浙江地下管道灌溉分区技术模式总结与建议,农田水利论文.docx

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1、浙江地下管道灌溉分区技术模式总结与建议,农田水利论文1 背景介绍. 地下管道灌溉节水、省土、节地，逐步采取管道输水代替地面渠道，己是各国今后发展的趋势。如美国当代农业比拟发达，为提高灌溉管理水平和劳动效率，近一半大型灌区都实现了管道化灌溉;以色列水资源非常紧缺，早在1964年就建成了全国统一的管网，实现了水资源在全国范围内的统一调配和系统管理;日本是一个岛国，土地资源紧缺，为了节约土地，对新建灌区重点施行地下管道灌溉工程，对老灌区干渠仍维持原先的明渠，支渠下面改为地下管道，采用明渠与管道相结合的形式;英国、瑞典等国为提高劳动效率，也有90%的适灌土地实现了管道化灌溉。而在我们国家，地下管道灌溉

2、发展也比拟快，到2003年，全国己发展到447万hm2，十分是北方井灌区地下管道灌溉技术比拟成熟，并有较大面积的发展。 浙江省人多地少，农业基础资源相对较少，由于农民收入和居民消费水平较高，因而农业劳动力成本高、消费要求也较高，这就要求浙江省的当代农业必须土地产出率高、劳动生产率高和附加值高。作为当代高效节水灌溉技术之一的地下管道灌溉，运行管理方便，用土成本低，具有节水、节地的特点，适应当代农业发展的特征和要求，越来越遭到的支持和农户的欢迎。参照发达国家的实践和经历体验，明渠管道化是浙江省情的现实需要，是全省农业灌溉发展的方向。浙江经济基础比拟好，当代农业发展迅速，也具备率先推进农业灌溉当代化

3、的条件。 20世纪60年代末，浙江省平湖市和余姚市就开场探寻求索地下管道灌溉，经过半个世纪的努力，至2018年，全省己发展地下管道灌溉工程6600km，控制灌溉面积4.5万h耐，占全省有效灌溉面积的3%，是浙江省高效节水灌溉的重要组成部分。由于地形复杂，山区、丘陵、盆地、河网平原、海岛等均有分布，自然条件差异不同较大，地下管道灌溉发展具有区域性特点，所面临的技术问题都有所差异不同。为了更好地推动浙江省地下管道灌溉的发展，对全省各地地下管道灌溉分区的技术形式进行总结分析是非常有必要的。 2 地下管道灌溉分区. 浙江省位于我们国家东南沿海长江三角洲地区，属典型的亚热带季风气候区，年平均温度15一1

4、8，日照时数1800一2100h，平均相对湿度80%一85%，年内变化不大。全省降水充沛，多年平均降水量为1604mm，主要集中于4一6月(春雨期和梅雨期)和7一10月(台风雨季)。年平均水面蒸发量800一1000mm陆面蒸发量600一800mm。 全省地形地貌复杂，整个地势由西南向东北倾斜，呈梯级下降，大致可分于为浙北平原、浙西山区丘陵、浙南低山丘陵、浙中金筒盆地、浙东沿海平原及滨海岛屿6个地形区，土地总面积10.38万km2，华而不实山地和丘陵占70.4%，平原和盆地占23.2%河流和湖泊占6.4%，素有 七山一水二分田 之讲。 地下管道灌溉应用形式受地形等自然条件影响比拟大，据此将全省划

5、分为平原河网区、丘陵盆地区、山地与缓坡地区3种地下管道灌溉类型区(见表1)，相应的有提水灌溉、自流灌区和集雨灌溉3种地下管道灌溉应用形式。 浙江省平原河网区包括杭嘉湖平原、萧绍币平原、温黄平原和温州滨海平原，陆域总面积1.8万km2，海拔高度2.5-5.5m，地势平坦。区域内河、湖、塘纵横相连，河网密布，水域面积率7.0%，水资源充沛，过境水量丰富。农业灌溉均采用小型泵站提水灌溉，小型泵站星罗棋布，单个泵站控制的灌溉面积受河网格局影响，大多为20一40hm2。 丘陵盆地区主要包括浙中丘陵盆地及山区的盆地河谷地带，地形条件较为复杂，但能自流灌溉，是浙江省自流灌区的集中区域。受地形条件影响，自流灌

6、区灌溉面积差异不同比拟大，有超过2万hm2的大型灌区，也有诸多小于666.7hm2的小型灌区。一般水源位置比拟高，灌区为 长藤结瓜 式的多水源灌溉系统。 山地与丘陵缓坡地区主要为浙西南、浙西北山地和丘陵地区的缓坡地，由于位置比拟高、地形比拟陡，大多没有灌溉条件。近些年来，高效益的经济林、果林及高山蔬菜发展比拟快，对灌溉需求比拟高。据估算，全省约有1.33万hm2山地及缓坡地合适发展地下管道灌溉等高效节水灌溉。 3 灌溉形式与发展对策. 3.1 平原河网区. 3.1.1 发展形式. 平原河网区水网密布，农业采用小型泵站提水灌溉，早在20世纪60年代末，浙江就开场探寻求索利用小型泵站提水灌溉的有利

7、条件发展地下管道灌溉。在长期实践中，逐步构成了微压素混凝土管灌溉和低压UP-VC管灌溉两种典型形式，均有较大面积的应用。 微压素混凝土管灌溉形式以66.7h耐下面小灌区为单元，采用水泵提水，素混凝土管输水，灌溉模数3.25m3/s/666.7hm2，水泵装机10kW左右，扬程2.5一3mo管径300一600mm，每节标准长度1m，土作压力0.O1一0.02MPa最大0.03MPa管道设计流速0.8m/s。低压UPVC管灌溉形式灌溉面积一般控制在33.33一66.67hm2之间，管网采用UPVC双壁波纹管，灌溉模数4m;/x/666.7hm2，水泵选用HDB系列导叶式混流泵，启动时一不需加引水，

8、扬程为7moUPVC双壁波纹管，管径有D440D350D315D250-D110等系列，放水阀选用工程塑料制造的FN一150(100)农田灌溉节水阀和球阀，单阀控制面积0.20.3hm2，设计流量为25.2m3/h。 两种形式管网都分为干、支两级，布设考虑与沟、渠、田、林、路结合，充分利用原有明渠。明渠改建成地下管道后，一般均作为机耕路和农村道路使用，节地率1.4%一1.7%。 微压素混凝土管灌溉形式更合适以种植水稻为主的粮食生产功能区应用，每公里投资约8万元，平均每公顷需投入0.9万元。由于管网压力低，多年运行后管道存在着不同程度的管道淤积现象，一般12a左右需清理一次。浙江平湖市成功研发了

9、地下管道清淤机，由高压泵、水带和喷头组成，用600kPa的高压水冲击淤泥，使其随灌溉用水流入田间，每公里管道疏通的投入只需2万元左右，有效解决了地下管道清淤难的问题。 低压UPVC管灌溉形式每公里投资约9万元，平均每公顷需投入1.2万。由于管网有一定压力，当前尚未发现淤积现象，而且浙江桐乡市还研发了一套特低压微喷灌系统，能够直接连接于低压管网的田间放水阀，利用地下管道灌溉时一的低水头发展经济作物的微喷灌，更合适以经济作物种植为主的当代农业园区或者一水旱插花种植区域应用。 3.1.2 发展对策. W当前地下管道灌溉系统设计采用分片轮灌的土作制度，但由于农业生产仍以农户分散经营为主，农户自主经营，

10、分片轮灌难以实行，在灌水高峰期用水比拟集中，系统水压水量不时一出现缺乏，系统末端经常难以及时一供水，容易产生灌溉纠纷。建议今后在管网建设中，逐步推行环状管网和农户随机用水形式，每一农户设置独立的给水栓。 (2)浙江省具备了一定的经济水平和技术条件，农业生产当代化快速推进，有必要提高地下管道灌溉系统的建设标准，选用新型管材和变频控制系统，完善附属设施，逐步发展自动化和智能化灌溉控制。 3.2 丘陵盆地区. 3.2.1 发展形式. 浙江省耕地资源紧缺，人均耕地仅为0.03h耐，而自流灌区渠线长，骨干渠道占地面积大，渠道明改暗是土地资源紧缺的现实需要。通过在金华、筒州等地的大中型灌区试点情况看，积累

11、了一定的经历体验。自流灌区面积大、渠系长、情况复杂，明渠和地下管道能够混合应用，骨干渠道(管道)和田间管网可自成系统，单独设计。 3.2.1.1 骨干渠道。 自流灌区骨干渠道一般位置比拟高，沿线地形条件复杂，而且也是渠道续建配套改造的重点，相当一部分渠道工程状况良好，因而骨干渠道明改暗既要重新论证管线(渠线)布设，还要考虑工程重复建设问题。 骨干管道(暗渠)布设应立足长远，进行系统规划， 明改暗 服从总体规划。 自流灌区水源位置比拟高，为 长藤结瓜 式的多水源自流灌溉系统。受地形复杂等因素制约，管网部分管段无压过流，部分管段有压过流，且为多水源入流，情况较为复杂，应根据地形条件进行具体的水力计

12、算。 自流灌区渠道深、边坡缓，渠道段面顶部比拟宽，占地面积比拟大，而且覆土后能够和周边农田连接为一体，节地效果非常明显，具备 明改暗 的自然条件;另外，深挖方渠道外自然山体或者一坡体容易出现滑塌，从渠道安全角度考虑，也有 明改暗 的需求。因而，应优先对深挖方渠道进行明改暗，根据浙江试点经历体验，对于流量较小(小于3一5m;/s)的渠道，宜采用钢筋混凝土管道，如不具备运输条件，可采用现浇钢筋混凝土管道;对于流量较大(大于3一5m;/s)的渠道，宜采用暗渠，华而不实对于段面较宽的暗渠，渠上可采用拱形混凝土盖板。 自流灌区骨干渠道具有多种功能 明改暗 后，需采取措施，配置完善相应的附属设施，不能影响

13、其原有的综合功能。如沿山坡等高线布置的干支渠除输水灌溉外，还兼有撇洪排水或者一引水入塘的功能，需另建撇洪排水渠道等附属设施;暗渠或者旧音管也需配置一定的取水口，供沿线地势较高的农田提水灌溉。渠上新增土地，一般宜种植果树或者一旱作物，可配套喷滴灌设施。固然增加了附属设施投资，但相对明改暗的主体工程来讲，增加的投资并不多。 3.2.1.2 田间管网。 田间地下管道输水灌溉系统一般控制面积不宜过大，以原农渠灌溉面积为限。系统可从上级管网分水口或者一上级渠道取水，尽量利用自然水头灌溉，假如水头条件具备，可将地下管道输水灌溉和喷微灌系统结合起来;假如自然水头不能知足低压管道输水灌溉要求，还应布设小型泵站

14、提水;假如上级渠道泥沙较多，需配置沉砂池和滤网等配套设施。 田间管道宜采用有一定抗压强度的钢丝网水泥管或者一PE等塑料管，根据作物种类和农户管理面积合理布设给水栓。浙江省田间地下管道灌溉多用于水稻(以粮食生产功能区为主，实践中经济作物高效节水灌溉多采用喷微灌系统)，应以水稻需水情况来确定管网引水流量。 3.2.2 发展对策。 (1)自流灌区渠系比拟长、情况复杂，渠道管道化是将来的发展趋势，但也是一个逐步发展的经过，因而要做好灌区地下管道灌溉发展的长远规划，协调管线布设并避免重复建设，统筹布置地下管道灌溉的建设土作。 (2)无论在省内还是在国内，自流灌区骨干渠道 明改暗 实践都不多，技术和经历体

15、验积累也不多，仍需不断探寻求索和完善。近年来浙江省灌区渠道改造推进比拟快，但还有部分干渠和支渠的改造尚未全面展开，可优先在这些渠道中选择符合条件的渠道进行管道化改造，逐步推进并积累经历体验。 (3)浙江省具备了一定的经济水平，农业生产当代化发展推进速度比拟快，有必要提高大中型灌区 明改暗 的建设标准，逐步在灌区配置量水设施和自动化控制系统，提高灌区调配水管理水平。 (4)灌区骨干渠道 明改暗 ，可节约大量耕地，但所需的建设资金也比拟大，建议从 明改暗 工程增加的土地指标收益中提取合理比例的资金用于地下管道灌溉工程建设，以保障工程建设的顺利进行。 3.3 山地与缓坡地。 3.3.1 发展形式。

16、受地形条件影响，浙江省山地与缓坡地大多水源条件差，是常规灌溉难以覆盖的区域。山区降雨比拟频繁，具备发展集雨灌溉的条件。集雨灌溉己在临安、余姚等地得到多年推广。 由于降雨比拟频繁，山地及缓坡地的集雨灌溉主要是对作物短期干旱的补充灌溉，灌水次数少且用水需求量较小，同时一受地形及地质影响，大的集雨设施难以修建，因而应因地制宜地发展小型或者一微型集雨设施，每户农户耕地上能够布设多个小、微型集雨设施，这也适应农户分散经营的需要。在地形条件许可的情况下可自流灌溉，假如水压缺乏，需在小型集雨设施内布设小型移动泵站提水灌溉。灌溉作物主要为经济林、茶园、果园及高山蔬菜等。密植林果、茶园、高山蔬菜一般采用管道输水

17、与喷灌结合的灌溉形式;比拟稀疏的果树或者一经济林(如山核桃)，可采用管道输水、给水栓接软管进行管灌的形式。 山区集雨灌溉形式的特点在于，根据地形条件，蓄集利用雨水，采用喷灌或者一管灌对作物进行补充灌溉，一般灌溉面积与管道系统都较小。山区集雨灌溉的目的在于:关键期灌溉，以较大幅度提高产量和品质，增加农户经济收入;降低农户灌水及打药等劳动强度，提高土作效率。 3.3.2 发展对策。 -1)灌溉上山扩展了灌溉范围，扩大了灌溉面积，在全省土地资源紧缺的情况下具有重要意义，也对促进山区经济发展具有较大的推动作用，是浙江省农业灌溉发展的一个重要方向。因而，对集雨灌溉应给子必要的支助和扶持。 (2)山区降雨

18、一般较多，集雨灌溉主要是短期干旱的补充灌溉，解决或缓解关键期短期的干旱即可，需要确定合理的建设标准和灌溉标准。当前尚未有合适南方多雨区的小、微型集雨灌溉的相关标准，因而需要加强这方面的研究，为南方多雨山地及缓坡地的小、微型集雨灌溉发展提供根据。 4 结束语。 (1)明渠管道化是农业灌溉当代化发展的方向，浙江地形复杂，平原河网、丘陵盆地及山地均有分布，地下管道灌溉发展应根据各类型区的特点，采取适宜的发展形式。 (2)地下管道灌溉的发展受社会经济条件和技术水平制约，是一个逐步发展的经过。因而应捉住当下农业当代化快速推进的有利时一机，适时一提高建设标准，加快推进地下管道灌溉的发展。在发展经过中，也应对一些实际土作中碰到的技术问题积极展开研究，提升总体技术水平。 以下为参考文献: 1贾宏伟，曹红蕾，严雷，等.浙江地下管道灌溉现在状况及发展潜力调研报告.杭州:浙江省水利河口研究院，2020. 2梁春玲，刘群昌，王韶华.低压管道输水灌溉技术发展综述.经济，2007,25(5):35一37.