小型水利工程管理及节水灌溉技术初探

□ 李婷婷

（甘肃省庄浪县水务局，甘肃 庄浪 744600）

关键字：节水灌溉技术；小型水利；管理要点；工程管理

水利工程是中国工程建设领域的重要组成部分，加强工程建设管理力度，可以促进农业灌溉水平的提升，实现水利工程的现代化应用，为智慧农业打下基础，最终提高农业经济效益，满足农业生产和生活所需，更好地推动农业经济发展。从这一层面来讲，加强农田水利工程建设管理，是非常重要且必要的，有利于提升水资源利用效率，实现水利行业的健康发展。

一、小型农田水利工程的基本概述

小型农田水利工程也被称为“小农水”［1］。该工程主要利用塘坝、堤坝、水井、引水工程、灌溉工程、灌排工程、小型灌区建设、水窖、小型水库、抗旱水源工程等，满足农业经营和生产发展的需要，兴修各种农田水利工程设施，促进农业的稳产高产，将储水、蓄水、引水、跨流域调水等措施相结合，利用水、土资源，提高农业生产水平。本文主要以节水灌溉工程为例，相关设计人员和管理人员利用低压管道灌溉技术以及管道灌溉工程、喷灌、滴管等技术，加强水资源运输管理，实现渠道的衬砌和防渗，最终提升灌水质量。正确认识小型水利工程管理的重要性，适当调整农业用水，优化生产结构，在农业种植生产方面会起到不可估量的作用。但是，在使用过程中，首先应该注意到小型农田水利设施属于公共产品的一种，因此具有非排他性、非竞争性的特征，使用者为最大化自己的效益，可能出现不同程度的“搭便车”行为，直接出现“易用难管”的低效局面。其次，从管理层面来讲，部分水利工程年久失修，特别是一些小型农田水利工程，存在器材更新不到位、设备老化、节水灌溉工程稳定性不能持续等问题，在一定程度上制约了农业用水和工程水利项目的健康发展。因此，在今后工作中，相关管理者和施工建设者为了避免水资源浪费行为，应该加强小型水利工程管理，从技术和管理这两个维度，充分发挥水利工程的经济效益和社会效益。

二、小型水利工程管理要点

（一）农田水利工程应该“重建重管”

在当前小型农田水利工程建设中，存在“重建设、轻管理”的现象，建设工作通常受到高度的重视，工程建成之后的项目管理环节落实却并不到位，这种现象在我国的水利工程建设中比较普遍，因此，在使用过程中容易导致重大安全事故，存在潜在的安全隐患。监管主体、管理经费、管理人员责任落实不到位，对水利管理过于随意。在现代化农田水利工程建设中，技术人员和管理者必须坚持“谁使用、谁监督”的原则，针对重建设、轻管理的现象，完善相应管理和工作机制，加强后期管护工作，从而促进农田水利设施的持续稳定发展。

（二）农田水利工程应该“管养相融”

在工程管理过程中，部分农田水利工程管理体制改革滞后，比如水利养护，在市场经济体制下，水利工程养护模式逐渐发展，因此，具体的养护措施也应相应创新。但是在管理阶段，各方利益者在义务履行和权利分配方面存在不足，因此在体制改革中遇到了难题，工程管理力量不足，管理单位定位不清晰，监督不到位，人力资源没有得到科学分配和利用，水利工程管理的分工不合理，管理、维护、运营的职能相分离。在今后工作中，管理者和相关部门应该创新水利工程养护模式，始终坚持“管养相融”，改变以往分工不明、权责不清的现象，创造良好的竞争机制，管理单位和养护企业之间构建完善的工作模式，形成平等的合作关系，提高对小型农田的养护重视程度，最终发挥水利设施的作用。

（三）农田水利工程应该“节水用水并重”

农田水利设施的建设，从本质上讲，就是通过跨区域、跨流域对水资源进行综合利用，利用节水灌溉规划设计的基本原理和实践应用，避免水资源在水资源调取过程中出现浪费和蒸发、渗漏损失，将节水与用水并重。因此，在修建小型水利工程时，要深入实际调查［2］。施工建设者和管理者应该构建节水灌溉体系，针对实际作物及用水情况，做到节水与保灌的良性循环，积极利用管道引水技术、喷灌技术、膜下灌水技术等技术，避免在输水过程中造成水的渗漏与蒸发，提高小型水利工程运行效率，通过喷灌技术不断创新与优化，有效保温与滋润农田土壤，提高节水及增产效果，最终实现农作物的稳产增收。

三、小型水利工程管理技术——以农田节水灌溉技术为例

探究小型水利工程管理措施，可以农田节水灌溉技术为例，从技术和管理这两个方面入手，结合实际，遵循科学合理的原则，做好工程设计和管理维护，满足日常农业用水所需，发挥灌溉系统在节水中的作用，合理设计支渠和干渠的引水流量，加强施工建设的质量管理，检查监督施工现场，科学编制质量管理计划。具体措施如下：

（一）工程设计

小型农田水利项目建设中，要想保证工程质量，首先，设计人员必须遵循实际情况，因地制宜设计灌溉工程［3］。本文主要以滴灌工程为例，该工程主要采取的是全管道输水+局部微量灌溉的方式，种植人员可以根据作物根部需水量，实施调整灌溉周期和灌溉容量，进行适时适当的供应，通过该种方法，将灌溉水的损失量降至最低水平，不存在外围水损失的问题。也可以将该技术与水肥一体化技术相结合，利用容器提前将化肥溶解，将已经溶解之后的溶液注放到灌溉系统中，通过水肥的同步，将肥料均匀施加在植株根部，降低水肥渗漏现象，实现劳力的节约。在滴灌系统设计过程中，应该合理选择水源，如果选择河水作为滴灌系统的初始水源，种植户为了实现节约水资源的目标，设计者应该就近取材，通过干渠、支渠将水资源引入滴灌系统，合理设计支渠和干渠的引水流量（其中滴灌系统关键参数见表1）。

表1 滴灌系统关键参数

土壤含水率上、下限（%） 90、65

在确定滴灌系统参数之后，进行管材选取，由于管材长年埋设在地下，因此，管材质量必须符合压力等级要求，性能必须良好，才可以为后续的使用提供稳定，为设备运行提供保障。一般选择PE管、PVC-U管、球墨铸铁管、玻璃钢管等［4］。每种管材的特点和性能不同，因此施工人员和设计人员应该根据具体情况，针对性选择材质，比如球墨铸铁管，硬度高、抗腐蚀性能较强、延展性好、抗冲击性、抗拉性较强，安全可靠，但造价较高；PE管无毒、不结垢、使用寿命长（最高可达50年），不会滋生有害细菌，还能避免水资源受到二次污染，建材柔韧性好，重量轻；玻璃钢管重量轻、强度高，耐腐蚀、耐磨，抗低温性能强，内壁光滑结垢少，但小管径比较少；PVC-U管使用寿命与PE管相同，便于安装，水密性高。但是，在小型水利农田滴管建设中，更为常见的是PVC-U管和PE管［5］。此外，滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术之一，可有效减少土壤水分的无效蒸发。但是在工程建设中也存在一定复杂性，主要由水源工程、首部枢纽、各级输配水管道和滴头等部分组成，其中，首部枢纽主要包括肥液注入装置、水泵、动力系统、测量控制仪表、过滤系统等设备，工作原理可以概括为：水由毛管流进灌水器，它是滴灌系统的主要组成部分，在土壤中向四周扩散（以非饱和流的形式），水流在滴头下方的工作压力下注入土壤，如果是水肥一体灌溉，化肥的注入方式有三种，分别为射流注入、肥液压入、肥液注入干管。同时在设计过程中，滴灌技术不适于结冻期灌溉，不能调节田间小气候，在铺设滴灌带时压紧压实地膜，但是也应该注意到，地膜和滴灌带之间不要产生空间，防止水滴聚焦造成水汽，在地膜下积水之后形成透镜效应，灼伤滴灌带。

（二）施工建设

1.施工准备

在具体施工建设过程中，施工者和管理人员应该以设计图纸为基本遵循，不得随意更改设计，尤其是建材的使用和型号，如果要修改，则必须获得设计部门的同意，协商后方可实施，并对图纸及相关文件全面检查，结合工程特点，编制施工进度计划，杜绝安全事故的发生。明确安装规定，滴灌工程正式开工前，相关人员应该编制施工组织设计和专项方案，检查机械设备的性能，禁止不合格的材料入场，更不能在施工中使用，此外，技术人员和施工人员还应该拟定测量放样等施工顺序，调整施工工期，以免影响滴灌工程的质量和进程。

2.施工顺序

确定施工顺序，首先应该在施工现场进行滴管施工放线，在施工现场布设控制网，以实地管线纵断面固定桩作为控制，之后对枢纽、干管和支管进行测量放样，以原固定桩为控制点，由测量小组按照设计要求开挖基坑，以原固定桩为控制点做好标记，开挖宽度和深度应该与砌筑构筑物规格相符。回填基坑时，应该挖填管槽，使填料与砌体之间紧密连接，控制中心桩木桩间距，之后挖填管槽，并且在施工操作过程中应该严格控制干管的管槽宽度，确保管槽底部的坡度均匀，宽度在60cm以上。地埋式管道的管槽开挖深度在80～100cm［6］。

然后，还应该了解设备性能，在安装滴灌设备前，掌握安装要求，开挖管槽之前，清理槽底杂物，不合格的设备或者不能满足施工设计要求的设备均不予使用，尤其应注意关键性设备，比如工具、仪器仪表的选择和应用，当管槽经过质地较大时，应该超挖粉碎较大粒径石块（挖掘宽度维持在0.6m左右，挖掘深度在0.8m左右），对产生的土料进行集中堆放。开挖作业时，需要始终保证桩号的完整性，可同步开挖管槽，使用细土回填并夯实槽底；在回填过程中，在无接缝的部位，开挖深度宜控制在耕作层之下，但是也不能超过冻土层之上，如果冲洗试压，则可以用覆土的方式，对干管及管件进行固定，质量合格后，避免出现大粒径砾石或土块（回填管壁四周20cm范围），应该严格控制每层厚度（回填要高出原地面10cm左右，厚度控制在20cm左右）；在干管转弯的位置，管线及设备施工环节，施工人员应该进行现场测量放线，检查管槽看是否顺直，如果管径超过65mm，管沟纵坡达2%以上，可以增设一个固定墩，增设间距为180～200m。

在具体管道安装施工时，根据施工图纸对管材进行剪裁，严格按照设计图纸及工程桩号来施工，将地面和地下管道安装作为工程重点，分支的铺设主要采用冷接的连接方式，地下分支采用承插式连接方式，安装地面支管时，施工人员应该根据种植作物行距进行毛管的安装，完成关键施工要点，比如三通、弯头、闸阀，还要做好出地的施工，之后在地面支管壁上打孔，合理控制孔距，接头管插入到毛管时，将毛管与三通及旁通进行连接。在安装枢纽设备时，确保采用的接地安装与电机安装相符，严格按照产品说明书要求，安装电机与水泵，施工完毕后，对农田水利设备进行通电检查并试运行；在关键件安装过程中，法兰的中心线应与轴线重合，复查尺寸，保证紧固螺栓齐全，待管达到自由弯曲状态时方可打孔，管件连接部位不得存在污物，铺设24～48h后可以打孔。

滴灌工程施工操作过程中，水利工程项目负责人应该贯彻执行水利部下发的相关文件，坚持“三检”制度，全面控制滴灌施工过程。

（三）管护措施

当前小型农田水利工程项目存在“重建设、轻管理”的现象。要想充分发挥农田水利的效益，必须建立完善的小型水利工程管理制度，严格按照相关标准定期对工程进行检查和维修，针对小型水利工程运行特点和实际作物及用水情况，做到实现节水与保灌的良性循环。除了滴灌技术外，还可以利用喷灌技术、膜下灌溉技术、管道输水技术、膜上灌溉技术等，相关管理部门还要正确认识节水灌溉技术的重要性，充分认识各种现代化灌溉项目工程的施工要点，必要时，应该加大资金的投入力度，有效提高管理水平，做好节水灌溉技术的科研开发。定期开展管理知识培训活动，同时也应该提升农户的综合素质，提高农户接受新技术的能力，助推小型农田水利设施的建设和管护向纵深发展，把小型农田水利设施管护技术培训办进“田间地头”，提高管护技术，促农增收。此外，也应该强化和规范项目工程建设，以水务局为牵头责任部门，从源头杜绝，注重项目建后管护，确保灌溉技术可以充分发挥工程效益，对各种不履行管护制度、违法管护行为实行问责追究制度，提高小型农田水利设施管护效率。最后，管护与建设同样重要，监管者和相应机关单位、主要负责人应该将定期检查和不定期抽查相比，结合巡回检查、指定检查等多种方式，将小型农田的管护单位分成县、乡镇、村和工程管理单位这四个层级，打好坚实基础，提升管护效益，从而实现小型农田水利灌溉技术的可持续应用。

四、结语

综上所述，通过小型农田水利工程，可以满足农业生产发展的需要，在农业种植生产方面发挥重要作用。因此，在今后工作中，相关管理者应该以设计图纸为主要依据，在节水灌溉技术中，利用干渠、支渠将水资源引入滴灌系统，优化灌溉技术，提升管护效率，助推小型农田水利设施的建设和管护向纵深发展。