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摘要：低壓管道灌溉技術在使用過程中空間占用較少，具有方便操作、灌溉時間較短、使用費用較低等優勢，有較大的應用前景。對低壓管道灌溉系統進行優化設計，對灌溉參數進行精準計算，優化管道布設，完善管理制度，促進低壓管道灌溉的順利開展，提高農業生產效益。
0引言
低壓管道灌溉技術在小型農田水利工程中應用，具有較為明顯的節水效果，而且操作過程較為簡便，灌溉時間較短，減少了水資源浪費。可以有效控制農田灌溉成本，強化灌溉效益，推動我國新型農業的高速發展。由此可見，低壓管道灌溉技術在小型農田水利工程中具有較高的應用優勢，可以進行大范圍推廣與應用，促進整體灌溉效率的提升，推動農業灌溉經濟效益的優化。
1低壓管道灌溉技術的特點
低壓管道灌溉技術主要是利用低壓管道，把水資源輸送到農田進行灌溉，其中主要包含水源、取水工程、輸配水管網系統、田間灌水系統等。低壓管道灌溉技術在農田水利工程中的運用具有節水、省時、省地、省工、節能、成本低等明顯的優勢，在現代化農業發展中受到人們的廣泛青睞和使用。
1.1節水效果明顯
低壓管道灌溉技術主要是在低壓作用下，通過管道把水資源輸送到農田地面進行灌溉，而且輸水管道多埋在地下，避免了水資源輸送過程中的滲漏、蒸發消耗，減少了水資源浪費，極大程度上提高了水資源利用率。此外，在地勢不平的農田中，結合低壓管道灌溉技術，進行逐層灌溉，強化其灌溉過程的適用性，提高水資源利用率，保障農作物得到充分的水資源[1]。
1.2占用空間較少
一般情況下，低壓管道鋪設在地面下，減少了對農田的占用面積，減少農田耕作中對管道的損壞幾率，方便開展機械化農業生產。該灌溉模式可以在很大程度上減少農田灌溉中對人工的依賴性，減少農業生產成本，促進農業機械化生產水平的提升，且對農田適應性較強。
1.3灌溉時間較短
在以往大水漫灌方式中，灌溉時間較長，水資源浪費較大。而利用低壓管道灌溉模式，主要是利用水泵等動力設備從水源處提出水資源，然后在低壓推動下，經過管道把水輸送到農田地面進行灌溉。在此期間，可以利用閥門對灌溉水量、供水速度進行有效調節與控制，加快輸水速度，優化灌溉條件，減少灌溉時間，對灌溉水量進行有效控制，保障農田灌溉的高效化與快速化，同時對農田灌溉水量進行適度控制[2]。還可以利用低壓管道及時補水、排水，避免出現土壤鹽漬化、冷浸化等現象。
1.4成本低
在低壓管道灌溉模式中，前期管道布設環節的成本相對較高，在后期使用運行過程中成本較低，整體運行成本不高；而且在對管道進行鋪設時，可以結合當地的地理形勢因地制宜，進行科學的管網布設，提高農田灌溉效率與質量；可以保障農田灌溉均勻性，提高水資源灌溉田地的面積，強化水資源利用率，促進農作物的健康成長，助力農民增產增收[3]。
1.5增加農田量，降低土地利用效率
我國土地資源短缺，人均占用耕地不足1.5畝，管道灌溉將節省一定的土地利用。傳統小型農田水利工程灌溉需要流水渠，在田間密布大大小小的流水渠，占據了大量的土地資源，而用低壓管道灌溉替代流水渠，能有效地增加農田量。
2低壓管道灌溉技術的應用策略
2.1做好前期準備工作
在低壓管道灌溉工程施工之前，需要收集各類資源數據，為小型農田水利工程的設計規劃提供數據依據，保障低壓管道灌溉系統的適應性和可行性。設計人員要與當地人員進行溝通，掌握基本的輸水灌溉需求，同時對當地的農田灌溉面積、水源位置、農作物種類、氣候情況等進行詳細了解，從而為低壓管道灌溉的優化設計提供參考，保障設計方案的科學性與適應性[4]。同時要結合信息數據的分析與規劃，對低壓管道灌溉的支管間距、出水口間距等參數進行科學設計，從而保障灌溉量和灌溉面積，滿足當地的農田灌溉需求。
2.2對灌溉參數進行精準計算
制定科學合理的灌溉制度，并對灌溉參數進行精準計算，保障低壓管道灌溉的合理運行。要結合當地的作物種類分析其需水特性，并對當地氣候、土壤、農業生產技術等進行綜合性分析，從而制定適應性的灌溉制度，完善灌溉方案，明確灌水次數、周期、定額等，才能保障整體灌溉質量，促進農作物健康成長，實現增產增收。只有對灌溉參數進行精準計算，才能保障灌溉面積、灌溉時間滿足農田實際需求，并制定合理的灌溉方法。在具體計算過程中，要以農作物最大需水量明確灌溉定額；結合秧苗需水量明確灌水周期。
2.3優化管網布局設計
對管網進行合理布局，可以有效提升灌溉面積和灌溉質量。在具體的鋪設過程中，要結合水源位置、農田形狀、地面坡度等因素，選擇管網布設形式，通常情況下選擇樹枝狀分布形式，且呈現雙向分水模式，可以有效控制建設費用，提高灌溉效率[5]。在地勢較為復雜的農田中可以選擇固定式給水栓，確保穩定性灌溉，對農田水資源進行均勻分布。如果農田地勢高低起伏較大，可以采取從上到下自流的管道鋪設方式，體現其節能效果；要結合農作物種植方向對管道走向進行合理設計，避免出現管線彎曲現象，為田間管理提供便利性。
2.4選擇合適的管材、水泵設備
為了保障低壓管道灌溉的可靠性運行，需要對管材、水泵等設備進行科學選擇，確保其質量，才能延長其使用壽命，降低損壞率，促進農田灌溉作業的順利開展。由于管道需要埋設在地下，因此要求管材具有較強的強度、抗變形性、防水性、連接性等，并要保障價格的適宜性，對管材質量進行優化選擇，最好選擇方便承插連接的管道。當前主要使用的聚乙烯軟管，方便移動、銜接簡便，管徑可調節，同時具有較高的密封性，費用較少等優勢。此外，要選擇合適的水泵、動力機等設備。一般要結合系統流量、系統揚程等參數為依據，確保水泵型號選擇的合理性。在選擇動力機時，要結合電源供應特點，合理選擇電動機或者柴油機等，并確保其型號與水泵功率配套。
2.5低壓管道灌溉系統施工要點
低壓管道灌溉系統在應用過程中，要結合管道的材料特性，做好管道地下埋設的相關工作。例如在埋設管道的過程中，將埋設深度控制在合理的范圍，避免埋設過淺影響正常的農作物種植與田間管理工作，使其充分滿足實際的使用需求。
2.5.1土方開挖
管基開挖時以0.6～2.0m3的挖機為主，在距離管基20～30cm時，人工進行開挖，所開挖的土方全部就地堆放于管道基礎兩側，待管道鋪設安裝完成后用于管道的埋設，管道臨時開挖邊坡根據地質情況確定。根據不同的地質條件，采用不同的施工方法，土方開挖程序為：植被清理→耕土清除→挖平臺（管基填筑）→管道開挖→坡面修整→基底清理→驗槽。管槽開挖時，分層依次進行，開挖面兩側設置排水明溝，排除地基滲水。滲水量較大地段開挖時，在上游側3m外挖排水溝并抽水，以保證開挖的順利進行。
2.5.2管道敷設
PE管需在溝底標高和管溝地基質量檢查合格后，才能進行敷設，PE管道敷設依靠自身的柔性克服溫度應力，但其彎曲度不能超過其允許彎曲半徑，PE管敷設時，應防止劃傷、扭曲或過大的拉伸和彎曲。明設鋼管采用鎮支墩固定，其中斗管采用鎮支墩固定，農管采用支墩固定，鎮墩采用C25F200的鋼筋混凝土，支墩采用鋼架支撐，鎮墩間距為50m，且平面或縱向拐角處增設鎮墩。
2.5.3管道試壓
管道安裝完成后，應進行強度和嚴密性試驗。為保證給水管道水壓試驗的安全，需做好以下工作：（1）管道試壓區段長度不應大于800m；（2）強度試驗壓力：PE管道試驗壓力為設計壓力的1.5倍，鋼管試驗壓力為工作壓力+0.5MPa，不應小于0.9MPa；（3）嚴密性試驗：在保壓時間段內，如壓力有所下降，可采用加壓泵加水的辦法，然后在試驗時間段未測量為保持在試驗壓力所注入的水量。
2.5.4土方填筑
土方填筑時，分層分段進行流水施工，回填質量應符合下列規定：（1）回填土時溝槽內應無積水，不得回填淤泥、腐殖土及有機物質。（2）不得回填碎磚、石塊、大于l00mm的凍土塊及其他雜物。（3）回填土的密實度應逐層進行測定，設計無規定時，宜按回填土部位劃分，回填土的密實度應符合相關要求。
3管道運行管理
為了保障農田水利工程低壓管道灌溉的合理性，應進行科學的管道管理，將管道運行的風險水平控制在合理可接受的范圍內。（1）對管道進行規范性鋪設，確保給水栓數量以及間距符合設計要求；（2）在打開給水栓之后打開進水閘，并結合河道水位情況對閘板開啟角度進行確定；（3）完成灌溉之后，需要按照進水閘—給水閘的先后順序進行依次關閉；（4）要將管道內的存水清理干凈，避免低溫天氣下出現結冰現象；（5）要安排專業人員對管道進行定期維護檢測，構建完善的管理體系，明確考核標準，保障低壓管道灌溉管理的合法性和合理性[6]。
4結束語
綜上所述，低壓管道灌溉技術在小型農田水利工程中的應用，可以充分發揮其節水、節能、高效、低成本等優勢，有效提升農田灌溉的質量。因此，需對低壓管道灌溉系統進行優化設計，全面收集相關資料，對灌溉參數進行精準計算，優化管道布設，完善管理制度，選擇合適的管材與水泵型號等，促進低壓管道灌溉的順利開展，提高農業生產效益。
作者：段云鶴 單位：甘肅省水利水電工程局有限責任公司
