【摘 要】傳統(tǒng)的機(jī)電井節(jié)水灌溉灌溉系統(tǒng)，灌溉系統(tǒng)首部在地面以上，同時(shí)配套磚砌井房，然而徐水縣的節(jié)水灌溉工程，灌溉系統(tǒng)首部采用地下直給優(yōu)化設(shè)計(jì)和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化改進(jìn)，本文從首部設(shè)備改進(jìn)和潛水泵施工方法兩方面簡(jiǎn)單介紹節(jié)水灌溉水源工程優(yōu)化施工方法。
【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉；水源工程；優(yōu)化施工方法
1.傳統(tǒng)的井灌區(qū)機(jī)電井狀況
徐水縣地下取水井灌區(qū)內(nèi)機(jī)電井井泵配套，出水量在40—50m3的潛水泵為主，泵管直徑為3寸，對(duì)逆止閥的配置需考慮價(jià)格因素，尺寸越大價(jià)格越高，通常選配3寸水暖鑄鐵逆止閥，其局部水頭損失為0.85米，按經(jīng)濟(jì)管徑要求，目前節(jié)灌工程中一般選用4寸管道。因此，原首部逆止閥直徑偏小，局部水頭損失較大，若選用大口徑逆止閥造價(jià)高，農(nóng)民不樂(lè)意，這是其一；其二，水暖用逆止閥使用的是鑄鐵材料，不易焊接壓力表等配件；其三，其尺寸較大，安裝不方便。
2.灌溉系統(tǒng)機(jī)電井的配套改進(jìn)
2.1灌溉系統(tǒng)首部逆止閥改進(jìn)
灌溉系統(tǒng)首部下蹲后，在認(rèn)真分析研究逆止閥的作用并在保證其性能作用不變的前提下，針對(duì)鑄鐵逆止閥存在的前述三個(gè)方面的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行了徹底的改進(jìn)，做成簡(jiǎn)易逆止閥。其做法是：選用5寸標(biāo)準(zhǔn)熱軋鋼管做材料，考慮銹蝕和管道系道使用年限，壁厚為6mm，長(zhǎng)度130mm，兩端焊接法蘭盤(pán)，并在一端焊接止水拍門(mén)，頂部焊接壓力觀測(cè)表。該簡(jiǎn)易逆止閥經(jīng)實(shí)踐證明，滿足使用要求，與原鑄鐵逆止閥相比，水頭損失由原來(lái)0.85米降至0.27米，減少水頭損失0.58米；造價(jià)由原來(lái)140元降至80元，降低造價(jià)60 元，尺寸由原來(lái)30厘米變?yōu)?3厘米，方便了安裝。
2.2機(jī)電井井房配制
2.2.1原機(jī)電井井房形式
由于原節(jié)水管道灌溉系統(tǒng)首部設(shè)施露于地面，為起到保護(hù)及管理作用，機(jī)電井井房多采用砌磚大井房，占地平均在6平方米左右，為了機(jī)泵起吊安裝，房頂需預(yù)留洞口，一般簡(jiǎn)易式井房，寬2米，長(zhǎng)3米，高3.5米，基礎(chǔ)深0.7米，墻厚0.24米。需用磚0.6萬(wàn)塊，水泥1.5噸，鋼筋0.1噸，動(dòng)土方10立方米，安鐵門(mén)一個(gè)，井房投資1800元，單位造價(jià)300元每平方米。該井房投資大，占地多且檢修管理不方便。
2.2.2改進(jìn)后機(jī)電井井房的配制
灌溉系統(tǒng)首部下蹲后，節(jié)水管道灌溉系統(tǒng)首部樞紐布置得到優(yōu)化，所占空間較小，不需要大面積的井房，同時(shí)考慮原有機(jī)電井井房投資較大，機(jī)泵起吊安裝不方便，經(jīng)多方面探索與實(shí)踐，機(jī)電井井房配制要求做到：一是對(duì)首部樞紐起到完全保護(hù)作用；二是防水、防盜、堅(jiān)固耐用；三是施工安裝快捷；四是提泵、檢修、管理方便；五是投資經(jīng)濟(jì)，規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
2.2.3潛水泵機(jī)電井井房配制
根據(jù)實(shí)踐探索， 潛水泵機(jī)電井井房配制要求：一是首先確定井房為圓形混凝土結(jié)構(gòu)，有利于防水防凍和定點(diǎn)生產(chǎn)。二是根據(jù)力學(xué)分析及計(jì)算，井房只受土的側(cè)向壓力和自重荷載，確定混凝土強(qiáng)度為С15，壁厚6厘米。三是根據(jù)本地最大凍土層深度及井房埋深，確定井房高度為1.5米，埋深0.8米。根據(jù)人的平均身高和體重，經(jīng)反復(fù)實(shí)踐，確定井房?jī)?nèi)徑為0.8 米，可容納1人在井房?jī)?nèi)自由操作。四是為便于運(yùn)輸、裝御、安裝，將井房分為3節(jié)，其中最上節(jié)70厘米，中、下節(jié)各高40厘米。井房總重0.6噸，單節(jié)最重0.28噸，可吊裝，也可人工安裝。五是為安全防盜，管理方便，井房加蓋，內(nèi)設(shè)保險(xiǎn)裝置。上節(jié)側(cè)壁開(kāi)一高30厘米寬20厘米的小門(mén)，小門(mén)加鎖防盜，下節(jié)做成20×20厘米缺口，用于通過(guò)管道。
3.灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化施工方法要點(diǎn)
3.1潛水泵灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化施工方法要點(diǎn)
潛水泵灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化是將潛水泵整體下蹲，深度和地下節(jié)水管道一樣，其施工順序及技術(shù)要點(diǎn)是：第一是基槽開(kāi)挖，在機(jī)電井現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，以泵管為中心開(kāi)挖直徑為1.2米，深0.9米的圓形基槽。第二是用三角架吊起水泵及泵管。第三是拆除基槽底部至地面的水泥井管，并確�；垡韵戮懿皇苡绊憮p壞。第四是基槽底部清理夯實(shí)并打一層厚10厘米的素混凝土，為支撐水泵，井管周?chē)幕炷良雍裰?0厘米，混凝土標(biāo)號(hào)為С10。第五是放下水泵及泵管，卸除水泵出水口處管道。第六是安裝首部彎頭、逆止閥、短接管等設(shè)備，并與地下輸水管道連接，要保證首部設(shè)備中心軸線與地下輸水管道中心軸線一致。第七是在確認(rèn)安裝正確后試水，檢查是否漏水，進(jìn)氣閥、逆止閥是否靈活，設(shè)備運(yùn)行是否平穩(wěn)等。第八是試水成功后，逐節(jié)安裝井房、加蓋、上保險(xiǎn)、鎖閉小門(mén)，并將基槽回填、夯實(shí)、平整。
3.2管道灌溉系統(tǒng)首部設(shè)備制作工藝
管道灌溉系統(tǒng)首部設(shè)備的改進(jìn)，主要是對(duì)逆止閥的改進(jìn)。（1）選用標(biāo)準(zhǔn)材料，熱軋鋼管的壁厚一定要滿足抗壓及防銹蝕條件，初選壁厚不小于6毫米，法蘭盤(pán)選用國(guó)標(biāo)產(chǎn)品。（2）為確保逆止閥拍門(mén)處過(guò)小斷面（輸水管道直徑為100毫米），管徑確定為125mm，逆止閥長(zhǎng)度確定為130mm。（3）逆止閥，制作采用焊接方法，要專(zhuān)業(yè)人員操作，成品要符合國(guó)家產(chǎn)品有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。（4）鋼管兩端切口要平直，焊接蘭盤(pán)時(shí)，蘭盤(pán)中心拍門(mén)中心要與鋼管中線一致，焊口要飽滿，不得有沙眼、氣泡。（5）拍門(mén)切割要圓整，膠墊安裝要封閉嚴(yán)格，拍門(mén)啟閉要靈活。（6）焊接好的逆止閥要作防銹處理，涂防銹漆，標(biāo)明水流方向，產(chǎn)品規(guī)格。
3.3機(jī)電井井房制作工藝
根據(jù)井房結(jié)構(gòu)特征和強(qiáng)度要求，混凝土井房采用機(jī)械壓實(shí)工藝制作。（1）制作定型鋼制模具，使用前后刷油處理。（2）生產(chǎn)前確定混凝土配合比，每臺(tái)班制作試塊交測(cè)檢部門(mén)檢驗(yàn)，強(qiáng)度達(dá)到С15。（3）井房制作時(shí)，先要穩(wěn)固模板，混凝土材料要充分搗拌后方可入模�；炷翐v固壓實(shí)要分層進(jìn)行均勻充分，防止漏搗。不得出現(xiàn)蜂窩麻面。（4）待混凝土初凝后方可拆摸（48小時(shí)后），并防止震動(dòng)，拆摸后，井房?jī)?nèi)外壁水泥砂漿抹面。（5）拆模后做好養(yǎng)護(hù)，夏季要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到技術(shù)要求時(shí)，方可出廠使用。
4.灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化施工注意事項(xiàng)
為確保該技術(shù)應(yīng)用時(shí)簡(jiǎn)單、方便、安全、可靠，充分發(fā)揮效益，須注意事項(xiàng)如下：
（1）水泵及井房的起吊安裝要使用合格的三角架，按有關(guān)操作規(guī)程安全施工。
（2）電力設(shè)備的安裝使用要由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作，并符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范。
�。�3）灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化技術(shù)施工要嚴(yán)格按施工順序及技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行。
�。�4）雨季施工要注意基槽防雨，以免毀壞機(jī)電井。
5.結(jié)論
灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于一是將地下水灌溉灌溉系統(tǒng)首部的管路布置優(yōu)化，既減少了水頭損失，降低了能耗，又節(jié)省了材料用量。二是用自己設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易逆止閥代替了水暖用鑄鐵逆止閥，節(jié)省了投資，降低了水頭損失。三是用自己設(shè)計(jì)的預(yù)制砼小井房代替了傳統(tǒng)的砌磚大井房，節(jié)省了投資，方便了施工，便于檢修和管理。此項(xiàng)技術(shù)使節(jié)灌工程灌溉系統(tǒng)首部樞紐得到了優(yōu)化，降低了能耗，節(jié)約了材料費(fèi)用。該技術(shù)不僅適用于地下取水井灌區(qū)潛水泵、深井泵的管灌，也適用于噴灌、微灌灌溉系統(tǒng)。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]王靜蓮.新河節(jié)制閘防滲設(shè)施破壞原因及處理[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，1998（10）.
[2]于海忠.鋼管預(yù)制防腐施工工藝綜述[J].河北水利，2007（04）.
【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉；水源工程；優(yōu)化施工方法
1.傳統(tǒng)的井灌區(qū)機(jī)電井狀況
徐水縣地下取水井灌區(qū)內(nèi)機(jī)電井井泵配套，出水量在40—50m3的潛水泵為主，泵管直徑為3寸，對(duì)逆止閥的配置需考慮價(jià)格因素，尺寸越大價(jià)格越高，通常選配3寸水暖鑄鐵逆止閥，其局部水頭損失為0.85米，按經(jīng)濟(jì)管徑要求，目前節(jié)灌工程中一般選用4寸管道。因此，原首部逆止閥直徑偏小，局部水頭損失較大，若選用大口徑逆止閥造價(jià)高，農(nóng)民不樂(lè)意，這是其一；其二，水暖用逆止閥使用的是鑄鐵材料，不易焊接壓力表等配件；其三，其尺寸較大，安裝不方便。
2.灌溉系統(tǒng)機(jī)電井的配套改進(jìn)
2.1灌溉系統(tǒng)首部逆止閥改進(jìn)
灌溉系統(tǒng)首部下蹲后，在認(rèn)真分析研究逆止閥的作用并在保證其性能作用不變的前提下，針對(duì)鑄鐵逆止閥存在的前述三個(gè)方面的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行了徹底的改進(jìn)，做成簡(jiǎn)易逆止閥。其做法是：選用5寸標(biāo)準(zhǔn)熱軋鋼管做材料，考慮銹蝕和管道系道使用年限，壁厚為6mm，長(zhǎng)度130mm，兩端焊接法蘭盤(pán)，并在一端焊接止水拍門(mén)，頂部焊接壓力觀測(cè)表。該簡(jiǎn)易逆止閥經(jīng)實(shí)踐證明，滿足使用要求，與原鑄鐵逆止閥相比，水頭損失由原來(lái)0.85米降至0.27米，減少水頭損失0.58米；造價(jià)由原來(lái)140元降至80元，降低造價(jià)60 元，尺寸由原來(lái)30厘米變?yōu)?3厘米，方便了安裝。
2.2機(jī)電井井房配制
2.2.1原機(jī)電井井房形式
由于原節(jié)水管道灌溉系統(tǒng)首部設(shè)施露于地面，為起到保護(hù)及管理作用，機(jī)電井井房多采用砌磚大井房，占地平均在6平方米左右，為了機(jī)泵起吊安裝，房頂需預(yù)留洞口，一般簡(jiǎn)易式井房，寬2米，長(zhǎng)3米，高3.5米，基礎(chǔ)深0.7米，墻厚0.24米。需用磚0.6萬(wàn)塊，水泥1.5噸，鋼筋0.1噸，動(dòng)土方10立方米，安鐵門(mén)一個(gè)，井房投資1800元，單位造價(jià)300元每平方米。該井房投資大，占地多且檢修管理不方便。
2.2.2改進(jìn)后機(jī)電井井房的配制
灌溉系統(tǒng)首部下蹲后，節(jié)水管道灌溉系統(tǒng)首部樞紐布置得到優(yōu)化，所占空間較小，不需要大面積的井房，同時(shí)考慮原有機(jī)電井井房投資較大，機(jī)泵起吊安裝不方便，經(jīng)多方面探索與實(shí)踐，機(jī)電井井房配制要求做到：一是對(duì)首部樞紐起到完全保護(hù)作用；二是防水、防盜、堅(jiān)固耐用；三是施工安裝快捷；四是提泵、檢修、管理方便；五是投資經(jīng)濟(jì)，規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。
2.2.3潛水泵機(jī)電井井房配制
根據(jù)實(shí)踐探索， 潛水泵機(jī)電井井房配制要求：一是首先確定井房為圓形混凝土結(jié)構(gòu)，有利于防水防凍和定點(diǎn)生產(chǎn)。二是根據(jù)力學(xué)分析及計(jì)算，井房只受土的側(cè)向壓力和自重荷載，確定混凝土強(qiáng)度為С15，壁厚6厘米。三是根據(jù)本地最大凍土層深度及井房埋深，確定井房高度為1.5米，埋深0.8米。根據(jù)人的平均身高和體重，經(jīng)反復(fù)實(shí)踐，確定井房?jī)?nèi)徑為0.8 米，可容納1人在井房?jī)?nèi)自由操作。四是為便于運(yùn)輸、裝御、安裝，將井房分為3節(jié)，其中最上節(jié)70厘米，中、下節(jié)各高40厘米。井房總重0.6噸，單節(jié)最重0.28噸，可吊裝，也可人工安裝。五是為安全防盜，管理方便，井房加蓋，內(nèi)設(shè)保險(xiǎn)裝置。上節(jié)側(cè)壁開(kāi)一高30厘米寬20厘米的小門(mén)，小門(mén)加鎖防盜，下節(jié)做成20×20厘米缺口，用于通過(guò)管道。
3.灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化施工方法要點(diǎn)
3.1潛水泵灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化施工方法要點(diǎn)
潛水泵灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化是將潛水泵整體下蹲，深度和地下節(jié)水管道一樣，其施工順序及技術(shù)要點(diǎn)是：第一是基槽開(kāi)挖，在機(jī)電井現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，以泵管為中心開(kāi)挖直徑為1.2米，深0.9米的圓形基槽。第二是用三角架吊起水泵及泵管。第三是拆除基槽底部至地面的水泥井管，并確�；垡韵戮懿皇苡绊憮p壞。第四是基槽底部清理夯實(shí)并打一層厚10厘米的素混凝土，為支撐水泵，井管周?chē)幕炷良雍裰?0厘米，混凝土標(biāo)號(hào)為С10。第五是放下水泵及泵管，卸除水泵出水口處管道。第六是安裝首部彎頭、逆止閥、短接管等設(shè)備，并與地下輸水管道連接，要保證首部設(shè)備中心軸線與地下輸水管道中心軸線一致。第七是在確認(rèn)安裝正確后試水，檢查是否漏水，進(jìn)氣閥、逆止閥是否靈活，設(shè)備運(yùn)行是否平穩(wěn)等。第八是試水成功后，逐節(jié)安裝井房、加蓋、上保險(xiǎn)、鎖閉小門(mén)，并將基槽回填、夯實(shí)、平整。
3.2管道灌溉系統(tǒng)首部設(shè)備制作工藝
管道灌溉系統(tǒng)首部設(shè)備的改進(jìn)，主要是對(duì)逆止閥的改進(jìn)。（1）選用標(biāo)準(zhǔn)材料，熱軋鋼管的壁厚一定要滿足抗壓及防銹蝕條件，初選壁厚不小于6毫米，法蘭盤(pán)選用國(guó)標(biāo)產(chǎn)品。（2）為確保逆止閥拍門(mén)處過(guò)小斷面（輸水管道直徑為100毫米），管徑確定為125mm，逆止閥長(zhǎng)度確定為130mm。（3）逆止閥，制作采用焊接方法，要專(zhuān)業(yè)人員操作，成品要符合國(guó)家產(chǎn)品有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。（4）鋼管兩端切口要平直，焊接蘭盤(pán)時(shí)，蘭盤(pán)中心拍門(mén)中心要與鋼管中線一致，焊口要飽滿，不得有沙眼、氣泡。（5）拍門(mén)切割要圓整，膠墊安裝要封閉嚴(yán)格，拍門(mén)啟閉要靈活。（6）焊接好的逆止閥要作防銹處理，涂防銹漆，標(biāo)明水流方向，產(chǎn)品規(guī)格。
3.3機(jī)電井井房制作工藝
根據(jù)井房結(jié)構(gòu)特征和強(qiáng)度要求，混凝土井房采用機(jī)械壓實(shí)工藝制作。（1）制作定型鋼制模具，使用前后刷油處理。（2）生產(chǎn)前確定混凝土配合比，每臺(tái)班制作試塊交測(cè)檢部門(mén)檢驗(yàn)，強(qiáng)度達(dá)到С15。（3）井房制作時(shí)，先要穩(wěn)固模板，混凝土材料要充分搗拌后方可入模�；炷翐v固壓實(shí)要分層進(jìn)行均勻充分，防止漏搗。不得出現(xiàn)蜂窩麻面。（4）待混凝土初凝后方可拆摸（48小時(shí)后），并防止震動(dòng)，拆摸后，井房?jī)?nèi)外壁水泥砂漿抹面。（5）拆模后做好養(yǎng)護(hù)，夏季要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到技術(shù)要求時(shí)，方可出廠使用。
4.灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化施工注意事項(xiàng)
為確保該技術(shù)應(yīng)用時(shí)簡(jiǎn)單、方便、安全、可靠，充分發(fā)揮效益，須注意事項(xiàng)如下：
（1）水泵及井房的起吊安裝要使用合格的三角架，按有關(guān)操作規(guī)程安全施工。
（2）電力設(shè)備的安裝使用要由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員操作，并符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范。
�。�3）灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化技術(shù)施工要嚴(yán)格按施工順序及技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行。
�。�4）雨季施工要注意基槽防雨，以免毀壞機(jī)電井。
5.結(jié)論
灌溉系統(tǒng)首部?jī)?yōu)化主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于一是將地下水灌溉灌溉系統(tǒng)首部的管路布置優(yōu)化，既減少了水頭損失，降低了能耗，又節(jié)省了材料用量。二是用自己設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易逆止閥代替了水暖用鑄鐵逆止閥，節(jié)省了投資，降低了水頭損失。三是用自己設(shè)計(jì)的預(yù)制砼小井房代替了傳統(tǒng)的砌磚大井房，節(jié)省了投資，方便了施工，便于檢修和管理。此項(xiàng)技術(shù)使節(jié)灌工程灌溉系統(tǒng)首部樞紐得到了優(yōu)化，降低了能耗，節(jié)約了材料費(fèi)用。該技術(shù)不僅適用于地下取水井灌區(qū)潛水泵、深井泵的管灌，也適用于噴灌、微灌灌溉系統(tǒng)。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]王靜蓮.新河節(jié)制閘防滲設(shè)施破壞原因及處理[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，1998（10）.
[2]于海忠.鋼管預(yù)制防腐施工工藝綜述[J].河北水利，2007（04）.
