綜評低壓管道灌排一體化技術(shù)

孫秀艷

(林口縣刁翎鎮(zhèn)水利站，黑龍江林口157600)

目前低壓管道輸水技術(shù)，灌水與排水系統(tǒng)分離，管道功能單一，工程成本高，文章研究了低壓管道灌排一體化技術(shù)，通過3 a應(yīng)用證明該技術(shù)既能適時灌溉農(nóng)田又能排除暴雨形成的地面徑流，一管兩用，取消了排水明渠。特別在低洼易澇地區(qū)，對作物安全渡汛，正常生長起到命脈作用，此項技術(shù)對于改革農(nóng)田舊的渠系模式與管理模式，具有重要的意義。

1 工作原理

1.1 系統(tǒng)組成

包括水泵機(jī)組、微機(jī)自控設(shè)備等管理系統(tǒng)、灌排共用干管(簡稱干管)、灌排共用支管(簡稱支管)、排水閘閥、出水栓、積水、濾水一體池，泄水井、排水井、排水泵、附屬設(shè)施(如清淤井等)。

1.2 工作原理

灌排一體化就是充分利用低壓管道設(shè)計亦灌亦排、一管兩用的新技術(shù)。包括管道工程首部，渠系管網(wǎng)與管道工程末端三方面一體化。

排水工程首部:為排水體(由排水閘閥、積水、濾水一體池等組成)。排水體與豎管連接。

排水管網(wǎng):由豎管、支管、干管及附屬設(shè)施組成。其中豎管有兩種形式，一種是灌排共用豎管，另一種是專用豎管。

排水末端的選擇有3種方案:

方案1:選灌溉工程首部即機(jī)井處為排水末端，水經(jīng)過過濾處理灌地下水中(承泄區(qū))，適用于水資源極缺乏地區(qū);方案2:選在灌排一體化工程渠系末端，靠近承泄區(qū)處，設(shè)置泄水井，排水泵等。適用于一切地區(qū);方案3:上述兩方案聯(lián)合運用可大大提高該地區(qū)排水標(biāo)準(zhǔn)，適用水資源缺乏且內(nèi)澇嚴(yán)重地區(qū)。

1.3 工作程序

灌水程序:地下水→機(jī)泵→干管→支管→豎管→出水栓→田間地面。

排水程序:田間徑流→排水體→豎管→支管→干管→泄水井(或回水井)。

灌水時關(guān)閉排水閘閥;排水時關(guān)閉機(jī)泵。

2 排水設(shè)施設(shè)計與研制

2.1 排水體主體結(jié)構(gòu)設(shè)計

排水體立體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖見圖1。

圖1 排水體示意圖

其中:A平面示意圖見圖2。

圖2 A平面示意圖

B設(shè)計形式:聚丙烯截止閥、銅逆止閥、銅板閘閥、電動水動閥和手控水動閥等如圖3:

圖3 水動閥示意見圖

2.2 泄水井的設(shè)計

設(shè)計了兩種形式:一種形式井深5.0 m，井壁材料為水泥管，直徑40 cm，適用于地下水位極低地區(qū);另一種為井深2.0 m，紅磚結(jié)構(gòu)，圓臺型。適用于一般地區(qū)。

3 淺埋試驗

2008年進(jìn)行了6.67 hm2管灌淺埋試驗。方法為管道外徑110 mm，埋深80 cm，土回填到50 cm時灑水夯實，待濕土干后，再回填土，高度為地面以上25 cm。

2010年測試，變形率＜5% ，另外還做了管材機(jī)械性能試驗(拉伸強度48MPa;扁平試驗:不無裂縫;壓至外徑1/2時無裂縫;落錘沖擊試驗:不破裂)和扁平剛度試驗。各項指標(biāo)與2008年施工前測試結(jié)果基本一致，滿足規(guī)范要求，說明管道淺埋是可行的。

［1］王金庭.關(guān)于北方山區(qū)井灌低壓管［J］.排灌機(jī)械工程學(xué)報，1997 (1).

［2］施俊躍，遲俊氏，徐海根.我省推廣低壓管道灌溉前景分析［J］.浙江水利科技，1995(2).