1 背景介紹.

地下管道灌溉節水、省土、節地，逐步采取管道輸水代替地面渠道，己是各國今后發展的趨勢。如美國現代農業比較發達，為提高灌溉管理水平和勞動效率，近一半大型灌區都實現了管道化灌溉;以色列水資源非常緊缺，早在1964年就建成了全國統一的管網，實現了水資源在全國范圍內的統一調配和系統管理;日本是一個島國，土地資源緊缺，為了節約土地，對新建灌區重點實施地下管道灌溉工程，對老灌區干渠仍維持原先的明渠，支渠以下改為地下管道，采用明渠與管道相結合的形式;英國、瑞典等國為提高勞動效率，也有90%的適灌土地實現了管道化灌溉。而在我國，地下管道灌溉發展也比較快，到2003年，全國己發展到447萬hm2，特別是北方井灌區地下管道灌溉技術比較成熟，并有較大面積的發展。

浙江省人多地少，農業基礎資源相對較少，由于農民收入和居民消費水平較高，因此農業勞動力成本高、消費要求也較高，這就要求浙江省的現代農業必須土地產出率高、勞動生產率高和附加值高。作為現代高效節水灌溉技術之一的地下管道灌溉，運行管理方便，用土成本低，具有節水、節地的特點，適應現代農業發展的特征和要求，越來越受到政府的支持和農戶的歡迎。參照發達國家的實踐和經驗，明渠管道化是浙江省情的現實需要，是全省農業灌溉發展的方向。浙江經濟基礎比較好，現代農業發展迅速，也具備率先推進農業灌溉現代化的條件。

20世紀60年代末，浙江省平湖市和余姚市就開始探索地下管道灌溉，經過半個世紀的努力，至2010年，全省己發展地下管道灌溉工程6600km，控制灌溉面積4.5萬h耐，占全省有效灌溉面積的3%，是浙江省高效節水灌溉的重要組成部分。由于地形復雜，山區、丘陵、盆地、河網平原、海島等均有分布，自然條件差別較大，地下管道灌溉發展具有區域性特點，所面臨的技術問題都有所差別。為了更好地推動浙江省地下管道灌溉的發展，對全省各地地下管道灌溉分區的技術模式進行總結分析是非常有必要的。

2 地下管道灌溉分區.

浙江省位于我國東南沿海長江三角洲地區，屬典型的亞熱帶季風氣候區，年平均溫度15℃一18℃，日照時數1800一2100h，平均相對濕度80%一85%，年內變化不大。全省降水充沛，多年平均降水量為1604mm，主要集中于4一6月\\(春雨期和梅雨期\\)和7一10月\\(臺風雨季\\)。年平均水面蒸發量800一1000mm陸面蒸發量600一800mm。

全省地形地貌復雜，整個地勢由西南向東北傾斜，呈梯級下降，大致可分于為浙北平原、浙西山區丘陵、浙南低山丘陵、浙中金筒盆地、浙東沿海平原及濱海島嶼6個地形區，土地總面積10.38萬km2，其中山地和丘陵占70.4%，平原和盆地占23.2%河流和湖泊占6.4%，素有“七山一水二分田“之說。

地下管道灌溉應用模式受地形等自然條件影響比較大，據此將全省劃分為平原河網區、丘陵盆地區、山地與緩坡地區3種地下管道灌溉類型區\\(見表1\\)，相應的有提水灌溉、自流灌區和集雨灌溉3種地下管道灌溉應用模式。

浙江省平原河網區包括杭嘉湖平原、蕭紹幣平原、溫黃平原和溫州濱海平原，陸域總面積1.8萬km2，海拔高度2.5-5.5m，地勢平坦。區域內河、湖、塘縱橫相連，河網密布，水域面積率7.0%，水資源充沛，過境水量豐富。農業灌溉均采用小型泵站提水灌溉，小型泵站星羅棋布，單個泵站控制的灌溉面積受河網格局影響，大多為20一40hm2。



丘陵盆地區主要包括浙中丘陵盆地及山區的盆地河谷地帶，地形條件較為復雜，但能自流灌溉，是浙江省自流灌區的集中區域。受地形條件影響，自流灌區灌溉面積差別比較大，有超過2萬hm2的大型灌區，也有眾多小于666.7hm2的小型灌區。一般水源位置比較高，灌區為“長藤結瓜”式的多水源灌溉系統。

山地與丘陵緩坡地區主要為浙西南、浙西北山地和丘陵地區的緩坡地，由于位置比較高、地形比較陡，大多沒有灌溉條件。近些年來，高效益的經濟林、果林及高山蔬菜發展比較快，對灌溉需求比較高。據估算，全省約有1.33萬hm2山地及緩坡地適合發展地下管道灌溉等高效節水灌溉。

3 灌溉模式與發展對策.

3.1 平原河網區.

3.1.1 發展模式.

平原河網區水網密布，農業采用小型泵站提水灌溉，早在20世紀60年代末，浙江就開始探索利用小型泵站提水灌溉的有利條件發展地下管道灌溉。在長期實踐中，逐步形成了微壓素混凝土管灌溉和低壓UP-VC管灌溉兩種典型模式，均有較大面積的應用。

微壓素混凝土管灌溉模式以66.7h耐以下小灌區為單元，采用水泵提水，素混凝土管輸水，灌溉模數3.25m3/s/666.7hm2，水泵裝機10kW左右，揚程2.5一3mo管徑300一600mm，每節標準長度1m，土作壓力0.O1一0.02MPa最大0.03MPa管道設計流速0.8m/s。低壓UPVC管灌溉模式灌溉面積一般控制在33.33一66.67hm2之間，管網采用UPVC雙壁波紋管，灌溉模數4m;/x/666.7hm2，水泵選用HDB系列導葉式混流泵，啟動時一不需加引水，揚程為7moUPVC雙壁波紋管，管徑有D440}D350}D315}D250-D110等系列，放水閥選用工程塑料制造的FN一150\\(100\\)農田灌溉節水閥和球閥，單閥控制面積0.20.3hm2，設計流量為25.2m3/h。

兩種模式管網都分為干、支兩級，布設考慮與溝、渠、田、林、路結合，充分利用原有明渠。明渠改建成地下管道后，一般均作為機耕路和農村道路使用，節地率1.4%一1.7%。

微壓素混凝土管灌溉模式更適合以種植水稻為主的糧食生產功能區應用，每公里投資約8萬元，平均每公頃需投入0.9萬元。由于管網壓力低，多年運行后管道存在著不同程度的管道淤積現象，一般12a左右需清理一次。浙江平湖市成功研發了地下管道清淤機，由高壓泵、水帶和噴頭組成，用600kPa的高壓水沖擊淤泥，使其隨灌溉用水流入田間，每公里管道疏通的投入只需2萬元左右，有效解決了地下管道清淤難的問題。

低壓UPVC管灌溉模式每公里投資約9萬元，平均每公頃需投入1.2萬。由于管網有一定壓力，目前尚未發現淤積現象，而且浙江桐鄉市還研發了一套特低壓微噴灌系統，可以直接連接于低壓管網的田間放水閥，利用地下管道灌溉時一的低水頭發展經濟作物的微噴灌，更適合以經濟作物種植為主的現代農業園區或者一水旱插花種植區域應用。

3.1.2 發展對策.

W目前地下管道灌溉系統設計采用分片輪灌的土作制度，但由于農業生產仍以農戶分散經營為主，農戶自主經營，分片輪灌難以實行，在灌水高峰期用水比較集中，系統水壓水量不時一出現不足，系統末端常常難以及時一供水，容易產生灌溉糾紛。建議今后在管網建設中，逐步推行環狀管網和農戶隨機用水模式，每一農戶設置獨立的給水栓。

\\(2\\)浙江省具備了一定的經濟水平和技術條件，農業生產現代化快速推進，有必要提高地下管道灌溉系統的建設標準，選用新型管材和變頻控制系統，完善附屬設施，逐步發展自動化和智能化灌溉控制。

3.2 丘陵盆地區.

3.2.1 發展模式.

浙江省耕地資源緊缺，人均耕地僅為0.03h耐，而自流灌區渠線長，骨干渠道占地面積大，渠道明改暗是土地資源緊缺的現實需要。通過在金華、筒州等地的大中型灌區試點情況看，積累了一定的經驗。自流灌區面積大、渠系長、情況復雜，明渠和地下管道可以混合應用，骨干渠道\\(管道\\)和田間管網可自成系統，單獨設計。

3.2.1.1 骨干渠道。

自流灌區骨干渠道一般位置比較高，沿線地形條件復雜，而且也是渠道續建配套改造的重點，相當一部分渠道工程狀況良好，因此骨干渠道明改暗既要重新論證管線\\(渠線\\)布設，還要考慮工程重復建設問題。

骨干管道\\(暗渠\\)布設應立足長遠，進行系統規劃，“明改暗”服從總體規劃。

自流灌區水源位置比較高，為“長藤結瓜”式的多水源自流灌溉系統。受地形復雜等因素制約，管網部分管段無壓過流，部分管段有壓過流，且為多水源入流，情況較為復雜，應根據地形條件進行詳細的水力計算。

自流灌區渠道深、邊坡緩，渠道段面頂部比較寬，占地面積比較大，而且覆土后可以和周邊農田連接為一體，節地效果非常明顯，具備“明改暗”的自然條件;另外，深挖方渠道外自然山體或者一坡體容易出現滑塌，從渠道安全角度考慮，也有“明改暗”的需求。因此，應優先對深挖方渠道進行明改暗，根據浙江試點經驗，對于流量較小\\(小于3一5m;/s\\)的渠道，宜采用鋼筋混凝土管道，如不具備運輸條件，可采用現澆鋼筋混凝土管道;對于流量較大\\(大于3一5m;/s\\)的渠道，宜采用暗渠，其中對于段面較寬的暗渠，渠上可采用拱形混凝土蓋板。

自流灌區骨干渠道具有多種功能“明改暗”后，需采取措施，配置完善相應的附屬設施，不能影響其原有的綜合功能。如沿山坡等高線布置的干支渠除輸水灌溉外，還兼有撇洪排水或者一引水入塘的功能，需另建撇洪排水渠道等附屬設施;暗渠或者舊音管也需配置一定的取水口，供沿線地勢較高的農田提水灌溉。渠上新增土地，一般宜種植果樹或者一旱作物，可配套噴滴灌設施。雖然增加了附屬設施投資，但相對明改暗的主體工程來講，增加的投資并不多。

3.2.1.2 田間管網。

田間地下管道輸水灌溉系統一般控制面積不宜過大，以原農渠灌溉面積為限。系統可從上級管網分水口或者一上級渠道取水，盡量利用自然水頭灌溉，如果水頭條件具備，可將地下管道輸水灌溉和噴微灌系統結合起來;如果自然水頭不能滿足低壓管道輸水灌溉要求，還應布設小型泵站提水;如果上級渠道泥沙較多，需配置沉砂池和濾網等配套設施。

田間管道宜采用有一定抗壓強度的鋼絲網水泥管或者一PE等塑料管，根據作物種類和農戶管理面積合理布設給水栓。浙江省田間地下管道灌溉多用于水稻\\(以糧食生產功能區為主，實踐中經濟作物高效節水灌溉多采用噴微灌系統\\)，應以水稻需水情況來確定管網引水流量。

3.2.2 發展對策。

\\(1\\)自流灌區渠系比較長、情況復雜，渠道管道化是未來的發展趨勢，但也是一個逐步發展的過程，因此要做好灌區地下管道灌溉發展的長遠規劃，協調管線布設并避免重復建設，統籌安排地下管道灌溉的建設土作。

\\(2\\)無論在省內還是在國內，自流灌區骨干渠道“明改暗”實踐都不多，技術和經驗積累也不多，仍需不斷探索和完善。近年來浙江省灌區渠道改造推進比較快，但還有部分干渠和支渠的改造尚未全面展開，可優先在這些渠道中選擇符合條件的渠道進行管道化改造，逐步推進并積累經驗。

\\(3\\)浙江省具備了一定的經濟水平，農業生產現代化發展推進速度比較快，有必要提高大中型灌區“明改暗”的建設標準，逐步在灌區配置量水設施和自動化控制系統，提高灌區調配水管理水平。

\\(4\\)灌區骨干渠道“明改暗”，可節約大量耕地，但所需的建設資金也比較大，建議從“明改暗”工程增加的土地指標收益中提取合理比例的資金用于地下管道灌溉工程建設，以保障工程建設的順利進行。

3.3 山地與緩坡地。

3.3.1 發展模式。

受地形條件影響，浙江省山地與緩坡地大多水源條件差，是常規灌溉難以覆蓋的區域。山區降雨比較頻繁，具備發展集雨灌溉的條件。集雨灌溉己在臨安、余姚等地得到多年推廣。

由于降雨比較頻繁，山地及緩坡地的集雨灌溉主要是對作物短期干旱的補充灌溉，灌水次數少且用水需求量較小，同時一受地形及地質影響，大的集雨設施難以修建，因此應因地制宜地發展小型或者一微型集雨設施，每戶農戶耕地上可以布設多個小、微型集雨設施，這也適應農戶分散經營的需要。在地形條件許可的情況下可自流灌溉，如果水壓不足，需在小型集雨設施內布設小型移動泵站提水灌溉。灌溉作物主要為經濟林、茶園、果園及高山蔬菜等。密植林果、茶園、高山蔬菜一般采用管道輸水與噴灌結合的灌溉模式;比較稀疏的果樹或者一經濟林\\(如山核桃\\)，可采用管道輸水、給水栓接軟管進行管灌的模式。

山區集雨灌溉模式的特點在于，根據地形條件，蓄集利用雨水，采用噴灌或者一管灌對作物進行補充灌溉，一般灌溉面積與管道系統都較小。山區集雨灌溉的目的在于:①關鍵期灌溉，以較大幅度提高產量和品質，增加農戶經濟收入;②降低農戶灌水及打藥等勞動強度，提高土作效率。

3.3.2 發展對策。

-1\\)灌溉上山擴展了灌溉范圍，擴大了灌溉面積，在全省土地資源緊缺的情況下具有重要意義，也對促進山區經濟發展具有較大的推動作用，是浙江省農業灌溉發展的一個重要方向。因此，對集雨灌溉應給子必要的支助和扶持。

\\(2\\)山區降雨一般較多，集雨灌溉主要是短期干旱的補充灌溉，解決或緩解關鍵期短期的干旱即可，需要確定合理的建設標準和灌溉標準。目前尚未有適合南方多雨區的小、微型集雨灌溉的相關標準，因此需要加強這方面的研究，為南方多雨山地及緩坡地的小、微型集雨灌溉發展提供依據。

4 結語。

\\(1\\)明渠管道化是農業灌溉現代化發展的方向，浙江地形復雜，平原河網、丘陵盆地及山地均有分布，地下管道灌溉發展應根據各類型區的特點，采取合適的發展模式。

\\(2\\)地下管道灌溉的發展受社會經濟條件和技術水平制約，是一個逐步發展的過程。因此應抓住當前農業現代化快速推進的有利時一機，適時一提高建設標準，加快推進地下管道灌溉的發展。在發展過程中，也應對一些實際土作中遇到的技術問題積極展開研究，提升總體技術水平。

參考文獻:
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