1、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
2、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 1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
3、实现了全市农田灌溉地下管道化。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
4、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。 23、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
5、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 3(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 7.5CM16CM 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
6、。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。 43.3 新技术的成功应用2010 年年
7、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1221 吋
8、,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)07-09 三年平均 2010 年实际 差值 下降比率(%)灌区名称 耗电修理费 耗电修理费 耗电修理费 耗电修理费韩庙高家浜 47.3 9.0 23.4 7.2 23.9 1.8 50.5 20.0周圩鱼池堰 37.2 10.2 24.1 8.1 13.1 2.1 35.2 20.6周圩 28 组 47.3 9.
9、8 22.8 7.4 24.5 2.4 51.8 24.5周圩白淡洋 38.8 8.5 25.3 7.1 13.5 1.4 34.8 16.5周圩平家桥 45.2 9.2 23.8 7.3 21.4 1.9 47.3 20.0周圩 34 组 43.2 9.5 24.1 7.6 19.1 1.9 44.2 20.0赵家桥北庙桥 42.4 9.7 24.3 7.8 18.1 1.9 42.7 19.6平均 19.1 1.9 43.8 20.2表 2 灌区管道疏通费用节约计算表节约用电长 度量(度) 金额(元)节约修理费(元)二项节约费用合计(元)试点长度 5531 米 40110.00 16044
10、.00 3990.00 20034.00平均每公里每年 7251.80 2900.74 721.39 3622.13可使用 12 年计算总额(每公里) 87021.60 34808.88 8656.68 43465.56加:每公里重建资金 60000.00减:每公里清理成本 23016.0012 年每公里可节约投入 80449.56表 3 灌区管道疏通成本分析表人工 机械(元)灌区名称面积建设年份管径(吋)淤泥厚度(CM)长度(米)工数 工价人 工 费(元)电费(元)电缆等配件损耗运输费渠道修复(元)物质成本(元)高家浜12.6199018 16.0 275.0 198.0鱼池堰16.0199
11、215-18 19.0 652.0 469.028组 14.0199315-18 17.0 435.0 313.0白淡洋25.3199012-21 22.01482.01067.0平家桥27.3199112-18 15.01699.01223.034组 26. 199 15 22.0 545.0722.060.043320.0392.023285.06429.05540.082554.00 1北庙桥18.7199718 30.0 443.0 318.0合计5531.0722.060.043320.03980.023285.06429.05540.082554.0根据上述统计表格得出以下结论:1
12、、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
13、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.2003.13 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(2)42-44