唐国帮 徐开坤 张小辉

摘 要：泸县位于四川省南部边缘，属浅丘地貌，是全省粮食产量大县、100万人口大县。在农业基础设施建设项目规划设计中，结合该县实际，对渠道输水采用高效节水灌溉技术，在田间沟渠布置PE塑料管道，PE塑料管道输水不占地、放水易控制、便于日常维护等特点，通过广泛运用，得到项目区干部群众欢迎。

关键词：田间水利；塑料管道；高效节水；泸县

中图分类号：S275.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）21-0128-02

1 高效节水发展现状

泸县位于四川省南部边缘，属浅丘地貌，是全省粮食产量大县、100万人口大县，是四川省第一批扩权强县试点县之一。辖19个镇、1个街道，总人口108.46万人，耕地面积67.68万亩，粮食总产51.98万t，全县水稻播种面积59.92万亩，产量37.67万t，亩产628.67 kg，水稻单产和总产均居全省第一。2014年国内生产总值237.03亿元，人均GDP27935元，农民人均纯收入10 455元。

从上世纪九十年代起，我县便开展了节水灌溉，在粮专资金项目、农业综合开发项目及地方水利粮资金项目建设中，运用了浆砌条石、砼管道输水等节水灌溉技术，初显了节水灌溉成效。近年来，通过大力开展中型灌区渠道配套、农业综合开发项目、小农水重点县项目、土地整理等农业基础设施建设项目，广泛推广管道输水等节水灌溉技术，到2015年，全县节水灌溉面积已有46.28万亩，其中高效节水灌溉面积16.79万亩。

2 适用条件及运用

PE塑料管道适用于高水头、小流量渠道输水，利用高压供水或泵站加压，渠线能很好的跨沟谷，上下游高差大，适宜丘陵地区。特别是灌区末端渠段的倒虹管，基本不受地形、地貌影响，渠线短，投资省，灌溉效益好；管道输水与浆砌条石明渠输水相比较，管道输水具有不占耕地，施工技术难度小，建设成本不高，施工进度快，运行管理方便，维修养护费用少，节水灌溉效果好等优点，广泛适用于小流量末级渠道建设。

我县实施农业基础设施建设项目中，根据高效节水灌溉的发展情况和结合项目区实际，主要是通过泵站提水，利用PE管材将灌溉水输送到田间地头，在示范区内实施高效节水技术，保证每块田都能直接管道灌溉，避免串灌、漫灌，提高水利用系数，减少水资源浪费，在项目区及至于全县起到示范作用。

3 工程布局和设计

3.1 工程布局

充分利用泵站加压，采用PE塑料管将输水，输水沿程不设置消力池，设置分水闸阀井，线型布置选就近线路，不受地形地貌的限制。在渠道布置及灌溉分布方面，先布置主要渠线，后布置分支渠线，在机泵能承担的情况下，管线尽量沿高处布置管道，在集中灌面处留分水口，并延伸管道至指定田块。

3.2 PE管流量计算

①参数选用：灌溉用水定额m=80 m3/亩；灌溉用水周期T=15天；灌溉水利用系数PE塑管η=ηsηf=0.79x0.95=0.75。

②流量公式：

设计流量

Q=mA/（tTη）（m3/s）

式中：A为渠道控灌面积（亩）；t为渠道日运行时间t=15×3 600=54 000（s）。

项目区各灌溉渠道按渠道控灌面积A分别用以上公式计算， 计算结果见表，灌溉渠道设计流量计算成果表。

③按照以上参数选定和计算公式进行计算，当灌溉渠道按上表选定灌面A、流量Q能够满足控灌面积要求。项目区各灌溉渠道按控灌面积A、对应上表选定流量Q，结果见PE管输水工程设计计算成果表。

3.3 PE管道设计

公式选用，单位管长水头损失：

式中，Q为设计流量（m3/s），d为PE管内径（m）。计算结果：结果，见表1。

当输水管道为低压水流时按上表选定管内径d、充许水头损失i、流量Q是能够满足设计流量要求的。各段输水管道设计工作压力按正常运行工作压力的1.4倍取值设计。输水管线距800 m左右位置较高处设置进排气阀，位置较低处设置放空带分水阀。距150 m左右设置灌溉分水阀。所有闸阀设置闸阀井保护，闸阀井墙面用M7.5砂浆浆砌砖砌筑，井底浇C20砼，井顶用钢筋砼盖板。

4 PE管的优点

我县大量推广的塑料管材是PE塑料管，PE管材在运用中，具有良好的经济性，施工简便、节水、节约投资、减少占地、建设进度快、便于维护等一系列优点：

①施工简便。PE管道比混凝土管道、镀锌管和钢管更轻，它容易搬运和安装。管道的安装采用电热熔方式连接，只要一名通过简单培训的技术人员就能操作，施工搬运和安装十分简便。

②节水。PE管属塑料管材，糙率低，管道壁光滑不阻水，水量沿程损失小，安装焊接好的管道不漏水，从而渠系水利用系数高， PE管的渠系水利用系数为0.95以上，而浆砌条石渠或砼材料的渠系水利用系数都不及0.85，从而采用PE管材输水能节约了水资源。

③节约投资。我县属浅丘地形，一般高差在30 m以内，选用PE管材可用0.8 MPa即完全满足要求，在流量条件满足的情况下充分利用PE管灌，与浆砌条石渠道相比，能大量减少工程量，低压力PE管单位造价低，从而大幅降低了工程投资。

④节约土地。PE管道一般直径在200 mm以下，断面尺寸小，在安装完毕后回填复耕，除施工中临时性占用耕地外，基本上不占土地，因此比石渠少占地，有利于保护土地资源。

⑤建设进度快。管道安装技术简便，电热熔方式连接时间短，因此施工进度快，以我们常用PE直径在200 mm以下的管道为例，只需7名工人就能操作，每天安装管道长度大约在300 m以上，从而减少了工程施工工期。

⑥便于维护。明渠每年在放水前进行起淤、检查、治漏，年年都要岁修，每次放水都要派人进行分段放水管理等工作。利用管灌输水，只需对管道分水井进行控制和维护，减少渠道起淤、日常维修、放水管理等工作。

5 PE管施工注意事项

①把好原材料关， PE管厂家众多，部分厂家生产的管材质量差，达不到技术指标。在施工中，要检验厂家合格证，检查相关技术指标，经常性随机抽取管件送质量检测机构检测。

②在搬运、施工中应加以保护，避免不适当外力造成机械损伤。

③热熔接时，管材与管材粘接其它异物时，必须清除干净后熔接。熔接温度不能过高，时间要达到设定时间。

④PE管底人工填细土垫层耕作土，土层厚田5 cm、荒石10 cm；管顶人工填土，埋深耕种土0.6～ 0.7 m，田0.7～0.8 m，荒土石0.5～0.6 m。过机耕道路需加钢筋砼套管护管。

⑤在管道穿过山坡时，在位置较高处的下坡时要安装排气阀。管道尽量顺直，有转弯时，必须根据转变角度设置弯头。

⑥管道安装后在封管（直埋）及复盖装饰层（非直埋暗敷）前必须试压，渠系管道试压压力为系统工作压力的1.4倍。

6 效 益

我县在农业基础设施建设项目中大量运用PE管材，经过多年的实践证明，能产生巨大的社会和经济效益，节水、节约投资、减少占地、便于维护等效益。我县2015年农业基础设施建设项目包括农综项目、土地整理项目、小农水项目、新增1 000亿斤粮食项目等，现以本年度项目实施情况为例，简要叙述PE管材在渠系工程中的效益。

6.1 节 水

我县2015年农业基础设施建设项目中，管灌输水面积为3.87万亩，根据实际测算水稻灌水定额为290 m3/亩，每亩节约29 m3，共节约水资源112.23万m3，利用PE管灌后，节约水资源相当于新建1座小（1）型水库。

6.2 节约投资

在项目实施规划中，我们使用最大直径为200 mm、压强为0.8 MPaPE管材，按近期市场单价计算，以150元/m计，共使用管道长度169.98 km，计2 549.7万元，如采用0.6×0.6的浆砌条石砌筑，以320元/m计算，需投资5 439.36万元，节约投资2 889.66万元。

6.3 减少占地

以0.6×0.6的浆砌条石砌筑相比较，石渠占地平均每千米为1 200 m2，我县2015年农业基础设施建设项目使用管道长度169.98 km，共计占地203 976m2，为305.81亩，即利用管灌可节约耕地面积305.81亩。

6.4 便于维护

项目建设采用管道安装，能减少渠道起淤、日常维修、放水管理等工作，以减少灌溉用工计算效益，按渠道长度计算，按1元/m计算，169.98 km管道节约维护费17.0万元。

因此，我县2015年农业基础设施建设项目实施后，大量使用PE管材输水，节水、减少占地、省钱，施工方便，节约水资源112.23万m3，节约耕地面积305.81亩，每年节约维护费17万元，采用PE管比石渠节约资金共计2 889.66万元。

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