崔 榮
(陜西省石頭河水庫(kù)灌溉管理局 陜西 楊凌 712100)
灌區(qū)低壓管道輸水灌溉,是利用自然壓力水頭,通過(guò)管道輸水的灌溉系統(tǒng)。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)包括:水源、輸水管道、排氣閥、調(diào)壓閥、計(jì)量設(shè)施、出水樁等。
陜西省石頭河水庫(kù)灌區(qū)位于關(guān)中西部渭河以南,西起岐山縣銅峪溝,東至眉縣青化鄉(xiāng)與周至縣接壤;南依秦嶺,北抵渭河,東西長(zhǎng)42km,南北寬15km,總面積630km2。灌區(qū)設(shè)施灌溉面積37萬(wàn)畝,有效灌溉面積29萬(wàn)畝,分屬眉縣、岐山兩縣管轄。渠首水源工程包括石頭河水庫(kù)、霸王河和湯峪河低壩引水樞紐。灌溉渠系工程中石頭河水庫(kù)灌區(qū)設(shè)總干,轄東干、北干、西干及梅惠渠等5條干渠,總長(zhǎng)61.57 km。
灌區(qū)地形南高北低,地面坡降較大,大多數(shù)渠道比降在1/35~1/300之間,導(dǎo)致渠道水流流速較大,沖刷破壞嚴(yán)重,使灌區(qū)輸水渠道使用壽命大大降低,進(jìn)而造成了水資源的浪費(fèi)。從2002開(kāi)始,在項(xiàng)目建設(shè)中,根據(jù)石頭河水庫(kù)灌區(qū)自然高差較大、屬自流清水灌區(qū)的特性,我們開(kāi)始改變思路,把傳統(tǒng)的襯砌渠道方式改為低壓管道輸水,率先在東干九支渠實(shí)施了以低壓管道輸水灌溉為主的萬(wàn)畝節(jié)水示范園工程,取得了成功。隨后又實(shí)施了東干三、四、五支渠低壓管道輸水灌溉工程,得到了一致好評(píng)。實(shí)踐證明,低壓管道輸水灌溉技術(shù)值得在灌區(qū)節(jié)水改造中積極推廣應(yīng)用。
通過(guò)工程多年運(yùn)行表明,石頭河水庫(kù)灌區(qū)低壓管道輸水灌溉具有節(jié)水、節(jié)地、高效、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),深受灌區(qū)群眾歡迎。另外,低壓輸水管道使用壽命長(zhǎng),在壓力允許的條件下,不受地形影響,方便施工,適應(yīng)性強(qiáng)。
低壓輸水管道一般采用UPVC、PVC、玻璃鋼管、預(yù)應(yīng)力砼管等管材,其密閉效果好,且大多埋設(shè)于地表下,基本沒(méi)有滲漏和蒸發(fā)損失。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)測(cè)試,低壓管道輸水比砼渠道節(jié)水約7%,比漿砌石渠道節(jié)水約15%,比土渠節(jié)水約45%,節(jié)水效果十分明顯。
低壓輸水管道大多埋藏于地表下,地表上仍可以恢復(fù)耕種,比明渠渠系減少耕地占用約2%,對(duì)保護(hù)耕地有著重要意義。
渠道輸水灌溉輸水時(shí)間長(zhǎng),效率低。而輸水管道埋于地表下,冬季除特別寒冷地區(qū)外,一般都不用放空管內(nèi)水,灌區(qū)用水隨開(kāi)隨放,從輸水時(shí)間、效率上較渠道都有很大優(yōu)勢(shì)。管道輸水灌溉從一定角度上,可縮短輪灌周期,改善田間灌水條件,管理上能做到定時(shí)定量放水灌溉,從而有效滿足作物生長(zhǎng)需求。且管道輸水灌溉技術(shù)容易掌握,設(shè)備自動(dòng)化程度高,能做到水量精細(xì)控制,便于精細(xì)化管理、自動(dòng)化管理,減輕管理負(fù)擔(dān)。
低壓管道灌溉是有壓輸水,在壓力允許的情況下,能適用于各種地形,可架空、地埋,可跨路、越溝、拐彎、爬坡,較渠道輸水灌溉只能沿平地布置而言,管道輸水不受地形影響,適應(yīng)性強(qiáng),方便施工。
低壓輸水管道一般采用UPVC、PVC、玻璃鋼管、預(yù)應(yīng)力砼管等管材,且多埋于地下,管件不易老化、腐蝕、破壞,一般使用壽命約50年,使用壽命長(zhǎng)。
石頭河水庫(kù)灌區(qū)自然高差較大,且屬自流清水灌區(qū),發(fā)展低壓管道輸水灌溉有其很大的天然優(yōu)勢(shì),從十余年的運(yùn)行情況來(lái)看,取得了較好的效果,但還存在一些問(wèn)題。
石頭河水庫(kù)灌區(qū)是在原梅惠渠基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新老結(jié)合的灌區(qū)。按照灌區(qū)工程所有權(quán)劃分,石頭河水庫(kù)灌溉管理局只承擔(dān)支渠以上工程的維修管護(hù)責(zé)任,支渠以下由地方政府承擔(dān)維修管護(hù)責(zé)任。低壓輸水項(xiàng)目實(shí)施后,由于低壓管道已布設(shè)到田間地頭,將送水到斗口變成了送水到田間,項(xiàng)目區(qū)的所有工程都由管理局管護(hù),不但增加了運(yùn)行管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和管理經(jīng)費(fèi),也使管理局承擔(dān)了無(wú)限責(zé)任。
輸水管道多埋于田間地下,無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患,一旦出現(xiàn)問(wèn)題,必然造成較大經(jīng)濟(jì)損失,且維修難度大,維修費(fèi)用高,如埋設(shè)在經(jīng)濟(jì)作物區(qū),賠償金額大。且自流灌區(qū)水源為地表水,水中滋生大量藻類植物,雖然管道系統(tǒng)設(shè)置多重?cái)r污設(shè)施,但仍無(wú)法全部清除水中雜質(zhì),造成灌區(qū)管道計(jì)量水表等設(shè)施極易堵塞,進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)施毀壞,給經(jīng)營(yíng)管理帶來(lái)困難,增加了管理單位的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
有些村莊的渠道具有灌溉兼排澇的雙重作用。灌區(qū)實(shí)施低壓管道灌溉后,替換了原有的渠道,如遇強(qiáng)降雨年份,在灌區(qū)村莊和農(nóng)田形成的徑流無(wú)設(shè)施及時(shí)排走,可能形成局部?jī)?nèi)澇,給村莊、農(nóng)田造成災(zāi)害,若地表雜物淌進(jìn)管道,易造成管道堵塞,難以維護(hù)清理。
根據(jù)自流灌區(qū)特性,要不斷摸索研究符合自流灌區(qū)作物特性的管網(wǎng)布置形式,研究適應(yīng)不同條件和作物生長(zhǎng)需求的管灌模式;管道系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)要加強(qiáng)總體優(yōu)化,要做到灌溉與排水、灌溉與道路緊密結(jié)合,保證管網(wǎng)供水的可靠性、穩(wěn)定性,滿足作物生長(zhǎng)需求,滿足機(jī)械化耕作及排水要求;規(guī)劃設(shè)計(jì)要充分利用現(xiàn)有工程設(shè)施,加強(qiáng)攔污、排污及排澇設(shè)計(jì),盡量提高數(shù)字化、自動(dòng)化技術(shù)水平。
考慮建設(shè)方案時(shí),不同的種植結(jié)構(gòu),要因地制宜,不同對(duì)待。對(duì)種植結(jié)構(gòu)復(fù)雜的區(qū)域,建議只對(duì)斗渠以上級(jí)別渠道進(jìn)行低壓管道輸水灌溉改造,可繼續(xù)利用原田間農(nóng)、毛渠系進(jìn)行灌溉,以減輕管理運(yùn)行負(fù)擔(dān);對(duì)種植結(jié)構(gòu)單一的成片大面積農(nóng)田,則可以對(duì)整個(gè)渠系進(jìn)行改造,并可根據(jù)農(nóng)作物需求布置噴灌、微噴灌、滴灌設(shè)施。
①積極推行田間工程群眾參與式管理制度。即干支管道由管理單位進(jìn)行管轄,支管以下的田間管道和田間工程由農(nóng)民用水協(xié)會(huì)進(jìn)行管轄,并完善水費(fèi)收繳辦法及工程運(yùn)行管理制度;②積極摸索制定管理局低壓管道維修養(yǎng)護(hù)定額,做到工程維修工作精細(xì)化、規(guī)范化;③積極與上級(jí)部門聯(lián)系,力爭(zhēng)將低壓管道工程列入省年度維修養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目,減輕運(yùn)行管理單位的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
低壓管道灌溉系統(tǒng)也需要有完善的管理制度,如果沒(méi)有一套與其相適應(yīng)的管理措施,也是不能正常運(yùn)行的。要從四個(gè)方面完善管理制度:①建立健全管理組織;②依法管水;③實(shí)行管理責(zé)任制;④建立管理考核標(biāo)準(zhǔn)。
同時(shí),結(jié)合工程的實(shí)際特點(diǎn)和低壓管道灌溉系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)要求,摸索和積累工程管理辦法和運(yùn)行程序,即:①管道使用前,必須做好管道工程的檢查、檢修工作;②灌溉前必須首先打開(kāi)應(yīng)澆地塊的給水栓,每條主管道打開(kāi)的給水栓數(shù)不少于3個(gè);③打開(kāi)給水栓后,再開(kāi)進(jìn)水閘,閘門開(kāi)啟度應(yīng)根據(jù)渠道水位,滿足管道用水量,待壓力池水位和堰頂齊平,穩(wěn)定為好;④灌溉結(jié)束后,先關(guān)閉進(jìn)水閘,然后再關(guān)閉給水栓;⑤冬灌結(jié)束后,如長(zhǎng)時(shí)間不行水,盡可能將管道內(nèi)的水排掉,防止凍壞管道。
低壓管道配備的儀器及設(shè)施都較為精細(xì),其維護(hù)維修難度也大,如沒(méi)有專業(yè)維修維護(hù)隊(duì)伍,會(huì)使管道區(qū)無(wú)法得到專業(yè)維護(hù),許多隱患、險(xiǎn)情得不到專業(yè)維修,且維修質(zhì)量不高,影響灌溉系統(tǒng)正常運(yùn)行,維修費(fèi)用增大,經(jīng)營(yíng)效益受損。所以配備專業(yè)維護(hù)隊(duì)伍是很有必要的。
石頭河水庫(kù)灌區(qū)屬自流清水灌區(qū),低壓管道輸水改造項(xiàng)目的實(shí)施,深受灌區(qū)群眾歡迎,其節(jié)水、節(jié)地、高效、適應(yīng)性強(qiáng)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的,如能大面積推廣,定能為提高農(nóng)業(yè)水利設(shè)施條件,改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,增加農(nóng)民收入發(fā)揮重要作用。建議健全管理制度,加強(qiáng)精細(xì)化管理,嚴(yán)格按照作物的經(jīng)濟(jì)灌溉定額進(jìn)行灌溉,配備專業(yè)維修隊(duì)伍,進(jìn)一步提高水的利用率和生產(chǎn)效率。陜西水利
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