（伊犁哈薩克自治州南岸干渠灌區(qū)管理處 新疆伊犁哈薩克自治州 835000）

截止2010年底，我國低壓管道輸水灌溉面積即已超0.067億hm2[1]，但這些管灌面積基本上位于井灌區(qū)，渠灌區(qū)內(nèi)微乎其微。井、渠灌區(qū)管灌發(fā)展現(xiàn)狀如何？二者之間有何不同？渠灌區(qū)、管灌應(yīng)該怎樣發(fā)展以及如何發(fā)展等，目前節(jié)水灌溉事業(yè)的形勢發(fā)展迫切要求人們回答這些問題。

1 低壓管道輸水灌溉發(fā)展簡況

國外發(fā)達(dá)國家應(yīng)用管道輸水灌溉技術(shù)比較普遍，我國應(yīng)用的也比較早，但有規(guī)模地發(fā)展則是起始于20世紀(jì)80年代。

1.1 井灌區(qū)低壓灌溉輸水灌溉技術(shù)應(yīng)用法律支撐

為將科技成果快速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力并保障低壓管道輸水灌溉技術(shù)的規(guī)范化發(fā)展，水利部及時將有關(guān)科研成果制定成標(biāo)準(zhǔn)，如制定了《低壓輸水灌溉用薄壁硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T13664-92）、《低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范（井灌區(qū)部分）》（SL/T153-95）和《灌溉用低壓輸水混凝土管技術(shù)條件》（SL/T98-1994）等。此后，根據(jù)技術(shù)發(fā)展情況，又對這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，如GB/T13664-92修訂為《低壓輸水灌溉用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材》（GB/T13664-2006），SL/T153-95修改后上升為國家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T 20203-2006）。美中不足的是，GB/T 20203-2006是以國家質(zhì)檢總局為主批準(zhǔn)發(fā)布，而國家質(zhì)檢總局主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品、方法等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的管理，故GB/T 20203-2006雖名為規(guī)范，但因沒有標(biāo)準(zhǔn)的條文說明，這給規(guī)范使用者進(jìn)行工程建設(shè)帶來諸多不便，故應(yīng)廢除GB/T 20203-2006，到負(fù)責(zé)工程建設(shè)國家標(biāo)準(zhǔn)管理的住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部立項制定低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范，以發(fā)揮規(guī)范應(yīng)有的作用。這是因為，我國國家標(biāo)準(zhǔn)由國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部分頭管理，兩者的國家標(biāo)準(zhǔn)編寫規(guī)定是不一樣的。

通過將科研成果轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)這一最佳路徑[2]，將適用于井灌區(qū)灌溉用新型塑料管材制定成產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，將管灌技術(shù)制定為工程技術(shù)規(guī)范，以標(biāo)準(zhǔn)化的形式，促進(jìn)并保障了低壓管道輸水灌溉技術(shù)在我國得以規(guī)范、較快地發(fā)展。新型塑料管材和規(guī)范在井灌區(qū)管灌發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。目前我國主要采用塑料管作為井灌區(qū)低壓輸水用管道，且以年均約33萬hm2的速度發(fā)展，至2010年底已超0.067億hm2。

1.2 渠灌區(qū)自壓管道輸水灌溉技術(shù)實驗研究

自井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉技術(shù)得到大面積推廣應(yīng)用后，我國又陸續(xù)開展了渠灌區(qū)管灌的試驗研究。如“八五”期間，由中國水利水電科學(xué)研究院承擔(dān)的國家重點科技攻關(guān)項目中的渠灌區(qū)管道輸水灌溉技術(shù)試驗研究內(nèi)容[3]，采用了開敞式的管道輸水灌溉系統(tǒng)[4]，在河北冶河灌區(qū)興建了67 hm2自壓管灌試驗區(qū)，進(jìn)行了管道性能和水力特性現(xiàn)場試驗，并建立模型模擬管網(wǎng)系統(tǒng)運行管理。該示范工程自1994建成至今，運行良好，深受農(nóng)民歡迎，附近農(nóng)民還仿照該試點工程模式，自費興建了一處自壓管灌工程。2010年，水利部設(shè)立相關(guān)課題科研專項，由中國水科院在山西省某670 hm2管灌示范工程，并開展了一系列開敞式管道輸水灌溉系統(tǒng)試驗研究，達(dá)到了項目預(yù)期目標(biāo)。

除上述試驗研究外，也有不少地方對渠灌區(qū)管灌進(jìn)行了有益的研究和探索，有的還建設(shè)了試驗工程。值得注意的是，近年來，某些渠灌區(qū)自壓管道輸水灌溉試點工程，采用管徑大、輸水距離長、全封閉封閉式管道輸水灌溉系統(tǒng)，對灌溉輸水的要求考慮不周，造成工程投資過高，還給管道系統(tǒng)運行埋下了重大的安全隱患。

總體來看，目前我國渠灌區(qū)發(fā)展自壓管道輸水灌溉工程仍處于試驗示范階段，急需大力開展相關(guān)試驗研究，總結(jié)渠灌區(qū)管灌從規(guī)劃設(shè)計、分水調(diào)壓設(shè)備開發(fā)、大口徑管材管件制造、工程施工到運行管理的成功經(jīng)驗和失敗教訓(xùn)，盡快制定渠灌區(qū)管灌工程技術(shù)規(guī)范或指南。

2 井灌區(qū)和渠灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)對比分析

受機(jī)井出水量所限，井灌區(qū)單眼機(jī)井可控制的灌溉面積一般只有幾公頃，最多上十公頃，而渠灌區(qū)適合以管代渠的斗渠控制灌溉面積則可達(dá)成百上千公頃。灌溉規(guī)模的大小決定了井灌區(qū)和渠灌區(qū)具有不同的系統(tǒng)性能指標(biāo)（見表1）。

表1 井灌區(qū)和渠灌區(qū)管灌系統(tǒng)主要指標(biāo)對比

3 渠灌區(qū)管道輸水灌溉技術(shù)發(fā)展緩慢成因分析

渠灌區(qū)管灌發(fā)展緩慢的主要原因:一是灌溉規(guī)模大，管道系統(tǒng)復(fù)雜，缺乏對管灌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的清晰認(rèn)識；二是缺乏渠灌區(qū)管灌的經(jīng)驗，沒有規(guī)范可依；三是缺乏適用于渠灌區(qū)的大口徑管材管件和調(diào)壓設(shè)備，此外還有管灌系統(tǒng)一次投資大，運行管理要求高等。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)實力提升，考慮到管道輸水灌溉具有輸水快、占地少、便于灌溉自動化管理等優(yōu)點，更重要的是采用管道輸水可滿足供用水的多元化用途，即不僅能滿足灌溉用水要求，還可在管道沿線提供居民生活用水、工業(yè)用水以及生態(tài)用水等，故近年來渠灌區(qū)發(fā)展管道輸水灌溉的現(xiàn)實需求猛增，對適宜渠灌區(qū)的管灌技術(shù)發(fā)展模式要求迫切。

4 渠灌區(qū)管道輸水灌溉分類及系統(tǒng)構(gòu)成

4.1 渠灌區(qū)管道輸水灌溉分類及運行

管道輸水灌溉系統(tǒng)依據(jù)不同的分類形式分為不同的灌溉系統(tǒng)。具體管道輸水灌溉系統(tǒng)分類圖見圖1，其中最能體現(xiàn)渠灌區(qū)自壓管道輸水灌溉系統(tǒng)特征的，是按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行的分類。

在規(guī)模較大的渠灌區(qū)自壓管道輸水灌溉系統(tǒng)中，各種結(jié)構(gòu)形式并存，即針對不同級別的管道，可以有不同的管道輸水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。如在作為輸水用的干管沿線常常設(shè)置分水減壓井或調(diào)蓄水池，故干管為開敞式的輸水系統(tǒng)；作為配水用的支管、斗管通過閘閥自分水調(diào)壓井中取水或通過浮子閥取水，則支管、斗管以下的管道系統(tǒng)常常作為封閉式或半封閉式的管道輸配水系統(tǒng)。

圖1 管道輸水灌溉系統(tǒng)分類圖

4.2 渠灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)構(gòu)成

渠灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)通常由進(jìn)水、輸水、分水與調(diào)節(jié)以及安全保護(hù)等管理部分構(gòu)成。灌溉系統(tǒng)各構(gòu)成部分只有在滿足水管理方式合理、工程經(jīng)濟(jì)可行、設(shè)施運行安全等條件下組成一個有機(jī)整體才能發(fā)揮其各自應(yīng)有的作用。即先區(qū)分是輸水系統(tǒng)還是配水系統(tǒng)的管道，進(jìn)而根據(jù)水源供水和用戶需水配置調(diào)節(jié)池、調(diào)壓和分水等設(shè)施；接著對區(qū)分后的管道系統(tǒng)，通過對地形條件、灌溉用水方式等進(jìn)行研究分析，以選定管體和附屬設(shè)施，此過程有時需反復(fù)進(jìn)行，才能獲得最佳的灌溉系統(tǒng)配置組成方案。

5 結(jié)語

1）管灌灌溉方式推廣的好壞直接關(guān)系到服務(wù)地區(qū)農(nóng)作物增產(chǎn)增收，在灌區(qū)節(jié)水改造等工程中具有廣闊的發(fā)展前景。應(yīng)優(yōu)先在水資源緊缺地區(qū)，地形適于發(fā)展自壓管灌、尤其是供水多元化的灌區(qū)，高水平地發(fā)展管灌。

2）渠灌區(qū)管灌規(guī)模大、系統(tǒng)復(fù)雜，需進(jìn)一步研究渠灌區(qū)管灌水力單元分區(qū)、復(fù)雜系統(tǒng)拆解、控規(guī)等問題，開發(fā)管灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的系統(tǒng)工程方法。有關(guān)部門應(yīng)及時組織總結(jié)渠灌區(qū)管灌經(jīng)驗，盡快制定渠灌區(qū)管灌工程技術(shù)規(guī)范或指南，以管灌技術(shù)的規(guī)范化，促進(jìn)渠灌區(qū)管灌的快速化發(fā)展。

3）管材是制約渠灌區(qū)管灌發(fā)展的瓶頸之一，研發(fā)大口徑低壓輸水管材對渠灌區(qū)管灌的發(fā)展亦具有決定性作用。