1 引言
節(jié)水灌溉技術(shù)具有顯著的節(jié)水、節(jié)能、保肥、增產(chǎn)、降低農(nóng)業(yè)成本等綜合效益，發(fā)展節(jié)水灌溉工程必須因地制宜的根據(jù)山丘區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行建設(shè)，才會取得事半功倍的效果和效益。作者結(jié)合在魯中南山區(qū)興建綜合節(jié)灌工程的實(shí)際情況，詳細(xì)介紹了各類灌溉工程的適宜條件及其使用的管材。對類似地區(qū)興建綜合節(jié)灌工程具有借鑒作用。
2 山丘區(qū)綜合節(jié)灌工程類型選擇原則
在國家大力提倡發(fā)展節(jié)水灌溉的工作中，魯中南地區(qū)在各級政府的努力下，節(jié)灌工程發(fā)展迅猛，僅作者參與的工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)工程就達(dá)237處。在這237處工程中，按灌溉方式分有5種類型。這些節(jié)灌工程由于實(shí)施時間長，在不同建設(shè)時期有不同的要求?？偟亩?，不論是哪種類型的灌溉工程，總的特點(diǎn)是高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求、重管理，以發(fā)揮持久效益為目的。我們在選取灌溉工程的類型時，主要遵循了以下的原則：
2.1 防滲渠道輸水自流灌溉工程。該類工程主要選擇在以水庫作為灌溉水源的灌溉區(qū)域內(nèi)，且水庫位置較高，對其下游的農(nóng)田能夠進(jìn)行自流灌溉。在興建此類工程時，一般以渠道防滲為主，防滲渠道一般采用距形斷面，側(cè)墻采用漿砌料石或漿砌塊石，以75#砂漿砌筑，外面勾縫，內(nèi)面及底部以75#水泥砂漿抹面防滲。為防止側(cè)墻被破壞，一般在側(cè)墻頂部用素混凝土蓋頂，厚度一般為5cm.為防止渠道因熱脹冷縮被破壞，每隔50m設(shè)置了伸縮縫，用瀝青木條制作。根據(jù)渠道取水配水和跨越溝、路等的需要，設(shè)有攔河壩、沖沙閘、進(jìn)水閘、攔污柵、分水閘、渡槽、倒虹吸等建筑物。由于渠道為開敞式，易被雜草泥沙淤塞，其維修管理和用水管理工作量較大，水的有效利用系數(shù)低。但渠道自流灌溉由于不需要動力，不需要支付能耗費(fèi)和機(jī)電設(shè)備維收費(fèi)，供水成本低，因而在水庫灌區(qū)，常采用自流灌溉渠道系統(tǒng)，其灌溉面積一般在1000畝以上。
2.2 管渠結(jié)合灌溉工程。工程的特點(diǎn)是，輸水部分為壓力管道（一般為HDPE管及混凝土管），配水部分為渠道；需要動力進(jìn)行提水灌溉，其提水揚(yáng)程較平原井灌區(qū)大得多，建設(shè)投資和供水成本均較高。它一般由取水工程（水源井、引水渠、前池）、泵站、輸配水工程等組成。由于它輸水流量大、機(jī)電設(shè)備裝機(jī)容量大，對安全保護(hù)和維修管理要求較高。所以選擇此類工程時，一般是選擇以小型庫水、塘壩、渠道水以及水量較豐富的大口井為水源，對經(jīng)濟(jì)價值較高的果樹等進(jìn)行灌溉，且灌溉面積一般為500～1000畝。
2.3 管道輸水工程。此類工程在魯中南山區(qū)所建的灌溉工程數(shù)量最多。它的特點(diǎn)是輸水系統(tǒng)和配水系統(tǒng)均由塑料管道和閥件組成，其輸水部分一般為PVC硬管材或其他硬管材；配水系統(tǒng)一般由PVC硬管材、閘閥、給水栓及移動錦塑軟管組成。在興建此類工程時，一般遵循下列原則：①水源為大口井，水量為20～100m3/h；②以行政村為單位，灌溉面積為200～500畝；③灌溉作物主要為果樹等經(jīng)濟(jì)作物，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益；④適合于山丘區(qū)、果樹等經(jīng)濟(jì)作物分布于山坡上。
2.4 微灌工程。我們在魯中南山區(qū)興建的微灌工程主要有微噴灌、滴灌、微管灌等形式。其中果樹微噴灌占有較大的比重。在興建此類工程時，遵循了以下的原則：①水源水量不充分，一般小于20m3/h；②所灌范圍地域比較平坦，作物種植較為整齊；③微噴灌主要是對果樹等經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行灌溉，滴灌主要是對塑料大棚進(jìn)行灌溉，微管灌主要是對露天種植的蔬菜進(jìn)行灌溉；④由于此類工程投資較大，因而要求所灌溉的作物必須為經(jīng)濟(jì)效益較高的經(jīng)濟(jì)作物，且項(xiàng)目村的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)比較好。
從目前的運(yùn)行狀況看，依據(jù)上述原則興建的237處各類灌溉工程，均能發(fā)揮較好效益。各種灌溉工程特點(diǎn)。
3 山丘區(qū)灌溉工程管材選型分析
山丘區(qū)灌溉工程按灌溉方式分主要為防滲渠道自流灌溉、管渠結(jié)合灌溉、管道灌溉、微噴灌及滴灌等。在作者參與興建的237處節(jié)灌工程中，渠道灌溉7處，管道灌溉209處，管渠結(jié)合灌溉工程10處，微噴灌7處，滴灌4處。其中以管道灌溉數(shù)量最多，占灌溉工程總數(shù)的88.2%.這些工程在建設(shè)過程中除了堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求及重管理的原則外，對各類節(jié)灌工程所使用的管材也進(jìn)行了綜合分析。確定了符合山丘區(qū)管道灌溉工程使用的管材系列，為山丘區(qū)管道灌溉的發(fā)展及長期發(fā)揮效益奠定了良好基礎(chǔ)。
在山丘區(qū)灌溉工程中，使用管材的工程有管渠結(jié)合灌溉工程，低壓管道灌溉工程，微灌工程及滴灌工程。不同的灌溉工程受投資規(guī)模，灌溉作物的種類等條件限制，所使用的管材也不相同。
3.1 管渠結(jié)合灌溉工程管材選擇分析。該類工程是以有壓管道和渠道為輸配水系統(tǒng)對作物進(jìn)行灌溉，其中壓管道通常指的是輸水管路部分。興建此類工程所使用的管道，一般為鋼筋砼管，鑄鐵管，小數(shù)也有使用PVC管的工程。
3.1.1 鑄鐵管，它的應(yīng)用較為廣泛，國內(nèi)的飲水灌溉工程常用其作為輸水管道，我們僅有少數(shù)的灌溉工程作為輸水管道。它具有抗腐蝕性強(qiáng)，經(jīng)久耐用，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是質(zhì)脆，不能承受較大的動荷載，再次是笨重。根據(jù)鑄鐵管的上述特點(diǎn)，我們在興建灌溉工程時，一般很少用這種管材。
3.1.2 鋼筋混凝土管，此類管材在興建的節(jié)灌工程中用的數(shù)量不多，一般在管渠結(jié)合的灌溉工程僅用做輸水管。該種管材在施工時一般采用承插法，以橡膠圈進(jìn)行密封。其特點(diǎn)是價格便宜，抗老化、抗腐蝕，其缺點(diǎn)是較為笨重，施工難度大，內(nèi)表面粗糙，能量損失大。所以在山丘區(qū)節(jié)灌工程中用得較少。
3.2 管道灌溉工程管材選擇分析
管道灌溉工程是山丘區(qū)灌溉工程的主要類型，占有較大比重。目前國內(nèi)興建的管道灌溉工程常采用的管材類型有：聚乙稀塑料管（PE管）、聚氯乙稀管（PVC管）和聚丙稀管（PP管）。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合山丘區(qū)的實(shí)際情況，經(jīng)分析比較，我們確定管道灌溉工程均采用聚氯乙稀管（PVC管）。聚氯乙稀管同其他塑料管一樣，不僅具有表面光滑、耐腐蝕、抗凍性和抗水錘能力強(qiáng)、不結(jié)垢、重量輕、運(yùn)輸和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，而且也具有強(qiáng)度和彈性模量較低、熱脹冷縮較大，使用中不能承受局部應(yīng)力等缺點(diǎn)。此類管材是一種硬聚乙稀管，它是按一定配方比例將聚氯乙稀樹脂，各種添加劑（如穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、著色劑、增塑劑）等均勻地混合，加熱熔融、塑化后，經(jīng)擠出冷卻定型而成。生產(chǎn)此類管材的廠家較多，經(jīng)過對各個廠家的管材進(jìn)行比較，我們選用山東省淄博市臨淄區(qū)齊魯武峰塑膠有限公司生產(chǎn)的PVC管材及管件。該廠生產(chǎn)管材其外觀顏色為灰色，長度一般為6m，按使用壓力分0.25Mpa、0.32MPa、0.6MPa、0.8Mpa及1.0Mpa等規(guī)格。其中以1.0Mpa與0.6Mpa管材系列相對齊全，應(yīng)用的較多。但當(dāng)管徑相同時，這兩種管材的價格相差較大。在我們興建的管道灌溉工程中，前期的工程一般采用了1.0Mpa的管材，而后期的工程，為了降低投資，對0.6Mpa的管材進(jìn)行了試用，效果良好。目前我們在山丘區(qū)興建的管道灌溉工程均采用了0.6 Mpa壓力的PVC管材及管件。
3.3 微灌工程管材管件選擇分析
微灌工程是七十年代發(fā)展起來的一種新型節(jié)水灌溉方法，它具有省水、節(jié)能、灌水均勻、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但它也具有一次性投資大，易于堵塞，對水質(zhì)的要求較高等缺點(diǎn)。在山丘區(qū)興建該工程的數(shù)量不多，在237處灌溉中，只有7處微噴灌和4處滴灌工程，并且大多建在較平坦的地塊，面積也不大，其中微噴灌為1495畝，滴灌為1141畝。
4 結(jié)語
發(fā)展節(jié)灌工程，必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活條件、經(jīng)濟(jì)條件、生活方式、作物種植結(jié)構(gòu)等因素，因地制宜地發(fā)展節(jié)水灌溉工程；同時要堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求、重管理的建設(shè)與管理模式，做到建一處，成一處，效益一處，使有限的水資源得到合理的利用，為提高山丘區(qū)糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量，改善農(nóng)民的生活水平作出貢獻(xiàn)。
節(jié)水灌溉技術(shù)具有顯著的節(jié)水、節(jié)能、保肥、增產(chǎn)、降低農(nóng)業(yè)成本等綜合效益，發(fā)展節(jié)水灌溉工程必須因地制宜的根據(jù)山丘區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行建設(shè)，才會取得事半功倍的效果和效益。作者結(jié)合在魯中南山區(qū)興建綜合節(jié)灌工程的實(shí)際情況，詳細(xì)介紹了各類灌溉工程的適宜條件及其使用的管材。對類似地區(qū)興建綜合節(jié)灌工程具有借鑒作用。
2 山丘區(qū)綜合節(jié)灌工程類型選擇原則
在國家大力提倡發(fā)展節(jié)水灌溉的工作中，魯中南地區(qū)在各級政府的努力下，節(jié)灌工程發(fā)展迅猛，僅作者參與的工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)工程就達(dá)237處。在這237處工程中，按灌溉方式分有5種類型。這些節(jié)灌工程由于實(shí)施時間長，在不同建設(shè)時期有不同的要求?？偟亩?，不論是哪種類型的灌溉工程，總的特點(diǎn)是高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求、重管理，以發(fā)揮持久效益為目的。我們在選取灌溉工程的類型時，主要遵循了以下的原則：
2.1 防滲渠道輸水自流灌溉工程。該類工程主要選擇在以水庫作為灌溉水源的灌溉區(qū)域內(nèi)，且水庫位置較高，對其下游的農(nóng)田能夠進(jìn)行自流灌溉。在興建此類工程時，一般以渠道防滲為主，防滲渠道一般采用距形斷面，側(cè)墻采用漿砌料石或漿砌塊石，以75#砂漿砌筑，外面勾縫，內(nèi)面及底部以75#水泥砂漿抹面防滲。為防止側(cè)墻被破壞，一般在側(cè)墻頂部用素混凝土蓋頂，厚度一般為5cm.為防止渠道因熱脹冷縮被破壞，每隔50m設(shè)置了伸縮縫，用瀝青木條制作。根據(jù)渠道取水配水和跨越溝、路等的需要，設(shè)有攔河壩、沖沙閘、進(jìn)水閘、攔污柵、分水閘、渡槽、倒虹吸等建筑物。由于渠道為開敞式，易被雜草泥沙淤塞，其維修管理和用水管理工作量較大，水的有效利用系數(shù)低。但渠道自流灌溉由于不需要動力，不需要支付能耗費(fèi)和機(jī)電設(shè)備維收費(fèi)，供水成本低，因而在水庫灌區(qū)，常采用自流灌溉渠道系統(tǒng)，其灌溉面積一般在1000畝以上。
2.2 管渠結(jié)合灌溉工程。工程的特點(diǎn)是，輸水部分為壓力管道（一般為HDPE管及混凝土管），配水部分為渠道；需要動力進(jìn)行提水灌溉，其提水揚(yáng)程較平原井灌區(qū)大得多，建設(shè)投資和供水成本均較高。它一般由取水工程（水源井、引水渠、前池）、泵站、輸配水工程等組成。由于它輸水流量大、機(jī)電設(shè)備裝機(jī)容量大，對安全保護(hù)和維修管理要求較高。所以選擇此類工程時，一般是選擇以小型庫水、塘壩、渠道水以及水量較豐富的大口井為水源，對經(jīng)濟(jì)價值較高的果樹等進(jìn)行灌溉，且灌溉面積一般為500～1000畝。
2.3 管道輸水工程。此類工程在魯中南山區(qū)所建的灌溉工程數(shù)量最多。它的特點(diǎn)是輸水系統(tǒng)和配水系統(tǒng)均由塑料管道和閥件組成，其輸水部分一般為PVC硬管材或其他硬管材；配水系統(tǒng)一般由PVC硬管材、閘閥、給水栓及移動錦塑軟管組成。在興建此類工程時，一般遵循下列原則：①水源為大口井，水量為20～100m3/h；②以行政村為單位，灌溉面積為200～500畝；③灌溉作物主要為果樹等經(jīng)濟(jì)作物，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益；④適合于山丘區(qū)、果樹等經(jīng)濟(jì)作物分布于山坡上。
2.4 微灌工程。我們在魯中南山區(qū)興建的微灌工程主要有微噴灌、滴灌、微管灌等形式。其中果樹微噴灌占有較大的比重。在興建此類工程時，遵循了以下的原則：①水源水量不充分，一般小于20m3/h；②所灌范圍地域比較平坦，作物種植較為整齊；③微噴灌主要是對果樹等經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行灌溉，滴灌主要是對塑料大棚進(jìn)行灌溉，微管灌主要是對露天種植的蔬菜進(jìn)行灌溉；④由于此類工程投資較大，因而要求所灌溉的作物必須為經(jīng)濟(jì)效益較高的經(jīng)濟(jì)作物，且項(xiàng)目村的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)比較好。
從目前的運(yùn)行狀況看，依據(jù)上述原則興建的237處各類灌溉工程，均能發(fā)揮較好效益。各種灌溉工程特點(diǎn)。
3 山丘區(qū)灌溉工程管材選型分析
山丘區(qū)灌溉工程按灌溉方式分主要為防滲渠道自流灌溉、管渠結(jié)合灌溉、管道灌溉、微噴灌及滴灌等。在作者參與興建的237處節(jié)灌工程中，渠道灌溉7處，管道灌溉209處，管渠結(jié)合灌溉工程10處，微噴灌7處，滴灌4處。其中以管道灌溉數(shù)量最多，占灌溉工程總數(shù)的88.2%.這些工程在建設(shè)過程中除了堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求及重管理的原則外，對各類節(jié)灌工程所使用的管材也進(jìn)行了綜合分析。確定了符合山丘區(qū)管道灌溉工程使用的管材系列，為山丘區(qū)管道灌溉的發(fā)展及長期發(fā)揮效益奠定了良好基礎(chǔ)。
在山丘區(qū)灌溉工程中，使用管材的工程有管渠結(jié)合灌溉工程，低壓管道灌溉工程，微灌工程及滴灌工程。不同的灌溉工程受投資規(guī)模，灌溉作物的種類等條件限制，所使用的管材也不相同。
3.1 管渠結(jié)合灌溉工程管材選擇分析。該類工程是以有壓管道和渠道為輸配水系統(tǒng)對作物進(jìn)行灌溉，其中壓管道通常指的是輸水管路部分。興建此類工程所使用的管道，一般為鋼筋砼管，鑄鐵管，小數(shù)也有使用PVC管的工程。
3.1.1 鑄鐵管，它的應(yīng)用較為廣泛，國內(nèi)的飲水灌溉工程常用其作為輸水管道，我們僅有少數(shù)的灌溉工程作為輸水管道。它具有抗腐蝕性強(qiáng)，經(jīng)久耐用，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是質(zhì)脆，不能承受較大的動荷載，再次是笨重。根據(jù)鑄鐵管的上述特點(diǎn)，我們在興建灌溉工程時，一般很少用這種管材。
3.1.2 鋼筋混凝土管，此類管材在興建的節(jié)灌工程中用的數(shù)量不多，一般在管渠結(jié)合的灌溉工程僅用做輸水管。該種管材在施工時一般采用承插法，以橡膠圈進(jìn)行密封。其特點(diǎn)是價格便宜，抗老化、抗腐蝕，其缺點(diǎn)是較為笨重，施工難度大，內(nèi)表面粗糙，能量損失大。所以在山丘區(qū)節(jié)灌工程中用得較少。
3.2 管道灌溉工程管材選擇分析
管道灌溉工程是山丘區(qū)灌溉工程的主要類型，占有較大比重。目前國內(nèi)興建的管道灌溉工程常采用的管材類型有：聚乙稀塑料管（PE管）、聚氯乙稀管（PVC管）和聚丙稀管（PP管）。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合山丘區(qū)的實(shí)際情況，經(jīng)分析比較，我們確定管道灌溉工程均采用聚氯乙稀管（PVC管）。聚氯乙稀管同其他塑料管一樣，不僅具有表面光滑、耐腐蝕、抗凍性和抗水錘能力強(qiáng)、不結(jié)垢、重量輕、運(yùn)輸和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，而且也具有強(qiáng)度和彈性模量較低、熱脹冷縮較大，使用中不能承受局部應(yīng)力等缺點(diǎn)。此類管材是一種硬聚乙稀管，它是按一定配方比例將聚氯乙稀樹脂，各種添加劑（如穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充劑、著色劑、增塑劑）等均勻地混合，加熱熔融、塑化后，經(jīng)擠出冷卻定型而成。生產(chǎn)此類管材的廠家較多，經(jīng)過對各個廠家的管材進(jìn)行比較，我們選用山東省淄博市臨淄區(qū)齊魯武峰塑膠有限公司生產(chǎn)的PVC管材及管件。該廠生產(chǎn)管材其外觀顏色為灰色，長度一般為6m，按使用壓力分0.25Mpa、0.32MPa、0.6MPa、0.8Mpa及1.0Mpa等規(guī)格。其中以1.0Mpa與0.6Mpa管材系列相對齊全，應(yīng)用的較多。但當(dāng)管徑相同時，這兩種管材的價格相差較大。在我們興建的管道灌溉工程中，前期的工程一般采用了1.0Mpa的管材，而后期的工程，為了降低投資，對0.6Mpa的管材進(jìn)行了試用，效果良好。目前我們在山丘區(qū)興建的管道灌溉工程均采用了0.6 Mpa壓力的PVC管材及管件。
3.3 微灌工程管材管件選擇分析
微灌工程是七十年代發(fā)展起來的一種新型節(jié)水灌溉方法，它具有省水、節(jié)能、灌水均勻、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但它也具有一次性投資大，易于堵塞，對水質(zhì)的要求較高等缺點(diǎn)。在山丘區(qū)興建該工程的數(shù)量不多，在237處灌溉中，只有7處微噴灌和4處滴灌工程，并且大多建在較平坦的地塊，面積也不大，其中微噴灌為1495畝，滴灌為1141畝。
4 結(jié)語
發(fā)展節(jié)灌工程，必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)生活條件、經(jīng)濟(jì)條件、生活方式、作物種植結(jié)構(gòu)等因素，因地制宜地發(fā)展節(jié)水灌溉工程；同時要堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量、嚴(yán)要求、重管理的建設(shè)與管理模式，做到建一處，成一處，效益一處，使有限的水資源得到合理的利用，為提高山丘區(qū)糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物的產(chǎn)量，改善農(nóng)民的生活水平作出貢獻(xiàn)。