农田高效节水管道灌溉工程规划设计的探讨

农田高效节水管道灌溉工程规划设计的探讨崔龙飞（山东中浩工程项目管理有限公司）摘要农田水利是农业的基础。近年来，国家大力提倡采用管道输水进行节水灌溉，以提高水资源的利用率。本文从高效节水灌溉的认定、节水灌溉工程的规划、节水灌溉水源的确定和管道输水灌溉工程设计等几个方面进行了初步的探讨，抛砖引玉，敬请指正。关键词高效节水管道灌溉规划设计1、高效节水灌溉的认定根据《节水灌溉工程技术规范》（GB/T50363-2006）规定，满足以下条件的低压管道灌溉工程，可认定为节水灌溉工程。（1）渠系水利用系数不应低于0.95。（2）田间固定管道长度宜为90~150m/hm²。（3）支管走向宜平行于作物种植行，支管间距宜采用50~150，单向浇地时取较小值，双向浇地时取较大值。（4）出水口（给水栓）间距不应大于100m，且应用软管与之连接进行灌溉。每个出水口控制灌溉面积宜为0.25~0.60hm²，单向浇地时取小值，双向浇地时取大值。（5）管道应设有安全保护装置。寒冷地区应布设排水、泄空及防冻害装置。2、节水灌溉工程的规划高效节水灌溉工程主要是指管道输水灌溉工程、喷灌工程、微喷灌工程、滴灌工程、喷水带喷灌工程、小管出流涌泉管工程、渗灌工程等。进行高效节水灌溉工程规划应收集水源、气象、地形、土壤、作物、灌概试验、能源、材料、设备、社会经济与发展规划等方面的基本资料。高效节水灌溉工程规划应符合当地水资源开发利用、农村水利及农业发展规划的要求，与道路、林带、供电等系统、居民点的建设以及土地整理规划相结合，充分利用已有水利工程设施，并根据需要设置排水系统。高效节水灌溉工程应通过技术经济比较及环境评价确定水资源可持续利用的最佳方案。高效节水灌溉工程的规模和类型应根据当地自然和社会经济条件、水资源承载能力、环境保护和农业发展要求因地制宜选择。高效节水灌溉工程规划成果应包括规划报告、概算书及工程布置图。灌溉面积在333hm²（含）以上的工程布置宜绘制在l/500~1/1000的地形图上，面积小于333hm²的宜绘制在l/2000~1/5000的地形图上。管道输水灌溉工程、喷灌上程、微喷灌工程、滴灌工程、喷水带喷灌工程、小管出流涌泉管工程、渗灌工程等高效节水灌溉工程，多采用地埋管道，在工程施工时要求管沟平滑、顺直，尽量不出现管沟突凹和鼓起，管道埋深大于当地冻十层，且不小于70cm，管沟依据当地土质和管径大小状况，采用矩形或梯形沟槽；地埋管道山区每隔50m、平原区每隔100m，且在管网分水三通、弯头处设立镇墩、伸缩节，管网局部凹地设排水阀、局部高地设进排气阀。3、节水灌溉水源的确定节水灌溉水源应优化配置、合理利用、节约保护水资源，发挥灌溉水资源的最大效益。高效节水灌溉应充分利用当地降水。井灌区应防止地下水超采；渠灌区应收集利用灌溉回归水；井渠结合灌区应通过地面水与地下水的联合调度运用，提高灌溉水的重复利用率。用微咸水作为灌溉水源时，宜采用咸、淡水混灌或轮灌。用工业或生活污废水作为灌溉水源时，必须经过净化处理，达到灌溉水质标准要求。以集蓄雨水作为节水灌溉水源时，水源工程规模必须经过论证。集蓄工程的集流能力应与蓄水容量相一致，并应满足节水灌溉水量要求。4、管道输水灌溉工程设计农田管道输水灌溉工程分为一般农田管道输水灌溉工程和农田低压管道输水灌溉工程。一般农田管道输水灌溉工程是指管道亩用量、给水栓密度、田间工程标准达到农田低压管道输水灌溉工程标准，而管道工作压力超过0.4MPa的管道输水灌溉工程。农田低压管道输水灌溉工程是指以管道低压输水进行地面灌溉的工程，其管道工作压力一般不超过0.4MPa。采用管道输水渠系水利用系数不应低于0.95，田间固定管道长度宜为90~150m/hm²，支管走向宜平行于作物种植行，支管间距宜采用50~150m。出水口（给水栓）间距不应大于50m，且应用软管与之连接进行灌溉。每个出水口控制灌溉面积宜为0.25~0.60hm²。农田管道输水灌溉系统应设有安全保护装置和排水、泄空及防冻害装置。农田低压管道输水灌溉工应符合《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》（GB/T20203-2006）的要求。灌溉管道系统可根据地形、水源和用户用水情况，采用环状管网或树枝状管网，其布置应符合下列要求：（1）管道应短而直、水头损失小、总费用省和管理运用方便。（2）各用水单位应设置独立的配水口。配水口的位置、给水栓的形式和规格尺寸，必须与相应的灌溉方法和移动管道连接方式一致。（3）管道应布置在坚实的地基上，避开填方区和可能产生滑坡或受山洪威胁的地带。（4）地形复杂处可采用变管坡布置。管道中心线敷设最大纵坡不宜大于1：1.5，倾角应小于或等于土壤的内摩擦角。（5）管网压力分布差异较大时，可结合地形条件进行压力分区采用不同压力等级的管材和不同的灌溉方式.（6）若管道纵向拐弯处可能产生真空，应留出2~3m水头的余压。（7）固定管道宜埋在地下，易损管材必须埋在地下。埋深应不小于60cm，并应在冻土层以下。（8）铺设在地面上直径不大于100mm的固定管道，应在拐弯处设置镇墩。农田低压管道输水灌溉工程一般用于平原区的泵站提水低压管道输水灌溉和机井提水低压管道输水灌溉。其特点是以各提水泵站、机井为独立灌溉系统，面积较小，系统管网形式根据地块形状、地形、泵站或机井的位置等，分为“丰”字形、“王”字形、“L”形、“土”字形、“一”字形、“工”字形、梳子形。农田低压管道输水灌溉工程管道为地埋式，管材多采用UPVC、PE、PP等塑料管材，不得使用水泥管、陶上管类等强度较低、使用寿命较短的脆性、接头易脱开的管材。农田低压管道输水灌溉工程必须配套完善，首部枢纽和管网应有安全、监测、进排气、计量等设备。应大力推广无井房式射频卡管理系统。较大的农田低压管道输水灌溉工程系统泵站或机井应设置恒压变频控制设备，在分干、支管进口设置电动阀门，配置野外射频控制设备，实现随机、及时供水提高灌溉管理水平。山区小型水库、塘坝控制的新建灌区或节水改造时，采用管道输水、按压力分区进行灌溉，管网密度不低于6m/亩、采用IC卡阀门式水表或电动阀配套射频卡控制系统，利用水源水位自压，分区进行自压管道输水灌溉、喷灌、微喷灌、滴灌。5、结语管道灌溉工程是发展高效节水农业的重要组成部分，做好规划设计是保证工程长期高效运行的基础。因此作为一个水利工作者，应响应国家号召，认真学习新技术，进行科技创新，为水利事业的发展贡献自己微博的力量。参考文献[1]《低压管道输水灌溉工程技术》，黄河水利出版社，王留运主编，2011年。[2]《农田灌溉与排水》，水利水电出版社，李宗尧，于纪玉主编，2013年。作者简介崔龙飞，男，1982年4月出生，山东省东营市人，工程师。工作单位为山东中浩工程项目管理有限公司，毕业于山东农业大学水文水资源工程专业，研究方向为农田水利工程规划设计。