽与水源工程布置在一起,但在实际施工中,若水源工程与灌区之间的距离较远的话,可在灌区附近或灌区中间布置相应的首部枢纽。另外,为了降低输水工程建设成本,在水量、水质需求相同的条件下,可将首部枢纽与灌区水源布置在一起,最大限度的缩短输水距离。(3)输水配水网系统。输水配水网系统主要由灌溉系统中的各级管道、保护设施及其它附属设备组成。(4)田间灌水系统。田间灌水系统属于地面上的灌水系统,一般情况下,农民会采取地面节水灌溉技术来控制灌溉水量,常见的田间灌水系统形式主要有:地面移动管道输配水,这种配水方式无需购置大量的输水软管,可节省投资成本;田间灌水管网输配水,这种配水方式可最大限度的节约用水,避免水资源的浪费。

2 农田水利灌溉中存在的问题

为推广灌溉技术,我国在一些地区事先投入兴建灌溉示范项目,在示范项目的带动下,其他地区积极响应,也开始在农田水利中使用灌溉技术,在很大程度上推动了灌溉技术的发展。但是,人们的灌溉意识却没有随之被强化,且农田水利灌溉项目的资金投入比较大,短时间内见不到成效,所以能将灌溉落实到位的覆盖面积其实是非常少的。此外,市场上的灌溉设备质量参差不齐,加上高效灌溉技术准入制度的不完善,使得能够承担灌溉设备生产的企业还没出现,从而导致高效灌溉技术体系的不健全。

3 低压管道灌溉在小型农田水利工程中的应用

某灌区工程的总土地面积为3410km2,设计灌溉面积为1900km2,其中水田873.3km2,旱田826.7km2,天然草场灌溉200km2。灌片范围内土地面积121.93km2,现有耕地面积83.1km2,灌片范围内的主要种植作物是玉米,其亩产近几年呈不断下降的趋势,灌区内旱作耕地多年平均减产幅度在50%以上,导致大面积低产的主要原因是干旱缺水和土壤的盐渍化。为了解决该地区干旱少雨而造成旱田产量长期不增长的问题,决定在该区域内实行旱田低压管道输水灌溉,在提高粮食产量的同时,还有利于防止土壤的盐渍化。

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3.1 砂土水泥管配套管件

井灌区砂土水泥管道输水灌溉系统配套的管件全部为自行研制的,根据就地取材、坚固耐用、制作简便、易于安装、使用方便的原则,试验区配套研制了混凝土连通管(包括弯头、三通、四通等)、进出水口立管、出水口、进水口、丝盖式给水栓、装配式给水栓、管道闸阀(包括进水口逆止阀、分流闸阀、进排气阀)等系列产品,这些管件配套齐全、结构合理、造价便宜、便于推广。

3.2 低压管管道灌溉系统

低压管道灌溉系统无论是对喷灌系统还是对滴灌系统来讲,起都是一种非常重要的使用系统。现今对于低压管道灌溉系统,如果按照输水方式来讲,其一般被分为水泵直送式和蓄水池灌溉式两种方式,而如果按管道网形来计算,其基本上可以分为树状网和环状网的灌溉形式,再按照管道的工作方式,低压管道灌溉系统又可以分为移动式、半固定式、固定式三种方式。最后,按照管道灌溉的结构形式,其基本上可以分为封闭式、半封闭式、开放式三种结构形式。

3.3 管道工程施工技术

砂土水泥管道施工的关键技术是管子的对接处理,试验区经过试验和应用,总结出了一层纱布二层砂浆裹包接头的对接方法,具有接头强度高、防渗性强、造价低、工效高、易于推广等特点,其操作方式为:将待接管子平铺于开挖好的沟槽内,将内圆模(直径略小于管子内径、长15 cm的圆形模具,安装1 m长手柄)插入待接管口部,在管口抹1∶2水泥砂浆对接,接头外周用两层1∶3水泥砂浆及一层纱布裹包,接头厚约2.0 cm、宽约10.0 cm,接好后立即用湿土覆盖。经打压试验,接口内水压力大于3.0 km/cm2。进出水口、连通等均为混凝土预制品,与管子的连接采用承插方式,在承插口填塞1∶2水泥砂浆加麻刀,表层抹光即可

3.4 管道计算分析

①低压管道灌溉的输水量是在管道灌溉过程中内部所允许的能够容纳的最大通水量。其计算是管道自身属性、供水量及灌溉需水量等多方面的因素下综合进行的。而且其最大通水量的计算是管道材质、管道密度选择和管网布置的重要依据。②其次,则是农作物的灌溉制度的确定,灌溉制度指的是农作物每年所需要进行的灌溉次数、灌溉时间和灌溉持续周期以及灌溉的总体水量。此计算能够提高灌溉的针对性,既能够提高水资源的利用率达到节约用水的目的,又能够有效的满足农田的需水需求。③在具体计算中,如果在依据管径的基础上,选择2m/s的水流速,那么则需要选择的给水管则至少为3寸;基于给水管为3寸的情况上,则其需要接到1.5的英寸馆上,这样才能够科学合理的进行给水灌水

结束语:总而言之,当前相关部门在实际开展农田水利及其灌溉的过程中,掌握到其对提升水资源的使用率有着重要的意义,这样就要求相关部门需要对灌溉工作引起必要的重视、然而在具体实践中,在灌溉中依然存在一些不足之处,这些不足之处都会对灌溉的实施具有一定的限制。依据这种情况相关部门就需要依据存在的不足之处进行分析,对推动水利灌溉的顺利创造了有利条件。

参考文献:

[1] 杨书君,高本虎,赵华.低压管道输水灌溉技术在灌区节水改造中的设计与应用[J].水利技术监督,2014,22(1):61~64.

[2] 王海军.低压管道灌溉在小型农田水利工程中的应用[J].水资源开发与管理,2015(4):60-62.

[3] 刘振风.浅谈新形势下农田水利灌溉的发展[J].江西农业,2016,(15):8.

[4] 郁万成.低压管道灌溉在小型农田水利工程中的应用[J].工程技术:引文版,2016(3):00247-00247.

论文作者:王甫龙

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/21

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