节水灌溉工程施工前期准备分析

韩潇 许庆广

摘要：农业的生产和发展离不开水资源，我国的水资源地理上分配十分不均，加上对水资源的过度开发利用，我国面临严峻的水资源紧缺的现状。因此，发展节水灌溉技术，推广节水灌溉工程，是我国农业发展的必然要求。近年来，政府相关部门也加大了对节水灌溉工程的投资推广力度，节水灌溉工程应用更为普遍。在节水灌溉工程设计施工前必须需要做好充分的调研，以保证该项工程可以物尽其用，达到预期目的。

关键词：水肥一体化；前期准备；要素分析

在工程规划施工之前应做好充分的设计与准备，不仅需要进行前期勘察，根据灌区的基本情况，按照节水灌溉工程设计规范要求进行设计，还需要结合过往施工过程中出现过的问题、施工难易程度、机械耕种作业等人为活动因素，并结合甲方对工程的特殊要求等现场情况综合考虑作好准备，使工程规划设计更加合理，尽可能避免设计缺陷。现场不同的自然因素及人为因素对工程的影响有所不同，因此需要结合规范与现实情况综合分析后做好前期准备。

1 自然因素的影响分析

不同的地理气候条件对灌溉工程的规划设计有不同的影响，在灌溉工程规划设计阶段需要进行前期的现场勘查，收集基础资料，充分考虑自然条件下各方面因素的影响，综合分析进行规划设计。

1.1 灌区地势、地形的影响

灌区地势和地形因素主要影响灌溉方式的选择和工程中输水管网的管径、管道长度、布置方式以及管材选型等。

1.2 灌区规模范围、水源相对位置及地势高差的影响

灌区规模范围及水源相对位置主要确定输水管网走向及管道长度。过长的管道和过多的管件会造成很大的水头损失，包括局部水头损失和沿程水头损失。综合高程差和水头损失为水泵选型提供参数支持，特别是在落差较大的山地项目中，高程的变化需要格外注意，尤其要注意相对较低部位的管道承压。

1.3 水源水质的影响

节水灌溉方式中微灌和喷灌等对水质要求相对较高，由于灌水器出水口较小，水中含有杂质容易堵塞灌水器从而影响工程使用寿命。因此选用滴灌、微喷灌和喷灌等节水灌溉形式的项目，需对灌溉水源进行过滤处理后再输入管网。水质过滤处理的方式及具体措施需要对水质进行杂质类别、质地及含量综合分析后选定。

灌溉水源常分为地下水和地表水两类。地下水中多含有砂石等无机杂质，进行水质处理时常采用离心过滤器进行一级过滤，再经过叠片或网式过滤器进行二级过滤可满足微灌水质要求。地表水中常含有泥沙、藻類、微生物及水生植物等悬浮杂质和有机杂质，因此先采用砂石过滤器进行一级过滤，同样采用叠片或网式过滤器进行二级过滤可满足微灌水质要求。从蓄水池或河道取水时有必要在取水口设置拦污栅来拦截水生植物和大块漂浮物等杂质。配备水质处理措施以保证灌溉水质满足工程技术要求，是确保节水灌溉工程可持续使用的关键。

1.4 气候条件对工程的影响

不同的气候条件对工程的影响有所不同，尤其对首部各种设施设备影响较为明显。首部规划设计时，应充分考虑气候条件对露天设施设备的影响。灌溉首部一般包含电控箱、水泵、过滤器和施肥器等。气候对首部设施设备的影响也因自动化程度的不同和设施设备精细程度的不同而有所区别。电控设备需要做好充分的防护措施。首先要做好漏电保护等措施，避免产生人员触电危险，同时还需针对不同的自然环境，对降雨、渍涝积水等条件下可能存在的安全隐患进行充分考虑和排查处理，确保整个工程的电器控制部位和工程关键部位的安全，也是对整个工程长久使用的保证。

输水管网同样需要做好相应的保护。在我国北方地区，冬季气温会降至零度以下，需要对输水管道做好相应的保温措施，避免管道因积水结冰而冻裂。地面输水管道往往会因长期日晒而风化、老化从而导致个别部位损坏产生渗漏。综合考虑多种不利因素，对管道材质的选择和布置设计需要统筹考虑，以尽可能延长管道使用寿命。目前业界多选用不同材质的管材搭配使用，地埋多选用PVC等硬质管材，与耐老化较好的PE软管搭配使用，同时还需结合冬季管道排空和保温措施以充分保护输水管道。

对各种自然条件充分考虑并做足准备才能保证灌溉设备的长久高效运行。除了对自然条件做好充分准备之外，还要要考虑人为活动对工程的影响以及施工措施对工程造价的影响，同时还需考虑施工前的现场放线和施工后的工程走向标识，以确保施工过程避免对已有隐藏设施的损坏并保护自身工程设施安全。

2 常见人为活动的影响

现代农业发展使得机械化在耕种、收获和植保方面的应用日益普遍。因此在节水灌溉工程前期规划设计中应尽可能详细了解涉及到的农用机械。比如在大田节水灌溉工程中需要注意避免大型耕作机具对管道、设备等工程设施的损害。

对工程涉及范围内的相关设施要了解清楚，避免在工程施工和后期使用过程中对现有设施的影响并确保节水灌溉工程及设备正常运行不受影响。通常需要在施工放线前对电网、通讯网、水网等较为隐蔽的地埋设施信息进行充分收集并做好防范预案，尽可能避免施工过程中产生次生的危害。

节水灌溉工程的规划设计要考虑实际施工的可行性，切不可闭门造车。在农田路网比较完善的地区，部分管道可能需要穿越硬化田间路，就需要在现场勘查的过程中着重关注项目区内的道路、涵洞和桥梁等信息，统一规划、科学布置管道走向，尽可能利用现有涵洞、桥梁等设施，控制工程成本。

在收集项目场地现状信息和人为因素资料的同时，还要充分了解使用者意愿，尽可能避免因理解有误导致工程施工过程以及竣工后进行较大的工程调整。规划设计过程中明确使用者的目的和期望至关重要，科研应用与生产应用、实用应用与展示性应用对工程建成后的效果是有较为显著的区别的。比如用于科研应用的节水灌溉系统，往往要求可靠度更高，需要进行更精准的操控，有些工程中常用的设备往往过流较大，设备开关灵敏不高，不能满足精细化操作的要求。因此，在规划设计和设施设备选型过程中注意选择可靠度、灵敏度和精确度较高的产品，同时加强工程建成后的运行维护培训，尽可能降低管理人员人为因素的影响，确保工程及设施设备持久正常运行。

3 结语

节水灌溉工程能否持久耐用、节水、节能，一定是经过细致周到规划的，分析不同因素对工程各环节的影响，把工程中可能会遇到的问题分析前置于工程准备阶段进行，工程施工前做好充分的论证和筹划，尽可能减少工程变更，避免工程返工，才能使节水灌溉工程精准落地和高效持久运行，实现节水、节肥、节能、增效，助力现代农业发展。