灌溉系统的防冻措施

灌溉系统，特别是地埋管网灌溉系统，冬季管理是一个非常重要的过程。一般的灌溉工程，都可以认为是“固定资产”投资，需要多年的运营和维护。一处成功的灌溉工程可以这么认为：完善的设计方案、合适的选择材料、细心的施工组织、及时的维护管理。目前灌溉工程，包括高尔夫灌溉、园林灌溉、农业灌溉及庭院灌溉中，目前大部分都使用硬质地埋PVC管材，该材料的特点承压高、水力性能好、田间施工简单、维修方便，但冬季管道里留存有满管水时，容易冻裂。那么对于一般灌溉工程，该采用怎么样的措施来预防呢？下面我们针对园林灌溉系统来说说常用的防冻措施。

灌溉系统的防冻保护，实际上是在冷冻出现以前，把管路系统、阀门、喷头里的水排出，以防冻害对灌溉系统造成的破坏。在不同的气候条件下，灌溉系统的防冻措施不一样，但一般不外乎以下四种措施：
1、采用手动泄水措施，排除灌溉系统里的水；

2、采用自动泄水措施，释放灌溉系统里的水；

3、采用压缩空气法，吹出灌溉系统里的水；

4、采用管道外包裹防冻材料（一般用于地面管道）。
对于灌溉系统来说，防冻的步骤首先是关闭主阀、切断水源，然后排泄管路里的水，从而达到防冻的目的。

一、采用手动泄水措施

这是目前国内采用比较多的灌溉系统防冻措施，采用这种办法，必须确信你的灌溉系统经过了严格的设计过程而且施工有保证，否则很难取得实效。手动泄水阀应安装在主管路低洼的地方，假若系统有多处低洼地，都应该设置手动泄水阀，一般采用球阀、闸阀或带有堵头的一段管子，而且应保证施工过程中有一定的坡度条件，方便管道内的水汇集到泄水井。若泄水井安装在室外，应保证泄水井的干燥（可以采用井底放置砾石）；若在室内应确保排泄的水量不致于溢出水井。

注意：对于主阀门或各分区阀门（如电磁阀、闸阀）里的积水就需要采用压缩空气的办法吹出积水或采用包裹防冻材料的办法处理。对于有些园林喷头（如雨鸟1800、Toro570系列）有侧面和底部进水两种，当安装时采用侧面进水时，可在底侧设置自动泄水阀，以防止外壳冻裂；对于齿轮驱动的旋转喷头（如雨鸟5004、7005，亨特PGP、PGM等系列喷头），当喷头上带有止溢功能时，就需要采用人工排（提起升降体、轻微的晃动或拆除喷头来解决）或采用压缩空气的办法排除喷头体里的积水，防止冻坏。 这是目前国内很多园林灌溉喷头冻害的主要原因。在农业灌溉系统中，由于耕作层的问题，一般管路系统埋深比较大，结合手动排水功能，防冻能力比较强。

二、采用自动泄水措施

灌溉系统主管路最好安装手动泄水阀，而不要去采用自动泄水装置。自动泄水装置一般安装在支管路或与喷头安装在一起（如采用侧面进水的埋藏喷头）。原理是：每次系统关闭后，自动泄水阀就会排除喷头或管路里的水（如雨鸟16A-FDV自动泄水阀，开阀压力2m、关阀压力4m）。自动泄水阀若安装在主管路系统会造成水的大量浪费。

自动泄水阀应安装在各轮灌区电磁阀的下游低洼地，一般每条支管安装1-2个。因为每次当系统关闭时，自动泄水阀都会排除管路里的积水，在管理过程中，应定时检查，以防自动泄水阀堵塞而影响工作。象手动泄水措施一样，对于管路电磁阀或手动阀门清除里面的积水可用压缩空气法、包裹防冻材料或采用阀门拆开的办法，用干布拭擦积水。

相对于手动泄水而言，自动泄水井工程，就没有必要做得比较大，而且支管路埋深也比较浅，泄水井采用专门的阀门箱，这样系统工程量就可以减少。

三、采用压缩空气法

采用压缩空气的方法，一定要注意安全。目前，国外在一些大的灌溉工程中都采用这种做法，如高尔夫球场、公园等。主要采用租赁设备或请当地的工程承包商提供这种服务，且价格比较合适，目前国内还没有这种服务商。在技术不成熟以前，建议采用职业技术人员操作。压缩空气（压力0.35MPa以上）能破坏阀门、管路或由于一些飞溅物引起物理性伤害。在进行过程中，不要站在灌溉管路、喷头或电磁阀的周围。

采用压缩空气法，选择和使用适当的压缩空气流量（17-42.5m3/h）是非常重要的，比如系统中3"的主管，压缩空气流量可能需要212 m3/h、对于4"的主管，压缩空气流量可能需要424 m3/h。压缩空气压力不要超过0.35Mpa，最好采用压力调节阀以防止压力过高，若采用空气体积大、压力低的压缩空气，可消除一些潜在的隐患。不要试图用高压力、低容量的压缩空气来排空水，这非常危险。

注意：即使灌溉系统能承受1.0MPa的水压力，但在相同压力的空气作用下系统就会遭到破坏，因为空气的粘滞度比水的粘滞度小许多，能产生更大的威胁。

在设计上，就需要予留压缩空气的入口，一般采用在主管路上安装快速连接阀、手动闸阀或予留一些三通接口，这些予留口应紧挨着工程水源处。安装以后请及时检测一下安装情况和连接情况。使用压缩空气法时，采用定时器操作比手动操作安全，假如系统有定时器，请根据其提供的操作步骤进行。

四、采用管道外包裹防冻材料

      主要适合南方温暖、湿润地区，这个地区一般不会出现冰冻天气或可能出现过典型冰冻，但持续的时间较短。对于主阀、电磁阀、泄水阀应该做防冻的保护工作，安装在冻土层以下或安装室内作防冻保护（如包裹防冻层等）。地埋管路系统一般不用排水，因为安装时一般都在冻土层以下。对于地面上的管路系统，采用包裹防冻材料或在低洼地设置排水阀。对于任何一项灌溉工程来说，上述四种灌溉系统的防冻处理措施都不是互相独立的，各有优缺点，是互相补充的。对于某项实际工程，应根据工程实际情况来选择一种或几种防冻保护措施。