聚乙烯管道（PE）在高效節(jié)水灌溉工程的應(yīng)用

弓桂林

（山西省晉中市水利建筑工程總公司 山西晉中030600）

1 工程說(shuō)明

項(xiàng)目區(qū)位于山西省農(nóng)科院果樹研究所境內(nèi)，果樹面積450 hm2，主要品種有蘋果、梨樹、葡萄等。

本項(xiàng)目是為果樹灌溉配套的輸水管道，灌溉方法為：節(jié)水滴灌。

灌區(qū)建設(shè)的主要內(nèi)容包括：工程主干管全長(zhǎng)23km，管徑為DN350、DN400，管材采用聚乙烯管（以下簡(jiǎn)稱PE管）。支管全長(zhǎng)23km，管徑為DN200，管材采用PE管。

高效節(jié)水灌溉就是根據(jù)各種果樹不同生育階段的需水要求進(jìn)行適宜灌溉,可減少輸水損失、棵間無(wú)效蒸發(fā)和深層滲漏,改變田間小氣候,使果樹能得到適時(shí)適量灌溉,有利于果樹的生長(zhǎng)發(fā)育。

滴灌是利用塑料管道將水通過(guò)直徑約10 mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉。它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，其水的利用率可達(dá)95%。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，同時(shí)可以結(jié)合施肥，提高肥效一倍以上?？蛇m用于果樹、蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物以及溫室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結(jié)垢和堵塞，因此應(yīng)對(duì)水源進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)濾處理。管道輸水是利用管道將水直接送到田間灌溉，以減少水在明渠輸送過(guò)程中的滲漏和蒸發(fā)損失。管道輸水與渠道輸水相比，具有輸水迅速、節(jié)水、省地、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，其效益為：水的利用系數(shù)可提高到0.95；節(jié)電20%～30%；省地2%～3%；增產(chǎn)幅度10%。

2 項(xiàng)目施工

2.1 節(jié)水灌溉網(wǎng)布局

管道級(jí)數(shù)采用干管、支管兩級(jí)，干管主要用于輸配水（部分干管也進(jìn)行灌溉），支管主要用于引水灌溉。在干管首端設(shè)置控制閥，支管首端設(shè)置控制閥，末端設(shè)置沖沙閥（泄水井）。要求每個(gè)大地塊都有給水栓，部分較寬地塊（寬度50 m以上），設(shè)置兩個(gè)給水栓，個(gè)別較小地塊利用軟管引水灌溉。布置時(shí)力求管道總長(zhǎng)度盡量短、管線平直、減少折點(diǎn)和起伏，出水栓控制面積最大，水量損失最小，管道主要采用PE管，對(duì)于一些經(jīng)過(guò)特殊地段的管道采用鑄鐵管、水泥管。為便于管道的檢修，管道盡量沿道路兩旁布設(shè)。

2.2 施工工藝流程

管線測(cè)量→管線清表→修筑施工便道→管溝開挖→PE管材運(yùn)輸→施工砂墊層→PE管連接→管道敷設(shè)→管身回填→管段試壓→閥門、井室安裝→管溝回填→設(shè)置管道標(biāo)示→通水試驗(yàn)

2.3 施工工藝說(shuō)明

2.3.1 溝槽開挖

總體布置：為了確保溝槽邊坡穩(wěn)定及施工安全，溝槽開挖時(shí)邊緣0.3m范圍內(nèi)不允許堆置開挖出的土方。同時(shí)，按照施工計(jì)劃開挖出的土方放置溝槽的一側(cè)，另一側(cè)作為施工臨時(shí)道路。

采用人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行開挖?，F(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員放出開挖邊線。

（1）開槽底總寬度為0.5m，邊坡比為1：0.3，管頂埋深80 cm。槽底深度應(yīng)按設(shè)計(jì)要求施工。開挖施工時(shí)應(yīng)預(yù)留保護(hù)層，防止擾動(dòng)基礎(chǔ)原狀土，基礎(chǔ)超挖部分必須用砂礫土回填密實(shí)。建基面有孤石等堅(jiān)硬物體時(shí)，必須清除后用砂礫土回填處理。采用人工配合開溝機(jī)進(jìn)行開挖。

（2）管材與管件連接處，管槽開挖尺寸可適當(dāng)加大。

（3）管槽棄土應(yīng)堆放在管槽一側(cè)0.3m以外處。

（4）槽底應(yīng)平直、密實(shí)，并清除石塊與雜物，排除積水，如超挖則應(yīng)回填夯實(shí)至槽底設(shè)計(jì)高程，如遇軟弱地基應(yīng)采取加固措施。

（5）管槽開挖完畢后，經(jīng)檢查合格后方可敷設(shè)管道。

（6）施工現(xiàn)場(chǎng)宜在管道中心線上每隔30～50 m打一木樁，并在管線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、出水口、閥門等處或地形變化較大的地方加樁，樁上應(yīng)標(biāo)注開挖深度。

（7）在雨季施工要采取排水、堵水措施，不得讓水灌入基槽。

2.3.2 安裝技術(shù)要求

（1）施工前應(yīng)對(duì)管道外觀進(jìn)行檢驗(yàn),不合格一律不得采用；檢查圖紙是否齊全,安裝前應(yīng)全面了解各種設(shè)備的性能；熟練掌握施工技術(shù)要求。

（2）叉管安裝前應(yīng)對(duì)管材外形檢查,接口整修，同時(shí)抽樣量測(cè)插管內(nèi)、外徑，符合質(zhì)量要求方可安裝。

（3）管子運(yùn)輸和布管盡量在管溝挖成后進(jìn)行。將管子布置在管溝堆土的另一側(cè)，管溝邊緣與管子安全距離不應(yīng)小于500 mm。布管時(shí)，應(yīng)注意首尾銜接。在道路旁布管時(shí)，盡量靠一側(cè)布管，不要影響交通，并盡量縮短管道在道路上的放置時(shí)間。

（4）安裝旁通管時(shí)應(yīng)先按設(shè)計(jì)要求在支管上標(biāo)記出孔位后,再用專用打孔器打孔。

2.3.3 管道焊接

首先將管材沿管線方向敷管在溝槽邊上，然后逐一布設(shè)在砂層上。插口方向與水流方向一致。溝槽深度小于2m時(shí)，采用將管道在槽邊連接成一定長(zhǎng)度后用彈性敷管法下管。

管道需切割時(shí)，切割面要平直。插口管端應(yīng)削倒角，倒角坡口后管端厚度一般為管壁厚的1/2～2/3，倒角一般為15°。完成后應(yīng)將殘屑清除干凈，不留毛刺。

管道或管件在粘合前，應(yīng)用棉紗或干布將承口等需粘合部位擦拭干凈，使被粘合表面保持清潔。

用毛刷將粘接劑迅速先涂在承口內(nèi)側(cè)，涂在插口外側(cè)，宜軸向涂刷，并注意均勻適量。插口涂刷粘接劑后，應(yīng)立即找準(zhǔn)方向插入承口，擠壓使之插到標(biāo)志線，保證兩管道的直度和接口位置準(zhǔn)確。粘接管道時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，粘接劑的用量以承插到位后，接口邊緣有少許粘接劑溢出為度，且要將溢出的粘接劑用布擦拭干凈。在承口里涂膠粘劑時(shí)，要由里向外涂，以免膠粘劑流入管材或管件內(nèi)壁。

2.3.4 管道的試壓

緩慢地向試壓管道內(nèi)注水，便于排出管道內(nèi)的空氣，管道充滿水后，在無(wú)壓情況下，至少浸泡12h。

進(jìn)行管理嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)：將輸水管道內(nèi)水壓加到0.63MPa，并持壓2h，檢查各部位有無(wú)滲漏或其他不正常現(xiàn)象。

2.3.5 溝槽回填原則

（1）根據(jù)本次工程的管徑和回填深度，采用人工回填的方式，管及管件安裝過(guò)程中應(yīng)在管段非接頭處先初始回填，并應(yīng)經(jīng)沖洗試壓，應(yīng)在全面檢查質(zhì)量合格后方最終回填。

（2）回填時(shí)管槽內(nèi)應(yīng)無(wú)積水，不得帶水回填，不得回填淤泥、有機(jī)物和凍土，回填土中不得含有石塊、磚及其他雜硬物體?；靥畈牧弦蚤_挖的原土為主，若原土不符合要求,則采用中砂、粗砂、碎石屑，最大粒徑小于40 rnm級(jí)配砂礫。

（3）回填時(shí)應(yīng)從管道兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，嚴(yán)禁單側(cè)回填，并確保管道不產(chǎn)生位移，必要時(shí)采取臨時(shí)限位措施，防止上浮。

（4）回填土壓實(shí)度應(yīng)符合要求，具體數(shù)據(jù)見圖1。

圖1 管道回填土壓實(shí)度要求

2.3.6 回填方法

管道按要求標(biāo)高及中線敷設(shè)后必須盡快回填?；靥顣r(shí)必須從管兩側(cè)同時(shí)回填，夯實(shí)后再回填上一層，直至回填到管頂以上0.3m處，每層回填密實(shí)后的厚度不宜小于100 mm，不得大于200 mm。在回填中加強(qiáng)對(duì)管材的保護(hù)，不得損傷管節(jié)及其接口，不得出現(xiàn)管道移位、轉(zhuǎn)動(dòng)等現(xiàn)象。采用機(jī)械回填土?xí)r，機(jī)械不得在管道上方行駛。

回填土要符合設(shè)計(jì)要求，原狀土不符合要求采用砂礫石回填。在管道試壓前，管頂以上回填土高度不宜小于0.5m，留出管道接頭處0.2m范圍內(nèi)不進(jìn)行回填。管道試壓合格后及時(shí)回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高，溝槽回填宜在管道內(nèi)充滿水的情況下進(jìn)行。管道敷設(shè)后不宜長(zhǎng)期處于空管狀態(tài)。

2.3.7 施工注意事項(xiàng)

1）管材的運(yùn)輸。施工前，首先進(jìn)行原材料檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后進(jìn)行安裝施工，不合格材料絕不使用。搬運(yùn)和安裝管道時(shí)應(yīng)避免碰到尖銳物體，以防管道破損。管道安裝過(guò)程中，應(yīng)防止油漆等有機(jī)污染物與管材、管件接觸。

2）管材的粘接。管道安裝前先將管材編號(hào)、排序，在管道連接時(shí)必須按照管材打字的端面對(duì)接。管道粘接必須采用專用連接工具。嚴(yán)禁明火加熱粘結(jié)。管道連接宜采用同種牌號(hào)級(jí)別，壓力等級(jí)相同的管材、管件以及管道附件。不同牌號(hào)的管件以及管道附件之間的連接，應(yīng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，判定連接質(zhì)量能得到保證后，方可連接。管材、管件以及管道附件存放處與施工現(xiàn)場(chǎng)溫差較大時(shí)，連接時(shí)應(yīng)將聚乙烯管材、管件以及管道附件在施工現(xiàn)場(chǎng)放置一段時(shí)間，使其溫度接近施工現(xiàn)場(chǎng)溫度。管道連接時(shí)，管材切割應(yīng)采用專用割刀或切管工具，切割斷面應(yīng)平整、光滑、無(wú)毛刺，且應(yīng)垂直于管軸線。安裝與金屬管連接的帶金屬嵌件的專用管件時(shí)，不要用力過(guò)猛，以免損傷絲扣配件，造成連接處滲漏。管材和管件加熱時(shí)，應(yīng)防止加熱過(guò)度，使厚度變薄，管材在管配件內(nèi)變形。在熱熔插管和校正時(shí)，嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn)。安裝中斷或完畢的敞口處，一定要臨時(shí)封閉好，以免雜物進(jìn)入。管道連接后，應(yīng)及時(shí)檢查接頭外觀質(zhì)量，不合格者必須返工。

3）雨季施工措施?；弁诤煤蠹皶r(shí)做好協(xié)調(diào)工作，盡量減少土基暴露時(shí)間。如結(jié)構(gòu)當(dāng)天不做，槽底要留20 cm土待第二天做結(jié)構(gòu)前再清到槽底，并在兩側(cè)設(shè)置設(shè)置排水溝，如有槽底沒挖完，下雨前將槽底苫好，及時(shí)將槽底水抽走。在雨季回填土，除滿足正常施工要求外，嚴(yán)格控制土壤含水量，偏大時(shí)摻灰處理，如含水量太大無(wú)法施工時(shí)，采用砂礫回填基槽并與業(yè)主、監(jiān)理協(xié)商。

3 結(jié)束語(yǔ)

果園灌溉方式由以前大水漫灌為主，改為滴灌，節(jié)約地下水，推廣節(jié)水灌溉技術(shù),既可保證果業(yè)的灌溉用水，又可增加果樹灌溉面積，充分發(fā)揮本地資源優(yōu)勢(shì)，改善環(huán)境；推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉工程于果園不僅澆地速度決，而且可適時(shí)、適量灌溉，解決果樹供需水矛盾.減少勞動(dòng)強(qiáng)度，及時(shí)施肥、噴藥，土壤不板結(jié)，提高果品質(zhì)量和產(chǎn)量。