聚乙烯管道（PE）在高效节水灌溉工程的应用

弓桂林

（山西省晋中市水利建筑工程总公司 山西晋中030600）

1 工程说明

项目区位于山西省农科院果树研究所境内，果树面积450 hm2，主要品种有苹果、梨树、葡萄等。

本项目是为果树灌溉配套的输水管道，灌溉方法为：节水滴灌。

灌区建设的主要内容包括：工程主干管全长23km，管径为DN350、DN400，管材采用聚乙烯管（以下简称PE管）。支管全长23km，管径为DN200，管材采用PE管。

高效节水灌溉就是根据各种果树不同生育阶段的需水要求进行适宜灌溉,可减少输水损失、棵间无效蒸发和深层渗漏,改变田间小气候,使果树能得到适时适量灌溉,有利于果树的生长发育。

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10 mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉，以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。管道输水与渠道输水相比，具有输水迅速、节水、省地、增产等优点，其效益为：水的利用系数可提高到0.95；节电20%～30%；省地2%～3%；增产幅度10%。

2 项目施工

2.1 节水灌溉网布局

管道级数采用干管、支管两级，干管主要用于输配水（部分干管也进行灌溉），支管主要用于引水灌溉。在干管首端设置控制阀，支管首端设置控制阀，末端设置冲沙阀（泄水井）。要求每个大地块都有给水栓，部分较宽地块（宽度50 m以上），设置两个给水栓，个别较小地块利用软管引水灌溉。布置时力求管道总长度尽量短、管线平直、减少折点和起伏，出水栓控制面积最大，水量损失最小，管道主要采用PE管，对于一些经过特殊地段的管道采用铸铁管、水泥管。为便于管道的检修，管道尽量沿道路两旁布设。

2.2 施工工艺流程

管线测量→管线清表→修筑施工便道→管沟开挖→PE管材运输→施工砂垫层→PE管连接→管道敷设→管身回填→管段试压→阀门、井室安装→管沟回填→设置管道标示→通水试验

2.3 施工工艺说明

2.3.1 沟槽开挖

总体布置：为了确保沟槽边坡稳定及施工安全，沟槽开挖时边缘0.3m范围内不允许堆置开挖出的土方。同时，按照施工计划开挖出的土方放置沟槽的一侧，另一侧作为施工临时道路。

采用人工配合挖掘机进行开挖。现场技术人员放出开挖边线。

（1）开槽底总宽度为0.5m，边坡比为1：0.3，管顶埋深80 cm。槽底深度应按设计要求施工。开挖施工时应预留保护层，防止扰动基础原状土，基础超挖部分必须用砂砾土回填密实。建基面有孤石等坚硬物体时，必须清除后用砂砾土回填处理。采用人工配合开沟机进行开挖。

（2）管材与管件连接处，管槽开挖尺寸可适当加大。

（3）管槽弃土应堆放在管槽一侧0.3m以外处。

（4）槽底应平直、密实，并清除石块与杂物，排除积水，如超挖则应回填夯实至槽底设计高程，如遇软弱地基应采取加固措施。

（5）管槽开挖完毕后，经检查合格后方可敷设管道。

（6）施工现场宜在管道中心线上每隔30～50 m打一木桩，并在管线的转折点、出水口、阀门等处或地形变化较大的地方加桩，桩上应标注开挖深度。

（7）在雨季施工要采取排水、堵水措施，不得让水灌入基槽。

2.3.2 安装技术要求

（1）施工前应对管道外观进行检验,不合格一律不得采用；检查图纸是否齐全,安装前应全面了解各种设备的性能；熟练掌握施工技术要求。

（2）叉管安装前应对管材外形检查,接口整修，同时抽样量测插管内、外径，符合质量要求方可安装。

（3）管子运输和布管尽量在管沟挖成后进行。将管子布置在管沟堆土的另一侧，管沟边缘与管子安全距离不应小于500 mm。布管时，应注意首尾衔接。在道路旁布管时，尽量靠一侧布管，不要影响交通，并尽量缩短管道在道路上的放置时间。

（4）安装旁通管时应先按设计要求在支管上标记出孔位后,再用专用打孔器打孔。

2.3.3 管道焊接

首先将管材沿管线方向敷管在沟槽边上，然后逐一布设在砂层上。插口方向与水流方向一致。沟槽深度小于2m时，采用将管道在槽边连接成一定长度后用弹性敷管法下管。

管道需切割时，切割面要平直。插口管端应削倒角，倒角坡口后管端厚度一般为管壁厚的1/2～2/3，倒角一般为15°。完成后应将残屑清除干净，不留毛刺。

管道或管件在粘合前，应用棉纱或干布将承口等需粘合部位擦拭干净，使被粘合表面保持清洁。

用毛刷将粘接剂迅速先涂在承口内侧，涂在插口外侧，宜轴向涂刷，并注意均匀适量。插口涂刷粘接剂后，应立即找准方向插入承口，挤压使之插到标志线，保证两管道的直度和接口位置准确。粘接管道时应严格按照规范要求进行施工，粘接剂的用量以承插到位后，接口边缘有少许粘接剂溢出为度，且要将溢出的粘接剂用布擦拭干净。在承口里涂胶粘剂时，要由里向外涂，以免胶粘剂流入管材或管件内壁。

2.3.4 管道的试压

缓慢地向试压管道内注水，便于排出管道内的空气，管道充满水后，在无压情况下，至少浸泡12h。

进行管理严密性实验：将输水管道内水压加到0.63MPa，并持压2h，检查各部位有无渗漏或其他不正常现象。

2.3.5 沟槽回填原则

（1）根据本次工程的管径和回填深度，采用人工回填的方式，管及管件安装过程中应在管段非接头处先初始回填，并应经冲洗试压，应在全面检查质量合格后方最终回填。

（2）回填时管槽内应无积水，不得带水回填，不得回填淤泥、有机物和冻土，回填土中不得含有石块、砖及其他杂硬物体。回填材料以开挖的原土为主，若原土不符合要求,则采用中砂、粗砂、碎石屑，最大粒径小于40 rnm级配砂砾。

（3）回填时应从管道两侧同时进行，严禁单侧回填，并确保管道不产生位移，必要时采取临时限位措施，防止上浮。

（4）回填土压实度应符合要求，具体数据见图1。

图1 管道回填土压实度要求

2.3.6 回填方法

管道按要求标高及中线敷设后必须尽快回填。回填时必须从管两侧同时回填，夯实后再回填上一层，直至回填到管顶以上0.3m处，每层回填密实后的厚度不宜小于100 mm，不得大于200 mm。在回填中加强对管材的保护，不得损伤管节及其接口，不得出现管道移位、转动等现象。采用机械回填土时，机械不得在管道上方行驶。

回填土要符合设计要求，原状土不符合要求采用砂砾石回填。在管道试压前，管顶以上回填土高度不宜小于0.5m，留出管道接头处0.2m范围内不进行回填。管道试压合格后及时回填至设计标高，沟槽回填宜在管道内充满水的情况下进行。管道敷设后不宜长期处于空管状态。

2.3.7 施工注意事项

1）管材的运输。施工前，首先进行原材料检验，检验合格后进行安装施工，不合格材料绝不使用。搬运和安装管道时应避免碰到尖锐物体，以防管道破损。管道安装过程中，应防止油漆等有机污染物与管材、管件接触。

2）管材的粘接。管道安装前先将管材编号、排序，在管道连接时必须按照管材打字的端面对接。管道粘接必须采用专用连接工具。严禁明火加热粘结。管道连接宜采用同种牌号级别，压力等级相同的管材、管件以及管道附件。不同牌号的管件以及管道附件之间的连接，应经过试验，判定连接质量能得到保证后，方可连接。管材、管件以及管道附件存放处与施工现场温差较大时，连接时应将聚乙烯管材、管件以及管道附件在施工现场放置一段时间，使其温度接近施工现场温度。管道连接时，管材切割应采用专用割刀或切管工具，切割断面应平整、光滑、无毛刺，且应垂直于管轴线。安装与金属管连接的带金属嵌件的专用管件时，不要用力过猛，以免损伤丝扣配件，造成连接处渗漏。管材和管件加热时，应防止加热过度，使厚度变薄，管材在管配件内变形。在热熔插管和校正时，严禁旋转。安装中断或完毕的敞口处，一定要临时封闭好，以免杂物进入。管道连接后，应及时检查接头外观质量，不合格者必须返工。

3）雨季施工措施。基槽挖好后及时做好协调工作，尽量减少土基暴露时间。如结构当天不做，槽底要留20 cm土待第二天做结构前再清到槽底，并在两侧设置设置排水沟，如有槽底没挖完，下雨前将槽底苫好，及时将槽底水抽走。在雨季回填土，除满足正常施工要求外，严格控制土壤含水量，偏大时掺灰处理，如含水量太大无法施工时，采用砂砾回填基槽并与业主、监理协商。

3 结束语

果园灌溉方式由以前大水漫灌为主，改为滴灌，节约地下水，推广节水灌溉技术,既可保证果业的灌溉用水，又可增加果树灌溉面积，充分发挥本地资源优势，改善环境；推广应用节水灌溉工程于果园不仅浇地速度决，而且可适时、适量灌溉，解决果树供需水矛盾.减少劳动强度，及时施肥、喷药，土壤不板结，提高果品质量和产量。