頂管技術在農(nóng)田灌溉中扮演著重要角色,其作用在于通過非開挖方式實現(xiàn)、環(huán)保的水利設施建設,優(yōu)化農(nóng)業(yè)水資源管理。以下從功能優(yōu)勢和應用場景兩方面展開說明:
1. 功能優(yōu)勢
- 土地保護與耕作連續(xù)性:傳統(tǒng)明渠或開挖埋管需破壞地表耕作層,影響作物種植周期。頂管技術通過地下水平定向鉆孔鋪設管道,避免大面積土地開挖,減少對農(nóng)田表層土壤和作物的破壞,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性。
- 水資源輸送:地下管道系統(tǒng)可控制水流方向與流量,減少傳統(tǒng)溝渠灌溉中約30%的蒸發(fā)與滲漏損失。尤其在干旱地區(qū),封閉式管道運輸能提升輸水效率,配合滴灌等技術可實現(xiàn)節(jié)水40%-60%。
- 地形適應性強:頂管可穿越河流、道路等障礙物,在丘陵地帶能建立梯度輸水網(wǎng)絡。例如云南梯田區(qū)通過頂管實現(xiàn)跨山體輸水,解決高程差導致的灌溉難題。
2. 應用場景
- 骨干輸水網(wǎng)絡建設:大型灌區(qū)使用直徑1.2-2米的混凝土頂管構建主輸水通道,日均鋪設速度可達20米,較傳統(tǒng)施工效率提升3倍。如河南趙口灌區(qū)二期工程,通過頂管穿越7條省道,減少耕地占用1200畝。
- 灌溉系統(tǒng)集成:頂管鋪設的PVC或PE支管可連接智能控制閥,實現(xiàn)按需配水。新疆兵團農(nóng)場將頂管與物聯(lián)網(wǎng)結合,使棉田灌溉用水效率從0.6提升至0.85。
- 生態(tài)保護性施工:在濕地保護區(qū)周邊,頂管技術避免破壞地表植被。鄱陽湖周邊農(nóng)田采用微型頂管(Φ300mm)施工,單日推進50米,施工區(qū)域植被存活率達95%。
當前該技術面臨黏土層頂進阻力大、曲線精度控制難等挑戰(zhàn),但隨著泥水平衡頂管機和導向系統(tǒng)的升級,施工成本已從每延米800元降至500元,正在向中小型農(nóng)場普及。未來與BIM技術結合,可實現(xiàn)灌溉管網(wǎng)的數(shù)字化運維,推動智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。
