浅谈农田地下灌溉渠道疏通新技术
平湖市农田地下灌溉渠道疏通新技术
屠慧林1施宁宁2
(1. 平湖市独山港镇农技水利服务中心,浙江 平湖 314200;2. 浙江水利水电专科学校,浙江,杭州 310018)
摘 要:平湖市是全国第一个实现灌溉地下管道化的县(市)。低压输水管道建成,有效的节约了灌溉成本,同时大大提高了灌溉效率。但经过几年,铺设的农田地下管网不少都出现了老化现象,管道内壁淤积严重,灌溉用水无法顺畅地输送,降低了灌溉效率。为有效解决淤积问题,经过较长时间的研究和多次现场试验,不断改良通渠技术,改装通渠设备,地下灌溉管道疏通新技术终于获得成功。 关键词:地下灌溉;淤积;疏通新技术 分类号: 文献标识码:
1、地下灌溉渠道概况
平湖市地处浙江省杭嘉湖平原, 20世纪70年代,全市农业灌溉实现机电化;80年代中期开始,大力发展低压输水地下管道,至2000年底,基本实现农田灌溉地下管道化,成为全国第一个灌溉地下管道化县(市),累计建成混凝土地下输水管道2410公里,控制节水灌溉面积3.033万公顷,占全市有效灌溉面积的96.8%。农田地下灌溉管道的建成,大大提高了农田灌溉效率,有效的降低了灌溉成本。有利于农时季节计划用水、合理用水、科学用水;同时消除或极大地减少了灌溉渠道的坍、漏、溢、堵等难题。近年来,平湖市一如既往的把节水灌溉作为一项革命性措施来抓,大力推进以节水灌溉工程为重点的灌区改造,最终实现了全市农田灌溉地下管道化。
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2、现阶段存在的问题
平湖市基本实现农田灌溉地下管道化至今已有10年之余,在这期间里,对地下灌溉管道网出现的严重老化、破损,采取了重新铺设地下管道对其改造,但由于管道铺设在地下,日常无法清理,经过几年时间,就会给地下管道造成一定的淤积,而经过长年累月地持续冲刷,管道内壁积淤越来越严重,灌溉水无法顺畅地输送。近期通过调查显示:农民灌0.067公顷田的速度比5年前多用2至3小时,每月电量也比原先净增50度至80度,生产成本逐年增加,而效率却逐年下降,给增产增收造成了负担。这表明地下管道的淤积大大降低了灌溉效率和农业效益。
地下灌溉管道出现严重淤积后,就会产生恶性循环,农田离灌溉泵站较远田块,无法供
给足够的灌溉用水,导致灌溉泵站电机超时运作甚到损坏,大大增加了用电费用和维修费用,同时也会造成部分田块严重缺水,影响耕种时间,导致农作物减产减收甚至死亡。前期针对存在的淤积严重的管道,采取的措施是重新铺设地下灌溉管道。由于部分管网浇筑在水泥路下而无法取出,需要在道路二边铺设二条地下管道,一方面增加了一倍的地下管道费用,另一方面浪费了耕地面积。目前新铺设地下管道每公里价格约6万元,这笔费用对于经济较薄弱的村是一笔相当可观的数目,致使部分严重淤积管网改造受到很大的制约。
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3、地下管道疏通新技术
3.1新技术设计原理
地下管道疏通新技术的是由一台3.2KW 高转速电动机、几根钢丝、电缆、牵引绳、滑轮以及一些附属小配件组成(图1为地下灌溉管道清淤机),主要是在电动机的转动轴端安
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装搅动装置,电动机外廓装上4个滑轮,滑轮可以装卸,直径有7.5CM ~16CM 不等,主要为适合各种管道尺寸施工,在电动机的未端连接电缆。施工中利用电动机转轴转动搅动装置,搅动装置把淤泥搅烂,实现泥、水混合,在水流的作用下带动泥浆流出管道。 3.2新技术的施工方法
新技术的施工方法主要有以下几方面:第一步,施工前一天先对计划清淤的管道灌水以达到软化淤泥的目的。第二步,是对计划清淤管道的起始端用铁锹把管中的淤泥清理1米左右的距离,便于清淤设备的安放。第三步,将牵引绳的一端固定在塑料泡沫球上,并把泡沫球放入管道起始端,然后再用灌溉泵站进行灌水,使塑料泡沫球随着水流牵引着牵引绳到达管道未端,完成绳串渠的步骤。第四步,用牵引绳未端与清淤设备顶端拉环完成固定连接,
并将清淤设备放入管道内。第五步,通过控制开关开启电机,电机顶端的搅动装置快速旋转,迅速搅烂淤泥,淤泥与事先灌入管道内的清水混合,形成泥浆水,流出管外。第六步,清淤过程中,机器的行走采用人力牵引向前,通过人力的缓慢拉动使清淤设备向前走动,直到管道未端,清淤完成。第七步,完成管道清理后,在渠道的未端将牵引绳等拆除,把清淤设备抬出管道并对其进行清理。 3.3新技术的成功应用
2010年年初, 通过较长时间的认真研究,进而进行设备配件采购,并着手制作设备,经过多次改装、调试与技术改进,于2月底终于完成第一台地下管道清淤机,并在独山港镇韩庙村高家浜灌区试验成功。该灌区灌溉面积12.6公顷,主管道为18吋地下管道,全长275米,清淤前淤泥厚度为16CM 。进行清理后,管道恢复原有断面形状,恢复了管道的过水能力,清理效果得到了水利主管部门的肯定。在试验期间,同时组建了2个施工班组,对20名施工人员进行技术培训和安全教育。3月至6月期间,共于独山港镇的周圩村、赵家桥村等7个灌区内淤积严重的地下管道进行清理,共完成清淤长度5531米,管道直径12~21吋,涉及灌溉面积140公顷。 3.4新技术的效益评估
经地下管道清淤后,在灌溉期间,对清淤长度为5531米, 灌溉面积140公顷的7个灌区灌溉情况进行了统计分析,具体数据分析见表1、表2、表3。
表1 灌区管道疏通前后数据比较表(表中单位为:元/0.067公顷)
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表2 灌区管道疏通费用节约计算表
表3 灌区管道疏通成本分析表
根据上述统计表格得出以下结论:
1、清理后,7个灌区140公顷, 管道长度5531米每年节约电耗40110度,计16044元;节约修理费3990元;二项合计节约金额20034元,平均每公里每年可节约电费和修理费3622.13元。以清理一次可以利用12年计,每公里可节约电费和修理费43465.56元。
2、如果5531米渠道重新建设,按平均每公里6万元计算,需要重建费用33.18万元。 3、清理5531米渠道物质成本82556元,加上利润和税金后为127301元,平均每公里23016元。
修理费和重建费用共计10.35万元,减去每公里一次性清理成本2.3万元,每公里可节约投入8.05万元。对全市而言,目前共有影响灌溉需要疏通的地下管道约540公里,这样算来,共节约投入为4347万元。而对于农民来说,疏通后大大节约了灌溉成本,灌溉效率也大大提高了近40%。如此一比较,表明此项新技术的发明充分发挥了巨大的经济效益和社会效益。
4、结语
此项疏通新技术的成功研发和使用,对平湖的排灌事业是一次质的飞跃,改变了以往重复建设和巨额投资的现象,大大节约了耕地面积和工程投资。
在地下灌溉管道疏通的过程中,我们发现,在地下渠道淤积物中,除了淤泥外,还有相当数量的农耕瓶、塑料袋等, 这些都是农户平时遗弃, 也是造成管道堵塞的一个重要原因。因此,也呼吁农户不要随意丢弃此类物品。
作者简介:屠慧林(1981-),男,浙江平湖人,工程师,从事水利工程建设管理 参考文献:
[1] 中华人民共和国水利部.SL.56-2005 农田水利技术术语[S].北京:中国水利水电出版社
[2] 李宗尧、于纪玉编著.农田灌溉与排水(农业水利技术专业)[M]. 北京:中国水利水电出版社.2003.1
[3] 彭宏才编著. 电机原理与拖动[M].沈阳:东北大学出版社.1997年
[4] 关德、张树德、于达. 运用清洗技术疏通海底输水管道[J].管道技术与设备,2001
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