夏 晶，王 潔，張禮華

（1.江蘇省水利信息中心，江蘇 南京 210029；2.江蘇省農村水利科技發(fā)展中心，江蘇 南京 210029；3.揚州大學，江蘇 揚州 225000）

0 引言

近年來，江蘇依托大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造、規(guī)?；?jié)水、小型農田水利重點縣、農業(yè)綜合開發(fā)、國土整治等項目，結合農業(yè)產業(yè)結構調整，因地制宜地建設高效節(jié)水灌溉工程，特別是在面廣量大的淮北井灌區(qū)、沿海墾區(qū)、沿江高沙土區(qū)、太湖、里下河圩區(qū)、寧鎮(zhèn)揚丘陵區(qū)等地，積極推廣低壓管道輸水灌溉。截止2017年，江蘇已發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積26.19萬 hm2，其中低壓管灌16.8萬 hm2，占高效節(jié)水灌溉總面積的64.15%。

1 江蘇低壓管道發(fā)展存在問題及原因分析

近年來，江蘇低壓管道建設取得長足發(fā)展，但同時也伴隨著一系列的問題，主要體現在以下幾個方面：

（1）資源整合不到位，建設難度增大

由于低壓管道灌溉工程建設缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，在實施過程中，水利、發(fā)改、財政、農業(yè)、國土、農發(fā)等各部門之間實施政策、設計深度、管護體制與機制要求不盡相同，導致不同實施主體的項目實施難度、管護要求相差較大，實施效果迥異，項目規(guī)模示范效應難以凸顯。

江蘇經濟發(fā)達，土地資源緊缺，是典型的農業(yè)資源約束性地區(qū)。隨著近幾年對農業(yè)基礎設施建設的推進，相對集中連片的區(qū)域大多已完成或正在實施改造，目前尚未進行建設的農田，大多較為分散、交通基礎設施落后，集中連片整治難度增大，需要投入更多的人力、物力和財力。

（2）工程建設資金投入不足，建設標準有待提高

雖然近幾年中央和地方各級財政對農田水利的投入不斷加大，但總體投入尚顯不足，缺乏保障低壓管道灌溉持續(xù)發(fā)展的長效投入政策。工程建設過程中，重工程設施、輕管理設施的現象仍在一定程度上存在；部分工程設計水平低、施工質量差、系統(tǒng)不配套，導致工程質量標準偏低。

（3）設計施工不盡合理，推廣難度依然艱巨

目前，江蘇低壓管道灌溉推廣過程中，用水戶反映的電費較高、水壓水量運行不穩(wěn)等現象普遍存在。究其原因，主要由以下因素造成：

運行電費較高，主要原因是設計不到位，管徑選擇不合理。傳統(tǒng)管徑選擇時，一般考慮經濟流速，如UPVC、PE管一般流速范圍確定在1.0～1.5m/s范圍內，以此確定管徑，均可滿足使用要求，但采用經濟流速進行確定管徑時，往往選擇管徑偏小，從而相比于明渠灌溉，揚程上升幅度較大。

水量水壓不穩(wěn)定，出水不均勻現象的原因相對復雜，灌溉單元選擇、工程設計和管理均有可能造成上述現象。如部分項目區(qū)灌溉單元選擇不合理，單一管道選擇面積偏大、管線布置偏長，造成管道輸水損失過大；設計方面的原因，《農田低壓管道輸水灌溉工程技術規(guī)范》（GB/T20203—2006）規(guī)定[1]低壓管道設計時，要求同時工作的放水口其均勻性必須滿足Qmin≧Qmax，但在設計過程中，部分設計者往往忽略了這一要求，或未進行流量、壓力校核，只是簡單地以平均壓力代替每一放水口的壓力來進行計算，造成實際工作時放水口出水不均勻，甚至部分放水口無水可出的狀況。

（4）管理不到位，灌溉制度執(zhí)行難

管道灌溉與明渠灌溉不同，由于是有壓流，灌溉時必須嚴格執(zhí)行輪灌工作制度，這樣才能保證灌溉時放水口的流量、壓力要求。但在部分項目區(qū)，尤其是未進行土地流轉、農民分散經營的項目區(qū)，由于管理不到位、用水無序，灌溉時不能嚴格按照輪灌工作制度進行，有水時一哄而上，導致管道水量、水壓不穩(wěn)定，不能滿足灌水需求。特別是缺乏專業(yè)的管護隊伍，影響了工程建設效益的發(fā)揮。上述幾方面的因素，造成低壓管道推廣時，農民歡迎程度低，給進一步推廣帶來難度。

2 江蘇低壓管道發(fā)展對策

江蘇低壓管道灌溉的發(fā)展應綜合考慮地形、水源條件、區(qū)域經濟社會發(fā)展水平、農田水利發(fā)展現狀和特點，以及農藝、農機技術需求，種植結構安排，建設與現代農業(yè)生產和經營方式相適應的高標準農田。針對江蘇低壓管道灌溉發(fā)展過程中所取得的成績和暴露出來的問題，未來進一步發(fā)展時，應從以下幾個方面著手進行：

2.1 強化工程發(fā)展模式研究

（1）低壓管道灌溉工程應因地制宜發(fā)展不同灌溉模式。項目區(qū)選擇時，應盡量考慮已經土地流轉、規(guī)?；N植、農場化經營的灌區(qū)，此類灌區(qū)可按照設計時設定的輪灌工作制度有序進行灌溉。若項目區(qū)為尚未規(guī)?；洜I、灌溉多樣化、難于實行集中輪灌的灌區(qū)，需滿足不同用戶灌水需求，可積極推廣“恒壓變頻自動灌溉系統(tǒng)”（又為“田間自來水”）。

（2）低壓管道灌溉發(fā)展規(guī)模，根據各地低壓管道輸水灌溉項目區(qū)的實踐，應力求灌溉單元小型化，一般以25～30 hm2為宜；應與高標準農田建設相結合，兼顧水源工程、排水溝、塘堰改造及田間綜合配套，注重田塊平整、田間道路、防護林網等建設，完善農田防護與生態(tài)環(huán)境保護體系。低壓管道輸水灌溉工程建設，應將水源、泵站、輸水管道系統(tǒng)及田間灌排工程作為一個整體統(tǒng)一規(guī)劃，做到技術先進、經濟合理、效益顯著[2]。根據江蘇農田灌溉具體情況，以及農業(yè)現代化的要求，管道灌溉工程應該向灌溉單元小型化、輸水管道化、泵站智能化、用水計量化方向發(fā)展，對全省面廣量大，以稻麥輪作為主的小型機電灌區(qū)，特別是平原沙土區(qū)、廢黃河高亢區(qū)，應積極發(fā)展低壓管道輸水灌溉模式，配套用水計量，實現節(jié)地、節(jié)水、高效、保護農田生態(tài)環(huán)境、減少水土流失等多種效益。

2.2 提高低壓管道灌溉工程設計質量

在低壓管道灌溉工程設計過程中，必須進一步強化過程管理，對事關低壓管道灌溉質量的關鍵節(jié)點問題，必須進行嚴格論證。一般來說，影響低壓管道設計質量的關鍵問題包括以下幾個方面：

（1）管道布置。應盡量使泵站布置于田塊中間位置，以盡量減少各級干支管長度，減少輸水損失，并使各干支管控制面積基本相當；若確需將泵站布置于一端或遠處，必須對管道布置的線路進行合理優(yōu)化，以使各級管道工作時壓力基本一致。

（2）泡田期選取。針對目前江蘇低壓管道用水戶反應較大的出水流量小、1次灌水時間長的問題，關鍵在于泡田期的選取，設計時應根據當地用水戶接受程度合理確定，一般以3 d為宜。

（3）輪灌工作制度。輪灌工作制度的編制應符合當地工情、水情、民情，其最終目的為在滿足各用水戶使用要求的基礎上，盡量使各用水戶均衡受益，避免用水矛盾；

（4）管徑選取和壓力、流量校核。管徑選取時，應結合輪灌工作制度、經濟流速合理選??；根據計算所得流量和壓力選取水泵和動力裝置后，必須進行管道流量和壓力校核，即根據所選水泵裝置，結合管道布置及管徑、輪灌工作制度，對各級管道出水口壓力和流量進行復核，以之滿足使用要求。

（5）低壓管道輸水灌溉工程設計要點

低壓管道輸水灌溉工程是以管道代替明渠輸水灌溉的一種工程形式，通過一定的壓力，將灌溉水由水源輸送到田間，再由管道分水口分水或外接軟管輸水進入田間溝、畦或格田。由于管道系統(tǒng)壓力一般不超過0.4 MPa，故稱為低壓管道灌溉。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)由水源與取水工程、輸配水管網和田間灌水系統(tǒng)3部分組成。

低壓管道輸水灌溉設計內容主要包括設計流量和設計揚程計算（包括泵站、管網設計水頭），輪灌制度確定，管網布置、管材選擇、管徑計算、管網水力計算、水泵與動力機選擇、管路附件選擇、取水泵站設計等。

管道輸水工程設計的關鍵在于：①正確計算系統(tǒng)設計揚程、設計流量；②科學制定規(guī)模經營區(qū)的輪灌工作制度，分散經營的小型灌溉單元采用變頻恒壓；③合理進行管網和田間出水口的布置；④嚴格執(zhí)行運行管理工作規(guī)程。

2.3 強化工程運行管理和建后管護

（1）嚴格執(zhí)行灌溉工作制度

當前，低壓管道灌溉過程中出現的灌溉質量差、管理無序等現象，究其原因，除設計、施工原因外，灌溉實際運行中不能按照事先設定的灌溉工作制度是主要原因。因此，為保證高效節(jié)水灌溉工程的順利運行，必須嚴格按照事先制定的工作制度執(zhí)行，避免工程運行中出現的流量、揚程不穩(wěn)定，系統(tǒng)效率降低甚至無法工作的現象。

（2）積極推廣用水戶參與管理

低壓管道灌溉工程完成后應及時辦理交接手續(xù)，落實有關管護主體，管理所明確專管人員，訂立崗位責任制及控制運用檢查制度，以保證工程效益正常發(fā)揮。積極推行項目區(qū)管理體制改革，成立農民用水者協(xié)會，促使農民積極參與項目區(qū)管理，提高項目區(qū)的管理水平，增強實際管理效果。

（3）建立科技保障與人才培養(yǎng)機制

各級政府要把低壓管道灌溉為代表的高效節(jié)水灌溉技術創(chuàng)新和技術推廣列入本地區(qū)的科技發(fā)展計劃，促進科技成果轉化。建立健全以基層水利、農技服務組織為主體，科研、高校、企業(yè)、管理單位廣泛參與，政府扶持和市場引導相結合的推廣服務體系[3]，研究、開發(fā)、推廣高效節(jié)水灌溉工程和非工程節(jié)水措施（包括新結構、新材料、新技術及物美價廉的新型量水設施等）。做好基層人員高效節(jié)水灌溉技術培訓工作，形成一支能帶動廣大農民把發(fā)展高效節(jié)水和增加收入結合起來的基層高效節(jié)水骨干力量。

3 結語

灌溉輸配水管道化，既節(jié)水又省地，同時還有利于農業(yè)機械化耕作，是世界節(jié)水灌溉技術的發(fā)展方向之一。江蘇水資源分布不均，地區(qū)差異大，小型灌區(qū)面廣量大，推廣低壓管道輸水灌溉技術具有得天獨厚的條件，尤其是江蘇沿江高砂土、廢黃河高亢地區(qū)、沿海墾區(qū)等區(qū)域，推廣低壓管道灌溉工程具有節(jié)省土地、減少水土流失等多種效益。通過分析江蘇低壓管道灌溉發(fā)展面臨的問題及其原因，從工程發(fā)展模式、設計質量、運行管理和建后管護等方面提出了相應發(fā)展對策，可以為江蘇進一步發(fā)展低壓管道灌溉和其它高效節(jié)水灌溉工程提供參考。