低壓管道輸水灌溉技術(shù)課件

第三章

低壓管道輸水灌溉技術(shù)

2021/3/81第三章

低壓管道輸水灌溉技術(shù)2021/3/81第一節(jié)概述一、低壓管道輸水灌溉技術(shù)低壓管道輸水灌溉簡稱管道輸水灌溉，在田間灌水技術(shù)上，仍屬于地面灌溉類，它是以管道代替明渠輸水灌溉系統(tǒng)的一種工程形式。灌水時使用較低的壓力，通過壓力管道系統(tǒng)，把水輸送到田間溝、畦，灌溉農(nóng)田。

2021/3/82第一節(jié)概述2021/3/82低壓管道輸水2021/3/83低壓管道輸水2021/3/83低壓管道輸水主要特點：低壓管道輸水是在低壓條件下運用的。目前主要用于輸配水系統(tǒng)層次少(一級或二級)的小型灌區(qū)(特別是井灌區(qū))，也可用于輸配水系統(tǒng)層次多的大型灌區(qū)的田間配水系統(tǒng)。其工作壓力相對于噴灌、微噴灌等較低。

2021/3/84低壓管道輸水主要特點：低壓管道輸水是在低壓條件下二、壓力范圍

根據(jù)低壓管道輸水灌溉的運用條件、通過研究和實踐，其管道系統(tǒng)的壓力一放不超過0.2MPa，在克服管道的輸水壓力損失之后。管道最遠處出口壓力應(yīng)控制在0.002-0.003MPa。有時受管材承壓能力的限制，管道的輸水壓力還得相應(yīng)地降低。2021/3/85二、壓力范圍根據(jù)低壓管道輸水灌溉三、管道系統(tǒng)組成

低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)，根據(jù)各部分承擔的功能由：水源(機井)、輸水管道、給配水裝置(出水口、給水栓)、安全保護設(shè)施(安全閥、排氣閥)、田間灌水設(shè)施等部分組成,見圖1-1所示。2021/3/86三、管道系統(tǒng)組成低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)2021/3/872021/3/87

(一)水源低壓管道輸水灌溉的水源有井、河、渠、水庫、塘等，配套的提水動力多為機泵(有自壓條件的除外)。

(二)輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)是由輸水管道、管件(三通、四通、彎頭、變徑接頭等)連接成的輸水通道。按管道材料可分為混凝上管、水泥砂土管、缸瓦管、石棉水泥管、塑料管等。2021/3/88(一)水源2021/3/88

(三)給配水裝置由地下輸水管道向田間溝、畦配水的給水裝置，一般稱出水口，如能連接下一級田間移動管道的，則稱給水栓。

(四)保護設(shè)備

為防止水泵突然關(guān)閉或其它事故等產(chǎn)生的水錘,在管道系統(tǒng)首部或適當位置安置調(diào)壓或進排氣閥等保護設(shè)置。

(五)田間灌水設(shè)施田間灌水設(shè)施一股是指與出水口相連接的閘管系統(tǒng)。2021/3/89(三)給配水裝置2021/3/89第二節(jié)低壓管道輸水灌溉的優(yōu)點

一、節(jié)水管道輸水系統(tǒng)可以減少滲漏和蒸發(fā)損失，提高水的有效利用率。各地井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉的實踐表明，一般可比土渠輸水節(jié)約水量30%左右。是一項有效的節(jié)水灌溉工程措施。2021/3/810第二節(jié)低壓管道輸水灌溉的優(yōu)點一、節(jié)水2021/3

二、輸水快和省時、省力管道輸水灌溉是在一定壓力下進行的，一般比土渠輸水流速大、輸水快，供水及時，有利于提高灌水效率，適時供水，節(jié)約灌水勞力。

三、減少土渠占地以管代渠在井灌區(qū)一般可比土渠減少占地2%左右。對于我國土地資源緊缺，人均占有耕地不足1.5畝的現(xiàn)實來說，這是一個很大的社會和經(jīng)濟效益，其意義極為深遠。

2021/3/811二、輸水快和省時、省力2021/3/811

四、節(jié)能用管道輸水灌溉，比土渠輸水多消耗一定能耗，但通過節(jié)水，提高水的有效利用率所減少的能耗，一般可節(jié)省能耗20%一25%。五、灌水及時促進增產(chǎn)增收

管道輸水灌溉，減少水量損失，同時改善了田間灌水條件，縮短了輪灌周期，從而有效地滿足了作物生長的需水、可收到增產(chǎn)增收的效果。另外，采用管道輸水，還便于管理便于機耕。2021/3/812四、節(jié)能2021/3/812第三節(jié)低壓管道輸水灌溉技術(shù)

的發(fā)展與展望

一、國外發(fā)展概況

美國：早在20年代就在加利福尼亞州的圖爾洛克灌區(qū)應(yīng)用低比管道輸水灌溉技術(shù)，其形式是地面閘管系統(tǒng)和地下管道閥門系統(tǒng)。

2021/3/813第三節(jié)低壓管道輸水灌溉技術(shù)

的發(fā)展與展望一、國外發(fā)展概

前蘇聯(lián)：典型的(相當于農(nóng)渠一級的)低壓管網(wǎng)系統(tǒng)采用地下固定式石棉管或塑料硬管，從架空的“U”型槽的斗渠通道虹吸管或管式放水口引水。

日本：灌溉輸水系統(tǒng)已由部分管道輸水向多級組合的完整的管道輸水系統(tǒng)發(fā)展。

以色列：以色列為干旱半干旱地區(qū)，有300萬畝灌溉土地，90％以上實現(xiàn)了管道化．水的有效利用系數(shù)很高。全國主要水系已連結(jié)成統(tǒng)一水網(wǎng)。其他如羅馬尼亞、保加利業(yè)等國家，管道輸水灌溉發(fā)展也都比較快。2021/3/814前蘇聯(lián)：典型的(相當于農(nóng)渠一級的)低壓管網(wǎng)系統(tǒng)采用地下固二、我國發(fā)展概況

我國低壓管道輸水灌溉技術(shù)的運用為時已很早，但集中連片的使用，是在50年代以后。進入80年代以來，我國北方一些地區(qū)連年干旱，地面與地下水資源日益緊張，使得低壓管道輸水灌溉這項節(jié)水技術(shù)得到飛速發(fā)展。2021/3/815二、我國發(fā)展概況我國低壓管道輸水灌溉技術(shù)的運用管道工程規(guī)劃

第一節(jié)基本資料與技術(shù)參數(shù)

基本資料的收集及有關(guān)技術(shù)參數(shù)的選用，是搞好工程系統(tǒng)規(guī)劃的前提，要求做到準確可靠，必要時應(yīng)對有關(guān)數(shù)據(jù)進行觀測、試驗和分析論證。2021/3/816管道工程規(guī)劃第一節(jié)基本資料與技術(shù)參數(shù)基本資料一、地形地貌地形地貌可應(yīng)用已有的航測圖、鄉(xiāng)村農(nóng)田基本建設(shè)圖作為規(guī)劃參考。在理區(qū)規(guī)劃階段應(yīng)有l(wèi)／5000－l／10000地形圖；灌區(qū)管網(wǎng)布置應(yīng)有1／2000一1／5000地形圖。在地形圖上應(yīng)標出行政區(qū)別、灌區(qū)位置及控制范圍邊界線耕地、襯莊、溝渠、道路、林帶、池塘、井、河流、泵站、高（低）壓輸電線路等。2021/3/817一、地形地貌地形地貌可應(yīng)用已有的航測圖、鄉(xiāng)村農(nóng)田二、農(nóng)業(yè)氣象

低壓管道輸水灌溉工程規(guī)劃中需要的農(nóng)業(yè)氣象資料有：（1）溫度（2）風(fēng)速（3）濕度（4）日照（5）氣壓（6）地溫（7）降水（8）蒸發(fā)（9）無霜期始終日期2021/3/818二、農(nóng)業(yè)氣象低壓管道輸水灌溉工程規(guī)三、灌溉水源

灌溉水源為地下水時、應(yīng)收集補給區(qū)內(nèi)含水層厚度及埋藏深度、地下水位變幅、流速、給水度、滲透系數(shù)、影響半徑和水力梯度、單位降深、涌水量等行關(guān)資科。灌溉水源為地表水時，應(yīng)收集當?shù)鼗蛳嚓P(guān)水文測站中平水年、中等干旱年、豐水年的水量及年內(nèi)分配，即上述各典型年的流量過程線、水位過程線、水位流量關(guān)系曲線，及年內(nèi)含砂量的分配等資料。灌溉水源為小型水庫時，應(yīng)收集典型年的逐月逐旬流量、水位庫容曲線、設(shè)計年的洪水流量過程線等。2021/3/819三、灌溉水源灌溉水源為地下水時、應(yīng)收集補給區(qū)內(nèi)四、土壤及土壤特性

為編制作物灌溉制度、在規(guī)劃區(qū)土壤普查資料的基礎(chǔ)上，主要核實如下幾項內(nèi)容。

1．土壤質(zhì)地在野外可用指測法鑒定土壤質(zhì)地，也可取樣進行顆粒分析鑒定土壤質(zhì)地，見表2-1。2021/3/820四、土壤及土壤特性為編制作物灌溉制度、在規(guī)劃區(qū)表2－1土壤質(zhì)地分類表2021/3/821表2－1土壤質(zhì)地分類表2021/32．土壤主要物理性能（1）土壤干容重自然狀態(tài)下單位體積干土重。（2）土壤田間持水量

是土壤中作物有效水分含量的上限，也就是灌溉后土壤含水量的上限。一般作物的適宜含水量應(yīng)保持田間持水量的60％－100％。不同土壤作物耕作層田間持水量見表2－2。2021/3/8222．土壤主要物理性能（1）土壤干容重2021/3/822表2－2耕作層土壤主要參數(shù)2021/3/823表2－2耕作層土壤主要參數(shù)2021/3五、土地利用現(xiàn)狀

1）規(guī)劃區(qū)耕地面積、林果面積、灘涂和鹽堿地面積、荒地面積、池塘水面面積及其他用地等項數(shù)量分布。2）作物種類、播種面積、種植比例。

六、水利工程設(shè)施狀況

規(guī)劃區(qū)內(nèi)的灌、排工程及設(shè)備。

七、社會經(jīng)濟

重點收集規(guī)劃區(qū)內(nèi)人口、勞力、人均占行耕地，糧棉等作物產(chǎn)量，農(nóng)、林、牧、副產(chǎn)值。2021/3/824五、土地利用現(xiàn)狀2021/3/824第二節(jié)水源分析與供需水量計算

一、水源分析

管道輸水灌溉工程規(guī)劃中進行水源分析的目的、是為準確的掌握不同設(shè)計保近率年份水源可供開采的水量、水位變化、水質(zhì)等情況，為工程設(shè)計提供依據(jù)。

（一）管道輸水灌溉對水源水質(zhì)的要求農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準見表2－3。2021/3/825第二節(jié)水源分析與供需水量計算一、水源分析2021/表2－3農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準值2021/3/826表2－3農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準值2021/3/

據(jù)渠灌區(qū)研究資料認為，用含有平均粒徑為0.028mm(其中粒徑0.025mm占47％，小于0.01mm的占9％)，含量大于6％(重量比)的水灌溉農(nóng)田，對玉米、棉花等作物生長不利。從低壓管道輸水防淤角度要求，粒徑大于0.15mm的泥沙不允許進入管道。泥沙含量不得大于10kg／m3。

(二)供水量的計算供水量的計算，通常是根據(jù)規(guī)劃區(qū)的供水資科進行頻率計算，選擇與灌溉設(shè)汁標準相應(yīng)的年份為設(shè)計代表年。灌溉設(shè)計保證率見表2－4。

2021/3/827據(jù)渠灌區(qū)研究資料認為，用含有平均粒徑為0.02表2-4灌溉設(shè)計保證率2021/3/828表2-4灌溉設(shè)計保證率2021

1．地下水可開采量

地下水可開采量根據(jù)水文地質(zhì)資料分析計算，單井出水量應(yīng)根據(jù)抽水試驗資料確定。在平原井灌區(qū)內(nèi)發(fā)展“管灌”，以開采潛層地下水為主、其地下水的來源主要有三部分。可根據(jù)當?shù)厮牡刭|(zhì)資科分分析計算地下水量。2021/3/8291．地下水可開采量2021/3/829(1)降雨入滲量W1＝0.001αPA式中:0.001－換算系數(shù)α－入滲系數(shù)、從當?shù)厮牡刭|(zhì)資料中查選；P－設(shè)計年降水量（mm）A－補給地下水面積（m2）2021/3/830(1)降雨入滲量2021/3/830(2)側(cè)向補給W2＝365Kh含LJ（m3/a）

式中:K－含水層滲透系數(shù)（m/d）;h含－補給區(qū)中地下水含水層厚度(m);L－補給區(qū)周邊長度（m）;J－補給區(qū)內(nèi)地下水坡度2021/3/831(2)側(cè)向補給2021/3/831(3)灌溉回歸水量W3＝βMA

式中:β－灌溉回歸系數(shù)，從當?shù)厮牡刭|(zhì)資料中查選;M－灌溉定額(m3／畝)，由灌溉試驗資料提供;A－灌溉面積(m2)2021/3/832(3)灌溉回歸水量2021/3/832

2．河(渠)水供給量首先根據(jù)河流水文測站提供的水文資料，進行頻率分析與計算后，求出設(shè)計年的河流來水量，結(jié)合流域規(guī)劃確定“管灌”引水流量和引水時段。

3．水庫、塘壩引水量根據(jù)設(shè)計年降水量P及庫(塘壩)壩址以上的集雨面積Ar可供“管灌”引用的庫容調(diào)蓄的水量W，按下式計算：2021/3/8332．河(渠)水供給量2021/3/833

W＝1000η蓄fPAr（m3/a）

式中:W－調(diào)蓄水量（m3）;η蓄－考慮蒸發(fā)和滲漏后的蓄水有效利用系數(shù),η蓄=0.6-0.7;f－徑流系數(shù);P－設(shè)計年降雨量;Ar－水庫、塘壩、壩址以上集雨面積(km2)。2021/3/834W＝1000η蓄fPA二、灌溉用水量分析與計算

(一)作物需水量的計算農(nóng)作物生長發(fā)育過程中，從播種至收獲消耗于植株葉面蒸騰和株間蒸發(fā)的水分的總和，稱為作物需水量，也叫作物耗水量或騰發(fā)量，它是農(nóng)田灌溉工程的一項基本參數(shù)。作物需水量常用的計算方法如下：2021/3/835二、灌溉用水量分析與計算(一)作物需水量的計算2021/1.修正彭曼公式法E＝KcET0式中:E－作物需水量（mm）或（m3/畝）;Kc－作物系數(shù);ET0－潛在騰發(fā)量（mm）或（m3/畝）。計算ET0時按彭曼公式計算。關(guān)于彭曼公式農(nóng)田水利學(xué)書上有詳細的介紹，這里就不在贅述了。我國華北地區(qū)于“六五”期間對作物需水量進行大量試驗。主要作物潛在騰發(fā)量見圖2－l、圖2－2、圖2－3，供參考選用。2021/3/8361.修正彭曼公式法2021/3/8362021/3/8372021/3/8372021/3/8382021/3/8382021/3/8392021/3/839

(2)作物系數(shù)Kc值的選擇影響Kc值的主要因素是作物種類、作物生理特性、發(fā)育階段、播種日期、生長期長短及常遇到的氣候條件等。計算作物需水量時，選用Kc值通常參考聯(lián)合國糧農(nóng)組織灌溉及排水從書第24卷提出的作物生育四階段標淮劃分。初期、發(fā)展期、中期、后期。2021/3/840(2)作物系數(shù)Kc值的選擇影響Kc值的主要因素是作物種根據(jù)當?shù)鼗驐l件相似地區(qū)的生產(chǎn)實踐及試驗資科確定作物生長階段的大致天數(shù)，見表2－4。

Kc值選擇．初期見圖2－4，中期見表2－5。發(fā)展期的Kc值由初期與中期內(nèi)插、完熟時見表2－。當最小濕度介于20％－70％時內(nèi)插。按華北地區(qū)“六五”期間灌溉試驗資料，主要作物Kc值見表2－6，表2－7，表2－8。2021/3/841根據(jù)當?shù)鼗驐l件相似地區(qū)的生產(chǎn)實踐及試驗資科確定作表2-4部分作物生長階段天數(shù)（d）2021/3/842表2-4部分作物生長階段天數(shù)（d）2021/3/82021/3/8432021/3/843表2—5部分作物在生長中期和完熟時的Kc值2021/3/844表2—5部分作物在生長中期和完熟時的Kc值2021/3/84表2－6冬小麥作物系數(shù)Kc2021/3/845表2－6冬小麥作物系數(shù)Kc2021/3/845表2－7夏玉米作物系數(shù)Kc2021/3/846表2－7夏玉米作物系數(shù)Kc2021/3/846表2－8棉花作物系數(shù)Kc2021/3/847表2－8棉花作物系數(shù)Kc2021/3/847

2．需水系數(shù)法在確定規(guī)劃地區(qū)作物需水量時，可以采用近似地區(qū)灌溉試驗所提供的需水量值(通常稱為需水系數(shù))．根據(jù)規(guī)劃區(qū)計劃產(chǎn)量計算作物需水量，見下式：E＝KY式中E—作物需水量(m3/畝)；K—需水系數(shù)(m3/畝)；Y—作物單位面積上的產(chǎn)量(kg／畝)。“六五”期間華北地區(qū)試驗成果。見表2－9、表2-10。主要作物需水量與模系數(shù)見表2－11。2021/3/8482．需水系數(shù)法2021/3/848表2－9冬小麥需水系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系

2021/3/849表2－9冬小麥需水系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系2021/3/84表2－10夏玉米需水系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系

2021/3/850表2－10夏玉米需水系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系2021/3/8表2－11棉花需水系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系

2021/3/851表2－11棉花需水系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系2021/3/85(二)灌溉用水量在灌溉設(shè)計年內(nèi)，為保證作物各生育期需水要求，除該時段的降水供給水量外、尚有部分虧缺水量，需灌溉補給，這部分虧缺水量為凈灌溉用水量。考慮各級輸水損失及田間損失、要求水源提供的水量為毛灌溉水量．按式(2－5)計算。2021/3/852(二)灌溉用水量在灌溉設(shè)計年內(nèi)，為保證作物各生育Mg＝0.667(E-Pe)A/η水式中Mg—毛灌溉水量(m3/畝)E—作物需水量(mm1；A—灌溉面積(畝)；η水—水利用系數(shù)，“管灌”＝0.8-0.95；Pe—有效降水量(mm)。Pe＝σP，σ為有效降雨系數(shù)，一般根據(jù)實測資料而定。規(guī)劃時可根據(jù)一次降雨量大小取值，見表2-12。2021/3/853Mg＝0.667(E-Pe)A/η水2021/3/表2－12P-σ棉花需水系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系2021/3/854表2－12P-σ棉花需水系數(shù)與產(chǎn)量關(guān)系2021/3/三、供需水量平衡分析與計算

供需水量平衡分析與計算的目的在于：規(guī)劃管道輸水控制面積；確定作物種植結(jié)構(gòu)及其種植比例；為合理開發(fā)利用水資源提供依據(jù)；確保在同一灌溉設(shè)計年內(nèi)的供水量與需水量平衡，若出現(xiàn)需水量大于供水量時，應(yīng)提出補源措施或調(diào)整灌溉面積和種植計劃。2021/3/855三、供需水量平衡分析與計算供需水量平例2-1某地平原井灌區(qū)擬采用低壓管道輸水灌溉、規(guī)劃面積l0500畝，初步計劃種植冬小麥8745畝，與夏玉米夏種8379畝，棉花1300畝，少量的瓜菜和工副業(yè)用水。試進行供需水量平衡分析與計算。解：1．可供開采地下水量計算根據(jù)當?shù)厮臍庀蠹八牡刭|(zhì)資料提供。該區(qū)地下水補給來源由降雨入滲、側(cè)向補給、灌溉回歸水入滲等三部分組成。

2021/3/856例2-1某地平原井灌區(qū)擬采用低壓管道輸水灌溉、規(guī)劃面

(1)降雨入滲補給量W1當?shù)貙崪y37年降水資料、經(jīng)分析取多年平均降雨量P＝603mm，降雨入滲系數(shù)α＝0.1、補給面積A＝2200×3700(m2)。W1＝0.001αPA＝490842m3

(2)側(cè)向補給量W2由當?shù)厮牡刭|(zhì)資料中查得。該區(qū)范圍內(nèi)為砂質(zhì)壤土，地下平均含水層厚度20m，層內(nèi)滲透系數(shù)＝20m／d，周邊主要承受南部邊界地下水補給，北邊界略有排除、東邊界和西邊界地下水坡降為0。由地下水等值線圖分析確定補給區(qū)：2021/3/857(1)降雨入滲補給量W12021/3/857南邊長L1＝3700m，坡降J1＝0.004；西邊長L2＝2200m．坡降J2＝0；東邊長L3＝2200m，被降J3＝0；北邊長L4＝3700m，坡降J4＝0.001。側(cè)向補給量W2＝365Kh含（L1J1＋L2J2＋L3J3＋L4J4）＝1620600m32021/3/858南邊長L1＝3700m，坡降J1＝0.004；2021/3/

(3)田間灌溉回歸水入滲量W3由當?shù)毓喔仍囼炋岢觯魑锕喔榷~M＝200m3／畝．實測灌溉回歸系數(shù)β=0.02．灌溉面積10500畝。W3＝βMA＝42000m3。該區(qū)地下水總補給量(開發(fā)利用量)W＝W1＋W2＋W3，所以W＝215.3442萬m3。2021/3/859(3)田間灌溉回歸水入滲量W32021/3/859

2．需水量計算(1)灌溉需水量根據(jù)當?shù)毓喔仍囼炠Y料選取作物各生育期作物需水量，設(shè)計年取中等干旱年即灌溉保證率75％時的作物階段降水量。按降水有效利用系數(shù)σ0(小麥σ0＝l。夏玉米σ0＝0.8，棉花σ0＝0.9)。折算后得有效降水量，由作物需水量減去有效降水量，虧缺水量即為凈灌溉水量。取管灌水利用系數(shù)η＝0.85，試計算毛灌溉水量。灌溉總需水量為202.03+15.05+20.8=237.88萬m3。

2021/3/8602．需水量計算2021/3/860

(2)林、果、瓜、菜等及其他需水量按規(guī)劃要求,林、果、瓜、菜總需水量30萬m314.6萬m3，工副業(yè)需水量42.9萬m3，合計87.5m3。該區(qū)總需水量為237.88+87.5＝325.38萬m3。3．供需平衡分析及處理辦法供水量215.34萬m3需水量325.38萬m3本區(qū)缺水325.38-2l5.34＝110.04萬mm3

2021/3/861(2)林、果、瓜、菜等及其他需水量2021/3/861為保持供需水量基本平衡，建議用兩種辦法解決。一是調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，改變作物布局，減少冬小麥種植面積，控制在6000畝左右為宜，適當增大復(fù)種指數(shù)。推行一年兩熟制，加大瓜菜種植面積，錯開灌水高峰期。二是有條件時建議采用補源措施。灌區(qū)外的某干渠，引水流量0.5m3/s。通過二級揚水，將干渠水調(diào)入本灌區(qū)，以達水資源來補平衡。

2021/3/862為保持供需水量基本平衡，建議用兩種辦法解決。一是第三節(jié)管道系統(tǒng)布置一、管道系統(tǒng)布置的基本原則

1)管道系統(tǒng)布置應(yīng)做到排水、道路、林帶、供電等系統(tǒng)緊密結(jié)合，統(tǒng)籌安排，并充分利用原有水利和其他工程設(shè)施。

2)根據(jù)當?shù)氐慕煌?、能源、材料供?yīng)等條件及經(jīng)濟、技術(shù)、勞力等情況。因地制宜地選擇管材。2021/3/863第三節(jié)管道系統(tǒng)布置一、管道系統(tǒng)布置的基本原則2021

3)管網(wǎng)布置力求管線總長度短．控制面積大、并作到管線平順，減少拐彎、起伏等現(xiàn)象。達到投資少效益高的目的。

4)支管(田間末級地埋管道)走向應(yīng)與作物種植方向及地形坡度相適應(yīng)。

5)根據(jù)現(xiàn)行生產(chǎn)管理體制，確定出水口間距、使之適用于用戶管理、有利于輪灌、達到省水、節(jié)能的目的。2021/3/8643)管網(wǎng)布置力求管線總長度短．控制面積大、并作到管線平順管路鋪設(shè)2021/3/865管路鋪設(shè)2021/3/865二、管網(wǎng)類型

(1)移動式是指輸水、配水管道均可移動。

(2)半固定式是指輸水管固定，配水管移動。

(3)固定式是指輸水、配水管道均固定。

(4)管渠結(jié)合式是指輸水管固定，田間毛渠配水2021/3/866二、管網(wǎng)類型(1)移動式是指輸水、配水管道均可移三、固定管網(wǎng)布置

根據(jù)水源位置、控制范圍、地面坡度、田塊形狀、作物種植方向等條件，管網(wǎng)布設(shè)成樹枝狀或環(huán)狀兩類。常見有以下幾種形式。

(1)水源(機井)位于田塊一側(cè)常采用“一”字形、“T”形、“L”形三種形式。分別見圖2-5、圖2-6，圖2-7。這三種形式適用于井的出水量20-40m3／h，控制灌溉面積50-100畝，田塊的長寬比(1／b)不大于3。2021/3/867三、固定管網(wǎng)布置根據(jù)水源位置、控2021/3/8682021/3/8682021/3/8692021/3/8692021/3/8702021/3/870

(2)水源(機井)位于田塊中心常采用“H”形或環(huán)形，分別見圖2-8，圖2-9。這兩種形式適用于井出水量40-60m3／h、控制面積100-150畝，田塊的長寬比(1／b)＜2。當長寬比＞2時，采用長“一”字形布置，見圖2-l0。2021/3/871(2)水源(機井)位于田塊中心常采用“H”形或環(huán)形，分別2021/3/8722021/3/8722021/3/8732021/3/8732021/3/8742021/3/874

(3)水源位于田塊一側(cè)，控制面積較大成近似方形地塊、作物種植方向與灌水方向不同時，可布置成梳齒形(或環(huán)狀網(wǎng))、龜骨形（或環(huán)狀網(wǎng)）兩種形式。見圖2－11，圖2－l2，圖2-13。這些布置形式適用于出水量60－100m3/h，控制面積150-300畝／h，田塊的長寬比(1／b)≈l的情況。

2021/3/875(3)水源位于田塊一側(cè)，控制面積較大成近似方形地塊、2021/3/8762021/3/876

四、移動管網(wǎng)使用移動管網(wǎng)管材可分為移動軟管、移動硬管、軟管硬管組合式三種類型。常用的使用方法主要有三種方式。2021/3/877四、移動管網(wǎng)使用2021/3/8772021/3/8782021/3/8782021/3/8792021/3/879長畦雙澆：單口控制面積0.09-0.18畝，移動管長20m，畦田規(guī)格為：長×寬＝(15-20)×(4×6)m，地面坡度平緩，見圖2-14。

2021/3/880長畦雙澆：單口控制面積0.09-0.18畝，移動管長20

長畦單澆：地面坡度較陡、灌水方向不易雙向控制時，采用長畦單澆，見圖2-15。方畦雙澆：畦的長寬比約等于l(或0.6-1.0)時，采用方畦雙澆。管長不宜大于10m，畦長不宜大于10m，見圖2-16。

五、閘管在田間的使用移動閘管可以與機井連接，也可與固定輸水管道給水拴連接，閘管或移動軟管順畦長方向放置。按畦的寬度設(shè)控制閘，使用時操作閘，直接向畦塊配水。畦的規(guī)格及灌水方法與移動管網(wǎng)使用相同。閘管最大長度不得大于20m。

2021/3/881長畦單澆：地面坡度較陡、灌水方向不易雙向控制時，采用長畦2021/3/8822021/3/8822021/3/8832021/3/883管道工程設(shè)計第一節(jié)管道設(shè)計流量的確定

管道輸水灌溉設(shè)計流量是指灌水時期管道所需通過的最大流量，它由水源條件、作物灌溉制度、管道工作制度、灌溉面積、作物種植結(jié)構(gòu)等因素綜合考慮確定，它是管網(wǎng)布置、管徑選擇、管材強度復(fù)核、管道水力學(xué)計算等的主要依據(jù)。2021/3/884管道工程設(shè)計第一節(jié)管道設(shè)計流量的確定管道輸水一、灌溉制度農(nóng)作物的灌溉制度是指播種前及全生育期的灌水次數(shù)、灌水日期、灌水定額及灌溉定額。作物的灌水定額和灌水周期隨年份和生育階段不同而不同。在管道設(shè)計中，應(yīng)選擇符合設(shè)計代表年的最大灌水定額和灌水周期作為設(shè)計依據(jù)。具體的計算方法，等同于噴灌工程，這里就不在贅述。下面只介紹一些實際中的例子。

2021/3/885一、灌溉制度2021/3/885

(一)灌水定額例3-1某試區(qū)各小麥抽穗期土壤計劃濕潤層深為0.6m，土壤平均干容重γ＝1.45t／m3，田間持水量β田＝22％，求冬小麥抽穗期灌水定額。

解:

m=667Hγ(β1-β2)/η田=667×0.6×1.45(0.209-0.143)/0.95≈40(m3/畝)冬小麥抽穗期灌水定額為40m3／畝。灌水定額常以單位面積用水量表示（m3／畝），有時也可以水層深度(mm)表示：1mm＝2/3m3／畝。2021/3/886(一)灌水定額2021/3/886

例3-2某灌區(qū)冬小麥抽穗期日需水量Ep=7.5mm/d，同期灌水定額40m3／畝，求冬小麥抽穗期灌水周期。

解：T＝m/Ep=40/（7.5×2/3）＝8（d）

(一)灌水周期

2021/3/887

例3-2某灌區(qū)冬小麥抽穗期日需水量Ep=7.5mm/第二節(jié)管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與管徑選擇

管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計，主要是優(yōu)化管網(wǎng)布置與各級管道管徑的選擇。為此。將管網(wǎng)布置要素(包括各級管道的位置、走向、間距、條數(shù)、長度、分水口個數(shù)及位置、出水口個數(shù)及田間分布等)及各級管道的管徑作為優(yōu)化分析的決策因素。2021/3/888第二節(jié)管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計與管徑選擇管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計，影響管網(wǎng)系統(tǒng)費用的主要因素是管網(wǎng)系統(tǒng)的形式、布置方式、管材及管徑等。管網(wǎng)系統(tǒng)投資由基建投資和運行管理費用兩部分組成。當管網(wǎng)系統(tǒng)布置型式和管材一定時，管徑增大，投資增大，由于管徑增大，水頭損失減少，從而減少了運行費用。反之，亦成立。因此，在各級管道管徑的多種組合中．必有一種最優(yōu)管徑的組合，使總投資最低。2021/3/889影響管網(wǎng)系統(tǒng)費用的主要因素是管網(wǎng)系統(tǒng)的形式、布置

優(yōu)化設(shè)計是分析社會投入及產(chǎn)出大小的一種手段，可以采用不同的經(jīng)濟指標作入優(yōu)化分析的目標。例如，在費用一定的條件下、效益最大。或在經(jīng)濟效益一定的前提下，投資最小，經(jīng)濟效益與費用比最大。具體的設(shè)計，參考噴灌工程設(shè)計，這里不在贅述。

2021/3/890優(yōu)化設(shè)計是分析社會投入及產(chǎn)出大小的一種手段，可以第三節(jié)管道水力計算

一、沿程水頭損失計算（一）有壓管道沿程水頭損失計算有壓管道沿程水頭損失，常用達西公式計算。（二）硬質(zhì)塑料管道沿程水頭損失計算。（三）混凝土等當?shù)夭牧系墓艿姥爻虛p失計算。（四）地面移動軟管的沿程水頭損失野外測試值2021/3/891第三節(jié)管道水力計算一、沿程水頭損失計算2021/3

二、局部水頭損失計算1．串聯(lián)管道系統(tǒng)2．并聯(lián)管道系統(tǒng)3．連續(xù)出流管道

三、管網(wǎng)水力計算

1．

枝狀管網(wǎng)2．

環(huán)狀管網(wǎng)

四、多孔系數(shù)

五、水擊壓強計算2021/3/892二、局部水頭損失計算2021/3/892例3－6有一地下輸水管道，機井至出水口距離為200m，混凝土管直徑100cm，壁厚10cm，管中流速1.5m／s，求出水口在2.5s和10s時間內(nèi)關(guān)閉時的最大水擊壓強升高值。

解：經(jīng)查表知α＝0.1，水擊波速為：C＝1435/(1+αd/σ)0.5=1018(m/s)判別水擊類型：T傳＝2l/C＝2×200/1018＝0.4(s)T關(guān)＝2.5s或10s,T傳<T關(guān)，均為間接水擊。T關(guān)＝2.5s時，H間＝2lv0/（g(T傳＋T關(guān))）＝21.1(m)T關(guān)＝10s時，H間＝2lv0/（g(T傳＋T關(guān))）＝5.9(m)2021/3/893例3－6有一地下輸水管道，機井至出水口距離為200m水泵及其動力機水泵按能量轉(zhuǎn)換方式，通?？煞譃橛修D(zhuǎn)子泵和無轉(zhuǎn)子泵兩類。前一類如葉片泵、容積泵和渦漩泵等；后一類如水錘泵、射流泵電磁泵等。葉片泵效率高、成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、使用簡便、運轉(zhuǎn)可靠、適用范圍廣、是最通用的一種水泵。低壓輸水灌溉系統(tǒng)中應(yīng)用的水泵都是葉片泵，而且多數(shù)都是離心泵和井泵。

2021/3/894水泵及其動力機水泵按能量轉(zhuǎn)換方式，通常可分為有轉(zhuǎn)50NB-20型清水離心泵機組2021/3/89550NB-20型清水離心泵機組2021/3/895一、水泵的分類低壓輸水管道灌溉系統(tǒng)中，主要采用葉片泵中的離心泵包括單級單吸離心泵(如BA型、B型、IB型、IS等)，單級雙吸離心泵(如Sh型、S型等)〕及井泵(包括長軸深井泵，如JD型、J型、JC型等及深井潛水電泵，如QJ型、JQ型、NQ型)等。對于其他的一些農(nóng)用泵，如軸流泵、混流泵等，因低壓輸水灌溉系統(tǒng)比較少用，在此不作介紹。低壓管灌中的水泵選型等與噴灌工程基本相同，請設(shè)計人員參考，這里就不在贅述了。2021/3/896一、水泵的分類2021/3/896井泵的幾種安裝形式2021/3/897井泵的幾種安裝形式2021/3/897第二節(jié)動力機的選型配套

泵站動力機的選配，首先取決于建站地區(qū)的能源供應(yīng)情況，然而結(jié)合工程實際選定。泵站最常用的動力機有電動機和柴油機。對于井泵而言，一般是成套供應(yīng)的，尤其潛水電泵、其電動機與水泵是組合成整機銷售的。只有當長軸井泵和電功機(或柴油機)不成套供應(yīng)時，才需另行配套。2021/3/898第二節(jié)動力機的選型配套泵站動力機的選配，首先

(一)選配原則1)對于離心泵站(或淺井)配用電動機時，應(yīng)根據(jù)電源容量大小、電壓等級、水泵軸功率、轉(zhuǎn)速以及傳動方式等條件來確定電動機的類型、容量、電壓和轉(zhuǎn)速等工作參數(shù)。2)對于小型泵站和井泵站中，一般選用三相交流感應(yīng)電動機中的鼠籠式或繞線式電動機。當功率小于100kW時功率在100－300kw時。2021/3/899(一)選配原則2021/3/899管材

管材是低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)的重要組成部分．它直接影響工程質(zhì)量和造價。本章除簡要介紹國家標準塑料管外，將重點介紹“七五”攻關(guān)項日中各地研制應(yīng)用的一批適合低壓輸水的新型管材。第一節(jié)塑料管塑料管具有重量輕、內(nèi)壁光滑、輸水阻力小、耐腐蝕、施工安裝方便等特點。

2021/3/8100管材管材是低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)的重要組成部分

一、國家標準塑料管

國家標準塑料管主要有聚氯乙烯管（PVC）高密度聚乙烯管(HDPE)、低密度聚乙烯管（LDPFE），改性聚丙烯管(PP)。國家標準中有關(guān)上述管材的規(guī)格，公稱壓力和壁厚的關(guān)系，管材的性能指標要求查相關(guān)規(guī)范，除規(guī)范中所列性能指標要求外，在選用時還要對管材的外觀進行檢查，如管材內(nèi)外壁應(yīng)光滑、平整、不允許有氣泡、裂隙、顯著的波紋、凹陷、雜質(zhì)、顏色不均及分解變色線等。2021/3/8101一、國家標準塑料管2021/3/8101維塑軟管2021/3/8102維塑軟管2021/3/81022021/3/81032021/3/8103第二節(jié)水泥預(yù)制管

近年來研制了多種預(yù)制管，如水泥砂土管、水泥砂管、水泥土管、水泥石屑管、水泥爐渣管、路壁混凝土管等。

第三節(jié)現(xiàn)場連續(xù)澆注管

現(xiàn)場連續(xù)澆注管(簡稱現(xiàn)澆管)，指在現(xiàn)場澆注成型的素混凝土管或水泥砂漿管等。該類管材在現(xiàn)場連續(xù)澆注成型，整體性好且可應(yīng)用當?shù)夭牧希靸r低廉。2021/3/8104第二節(jié)水泥預(yù)制管2021/3/8104管件與附屬設(shè)備

低壓輸水管道系統(tǒng)的管件把管道連接成完整的管路系統(tǒng)。管件包括三通、彎頭、四通、堵頭等。附屬設(shè)備是指能使管道安全、正常運行并實施科學(xué)管理的裝置、包括供水裝置、保護裝置和量測設(shè)施等。2021/3/8105管件與附屬設(shè)備低壓輸水管道系統(tǒng)的管件把管道連接第一節(jié)管件從材質(zhì)上分，有混接土、塑料、鋼、鑄鐵等不同原材料制成的管件。第二節(jié)給水裝置給水裝置是低壓輸水管道的主要田間灌水裝置。給水裝置有兩類，一類是直接向土渠供水，稱出水口；另一類是可以接下一級軟管或閘管系統(tǒng)的，稱給水栓。一般情況每個出水口(包括給水栓)控制面積在10畝左右。出水口壓力個小于0.002MPa。2021/3/8106第一節(jié)管件從材質(zhì)上分，有混接土、塑料選用出水口(包括給水栓)應(yīng)從它的技術(shù)性能指標、造價和在田間工作的適應(yīng)性綜合考慮。盡量滿足以下條件：

1)結(jié)構(gòu)簡單，堅固耐用。2)密封性能好．關(guān)閉時不滲不漏。3)水力性能好，局部水頭損失小。4)整體性好，開關(guān)方便，易于裝卸。5)功能多，除供水外，盡可能具行進排氣，消除水錘、真空等功能，以保證管路的安全運行。6)造價低。根據(jù)止水原理，出水口可分為外力止水、內(nèi)水壓止水、柱塞止水等型式。2021/3/8107選用出水口(包括給水栓)應(yīng)從它的技術(shù)性能指標、造

一、外力止水

外力止水是指借助外力封閉管口，保證它的密封性，其結(jié)構(gòu)型式均為壓蓋型。這種止水型式簡單，容易加工制作，止水效果好。止水部件為圓形蓋，由鋼板或鑄鐵板粘結(jié)橡膠墊組成，在壓桿的垂直壓力作用下、壓緊立管管口而止水。目前已使用的外力止水型出水口，按結(jié)構(gòu)型式分有以下7種。

(1)螺桿壓蓋型(2)銷桿壓蓋型(3)杠桿壓蓋型(4)彈簧銷桿壓蓋型(5)搭扣壓蓋型(6)絲蓋型(7)法蘭壓蓋型

2021/3/8108一、外力止水2021/3/8108

二．內(nèi)水壓止水內(nèi)水壓止水，是利用管道的內(nèi)水壓力封閉止水，壓力越大，止水效果越好。這種型式的出水口一般還兼有排氣和進氣的功能，可起排氣閥和真空破壞閥的作用，是低壓灌溉管道特有的出水口型式。內(nèi)水壓止水按結(jié)構(gòu)型式分以下4種。

(1)浮球型(2)浮塞型(3)拉線拍門型(4)自動封閉插入型

2021/3/8109二．內(nèi)水壓止水2021/3/8109三．柱塞止水柱塞止水型出水口，是將內(nèi)、外徑配合緊密的硬塑管彼此套插，在內(nèi)管上套止水密封橡膠圈，形如柱塞，使其移動來開啟和關(guān)閉出水口。柱塞止水型出水口有2種型式：

(1)柱塞型(2)自動升降型

2021/3/8110三．柱塞止水2021/3/81102021/3/81112021/3/81112021/3/81122021/3/81122021/3/81132021/3/8113第三節(jié)管道安全裝置

在灌溉過程中，開、關(guān)水泵過快，突然停電、都會使管道的壓力瞬時增大或產(chǎn)生負壓，引起管道爆裂或被大氣壓癟。停泵或突然停電時，潛水泵豎管的水在重力作用下，迅速回流入井，整個管道內(nèi)的水，在虹吸作用下也回流入井，管道內(nèi)產(chǎn)生瞬時負壓，水泵和電機高速倒轉(zhuǎn)，致使管道和機泵損壞。

此外，由于操作不當，如先合閘開泵，再去打開出水口，致使管道成受很大壓力，也會使管道爆裂。2021/3/8114第三節(jié)管道安全裝置在灌溉過程中，開、關(guān)水泵為防止上述事故的出現(xiàn)，必須在管道上設(shè)置安全保護裝置。已在低壓輸水管道上使用的安全裝置有以下幾種。

1．調(diào)壓管2．球閥型進排氣裝置3．平板型進排氣裝置4．進排氣閥(單流門)5．安全閥2021/3/8115為防止上述事故的出現(xiàn)，必須在管道上設(shè)置安全保護裝第四節(jié)計量設(shè)備

為實現(xiàn)計劃用水，按量計征水費，促進節(jié)約用水，必須在低壓輸水管道系統(tǒng)安裝量測設(shè)備，對用水、用電、機泵運行時數(shù)等于以記錄。明渠測流，一般采用三角堰、梯形堰，這些堰板應(yīng)?，F(xiàn)定設(shè)置在由管道出水口供水的土渠上。計算公式可參考有關(guān)測流手冊。管道流量的測試可采用流速流量計、水表、孔板差壓量水計、電磁流量計、超聲波流量計等。2021/3/8116第四節(jié)計量設(shè)備為實現(xiàn)計劃用水，經(jīng)濟效益分析低壓管道輸水灌溉工程的經(jīng)濟效益分析，應(yīng)按《水利經(jīng)濟計算規(guī)范》的計算方法和基本準則進行。其目的在于從經(jīng)濟上衡量某管道輸水灌溉工程是否可行，以及對不同的方案進行選優(yōu)。計算時吸對所得效益和所付費用(包括投資和運行費)用貨幣指標表示。具體分析等同于噴灌工程，這里不作介紹了。2021/3/8117經(jīng)濟效益分析低壓管道輸水灌溉工程的經(jīng)濟效益分析，E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$mVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-wpXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%oWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x*u$rZnWkThPeMaJ7G4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK4C1z-w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7F4C1z)w&t!pYmUjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C0z)w&s!pYmUjRfOcL9H6E3B+y(u%r#oWlTiQeNbJ8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcK9H6E2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLa2B+y(u%rZoWlThQeNbJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOdL9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkSh9I6E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9I6E3B+y(v%r#oXlTiQeNbK8G5D2A-x*t$qZnVkShPdMaI7F4C0z)w&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdMaI7F3C0z)v&s!pXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*tXmUiRfOcK9H6E2B+x(u%rZoWlThQeMbJ8G4D1A-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUibJ8G4D1A-w*t$qYnVjSgPdLaI7F3C0y)v&s#pXmUiRfNcK9H5E2B+x(u$rZoWkThQeMbJ7G4D1z-w*t!qYmVjSgOdLaI6F3B0y)v%s#pXlUiQfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnSgOdLaI6F3C0y)v%s#pXlUiRfNcK8H5E2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNbK8H5D2A+x*u$qZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I2A+x(u$rZnWkThPeMbJ7G4C1z-w&t!qYmVjRgOdL9I6F3B0y(v%s#oXlUiQfNcK8H5D2A+x*u$rZnWkShPeMaJ7G4C1z)w&t!pYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnVkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-xpYmVjRgOcL9I6E3B0y(v%r#oXlTiQfNbK8G5D2A-x*u$qZnWkShPdMaJ7F4C1z)w&s!pYmUjRgOcL9H6E3B+y(v%r#oWlTiQeNbK8G5D1A-x*t$qZnVkSgPdMaI7F4C0z)v&s!pXmUjRfOcL9H6E2B+y(u%r#oWlThQeNbJ8G5D1A-w*t$qYnVkSgPdLaI7F3C0z)v&s#pXmUiRfOcK9H5E2B+x(u%rZoWkThQeMbJ8G4D1z-w*t!qYnVjSgPdLaI6F3C0y)v&s#pXlUiRfNcK9H5E2A+x(u$rZoWkThPeMbJ7G4D1z-w&t!qYmVjSgOdL9I6F3B0y)v%s#oXlUiQfNcK8H5E2A+x*u2021/3/8118E3B0y(v%s#oXlTiQfNbK8H5D2A+x*u

素材和資料部分來自網(wǎng)絡(luò)，如有幫助請下載!2021/3/8119素材和資料部分來自網(wǎng)絡(luò)，如有幫助請下載!202第三章

低壓管道輸水灌溉技術(shù)

2021/3/8120第三章

低壓管道輸水灌溉技術(shù)2021/3/81第一節(jié)概述一、低壓管道輸水灌溉技術(shù)低壓管道輸水灌溉簡稱管道輸水灌溉，在田間灌水技術(shù)上，仍屬于地面灌溉類，它是以管道代替明渠輸水灌溉系統(tǒng)的一種工程形式。灌水時使用較低的壓力，通過壓力管道系統(tǒng)，把水輸送到田間溝、畦，灌溉農(nóng)田。

2021/3/8121第一節(jié)概述2021/3/82低壓管道輸水2021/3/8122低壓管道輸水2021/3/83低壓管道輸水主要特點：低壓管道輸水是在低壓條件下運用的。目前主要用于輸配水系統(tǒng)層次少(一級或二級)的小型灌區(qū)(特別是井灌區(qū))，也可用于輸配水系統(tǒng)層次多的大型灌區(qū)的田間配水系統(tǒng)。其工作壓力相對于噴灌、微噴灌等較低。

2021/3/8123低壓管道輸水主要特點：低壓管道輸水是在低壓條件下二、壓力范圍

根據(jù)低壓管道輸水灌溉的運用條件、通過研究和實踐，其管道系統(tǒng)的壓力一放不超過0.2MPa，在克服管道的輸水壓力損失之后。管道最遠處出口壓力應(yīng)控制在0.002-0.003MPa。有時受管材承壓能力的限制，管道的輸水壓力還得相應(yīng)地降低。2021/3/8124二、壓力范圍根據(jù)低壓管道輸水灌溉三、管道系統(tǒng)組成

低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)，根據(jù)各部分承擔的功能由：水源(機井)、輸水管道、給配水裝置(出水口、給水栓)、安全保護設(shè)施(安全閥、排氣閥)、田間灌水設(shè)施等部分組成,見圖1-1所示。2021/3/8125三、管道系統(tǒng)組成低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)2021/3/81262021/3/87

(一)水源低壓管道輸水灌溉的水源有井、河、渠、水庫、塘等，配套的提水動力多為機泵(有自壓條件的除外)。

(二)輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)是由輸水管道、管件(三通、四通、彎頭、變徑接頭等)連接成的輸水通道。按管道材料可分為混凝上管、水泥砂土管、缸瓦管、石棉水泥管、塑料管等。2021/3/8127(一)水源2021/3/88

(三)給配水裝置由地下輸水管道向田間溝、畦配水的給水裝置，一般稱出水口，如能連接下一級田間移動管道的，則稱給水栓。

(四)保護設(shè)備

為防止水泵突然關(guān)閉或其它事故等產(chǎn)生的水錘,在管道系統(tǒng)首部或適當位置安置調(diào)壓或進排氣閥等保護設(shè)置。

(五)田間灌水設(shè)施田間灌水設(shè)施一股是指與出水口相連接的閘管系統(tǒng)。2021/3/8128(三)給配水裝置2021/3/89第二節(jié)低壓管道輸水灌溉的優(yōu)點

一、節(jié)水管道輸水系統(tǒng)可以減少滲漏和蒸發(fā)損失，提高水的有效利用率。各地井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉的實踐表明，一般可比土渠輸水節(jié)約水量30%左右。是一項有效的節(jié)水灌溉工程措施。2021/3/8129第二節(jié)低壓管道輸水灌溉的優(yōu)點一、節(jié)水2021/3

二、輸水快和省時、省力管道輸水灌溉是在一定壓力下進行的，一般比土渠輸水流速大、輸水快，供水及時，有利于提高灌水效率，適時供水，節(jié)約灌水勞力。

三、減少土渠占地以管代渠在井灌區(qū)一般可比土渠減少占地2%左右。對于我國土地資源緊缺，人均占有耕地不足1.5畝的現(xiàn)實來說，這是一個很大的社會和經(jīng)濟效益，其意義極為深遠。

2021/3/8130二、輸水快和省時、省力2021/3/811

四、節(jié)能用管道輸水灌溉，比土渠輸水多消耗一定能耗，但通過節(jié)水，提高水的有效利用率所減少的能耗，一般可節(jié)省能耗20%一25%。五、灌水及時促進增產(chǎn)增收

管道輸水灌溉，減少水量損失，同時改善了田間灌水條件，縮短了輪灌周期，從而有效地滿足了作物生長的需水、可收到增產(chǎn)增收的效果。另外，采用管道輸水，還便于管理便于機耕。2021/3/8131四、節(jié)能2021/3/812第三節(jié)低壓管道輸水灌溉技術(shù)

的發(fā)展與展望

一、國外發(fā)展概況

美國：早在20年代就在加利福尼亞州的圖爾洛克灌區(qū)應(yīng)用低比管道輸水灌溉技術(shù)，其形式是地面閘管系統(tǒng)和地下管道閥門系統(tǒng)。

2021/3/8132第三節(jié)低壓管道輸水灌溉技術(shù)

的發(fā)展與展望一、國外發(fā)展概

前蘇聯(lián)：典型的(相當于農(nóng)渠一級的)低壓管網(wǎng)系統(tǒng)采用地下固定式石棉管或塑料硬管，從架空的“U”型槽的斗渠通道虹吸管或管式放水口引水。

日本：灌溉輸水系統(tǒng)已由部分管道輸水向多級組合的完整的管道輸水系統(tǒng)發(fā)展。

以色列：以色列為干旱半干旱地區(qū)，有300萬畝灌溉土地，90％以上實現(xiàn)了管道化．水的有效利用系數(shù)很高。全國主要水系已連結(jié)成統(tǒng)一水網(wǎng)。其他如羅馬尼亞、保加利業(yè)等國家，管道輸水灌溉發(fā)展也都比較快。2021/3/8133前蘇聯(lián)：典型的(相當于農(nóng)渠一級的)低壓管網(wǎng)系統(tǒng)采用地下固二、我國發(fā)展概況

我國低壓管道輸水灌溉技術(shù)的運用為時已很早，但集中連片的使用，是在50年代以后。進入80年代以來，我國北方一些地區(qū)連年干旱，地面與地下水資源日益緊張，使得低壓管道輸水灌溉這項節(jié)水技術(shù)得到飛速發(fā)展。2021/3/8134二、我國發(fā)展概況我國低壓管道輸水灌溉技術(shù)的運用管道工程規(guī)劃

第一節(jié)基本資料與技術(shù)參數(shù)

基本資料的收集及有關(guān)技術(shù)參數(shù)的選用，是搞好工程系統(tǒng)規(guī)劃的前提，要求做到準確可靠，必要時應(yīng)對有關(guān)數(shù)據(jù)進行觀測、試驗和分析論證。2021/3/8135管道工程規(guī)劃第一節(jié)基本資料與技術(shù)參數(shù)基本資料一、地形地貌地形地貌可應(yīng)用已有的航測圖、鄉(xiāng)村農(nóng)田基本建設(shè)圖作為規(guī)劃參考。在理區(qū)規(guī)劃階段應(yīng)有l(wèi)／5000－l／10000地形圖；灌區(qū)管網(wǎng)布置應(yīng)有1／2000一1／5000地形圖。在地形圖上應(yīng)標出行政區(qū)別、灌區(qū)位置及控制范圍邊界線耕地、襯莊、溝渠、道路、林帶、池塘、井、河流、泵站、高（低）壓輸電線路等。2021/3/8136一、地形地貌地形地貌可應(yīng)用已有的航測圖、鄉(xiāng)村農(nóng)田二、農(nóng)業(yè)氣象

低壓管道輸水灌溉工程規(guī)劃中需要的農(nóng)業(yè)氣象資料有：（1）溫度（2）風(fēng)速（3）濕度（4）日照（5）氣壓（6）地溫（7）降水（8）蒸發(fā)（9）無霜期始終日期2021/3/8137二、農(nóng)業(yè)氣象低壓管道輸水灌溉工程規(guī)三、灌溉水源

灌溉水源為地下水時、應(yīng)收集補給區(qū)內(nèi)含水層厚度及埋藏深度、地下水位變幅、流速、給水度、滲透系數(shù)、影響半徑和水力梯度、單位降深、涌水量等行關(guān)資科。灌溉水源為地表水時，應(yīng)收集當?shù)鼗蛳嚓P(guān)水文測站中平水年、中等干旱年、豐水年的水量及年內(nèi)分配，即上述各典型年的流量過程線、水位過程線、水位流量關(guān)系曲線，及年內(nèi)含砂量的分配等資料。灌溉水源為小型水庫時，應(yīng)收集典型年的逐月逐旬流量、水位庫容曲線、設(shè)計年的洪水流量過程線等。2021/3/8138三、灌溉水源灌溉水源為地下水時、應(yīng)收集補給區(qū)內(nèi)四、土壤及土壤特性

為編制作物灌溉制度、在規(guī)劃區(qū)土壤普查資料的基礎(chǔ)上，主要核實如下幾項內(nèi)容。

1．土壤質(zhì)地在野外可用指測法鑒定土壤質(zhì)地，也可取樣進行顆粒分析鑒定土壤質(zhì)地，見表2-1。2021/3/8139四、土壤及土壤特性為編制作物灌溉制度、在規(guī)劃區(qū)表2－1土壤質(zhì)地分類表2021/3/8140表2－1土壤質(zhì)地分類表2021/32．土壤主要物理性能（1）土壤干容重自然狀態(tài)下單位體積干土重。（2）土壤田間持水量

是土壤中作物有效水分含量的上限，也就是灌溉后土壤含水量的上限。一般作物的適宜含水量應(yīng)保持田間持水量的60％－100％。不同土壤作物耕作層田間持水量見表2－2。2021/3/81412．土壤主要物理性能（1）土壤干容重2021/3/822表2－2耕作層土壤主要參數(shù)2021/3/8142表2－2耕作層土壤主要參數(shù)2021/3五、土地利用現(xiàn)狀

1）規(guī)劃區(qū)耕地面積、林果面積、灘涂和鹽堿地面積、荒地面積、池塘水面面積及其他用地等項數(shù)量分布。2）作物種類、播種面積、種植比例。

六、水利工程設(shè)施狀況

規(guī)劃區(qū)內(nèi)的灌、排工程及設(shè)備。

七、社會經(jīng)濟

重點收集規(guī)劃區(qū)內(nèi)人口、勞力、人均占行耕地，糧棉等作物產(chǎn)量，農(nóng)、林、牧、副產(chǎn)值。2021/3/8143五、土地利用現(xiàn)狀2021/3/824第二節(jié)水源分析與供需水量計算

一、水源分析

管道輸水灌溉工程規(guī)劃中進行水源分析的目的、是為準確的掌握不同設(shè)計保近率年份水源可供開采的水量、水位變化、水質(zhì)等情況，為工程設(shè)計提供依據(jù)。

（一）管道輸水灌溉對水源水質(zhì)的要求農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準見表2－3。2021/3/8144第二節(jié)水源分析與供需水量計算一、水源分析2021/表2－3農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準值2021/3/8145表2－3農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準值2021/3/

據(jù)渠灌區(qū)研究資料認為，用含有平均粒徑為0.028mm(其中粒徑0.025mm占47％，小于0.01mm的占9％)，含量大于6％(重量比)的水灌溉農(nóng)田，對玉米、棉花等作物生長不利。從低壓管道輸水防淤角度要求，粒徑大于0.15mm的泥沙不允許進入管道。泥沙含量不得大于10kg／m3。

(二)供水量的計算供水量的計算，通常是根據(jù)規(guī)劃區(qū)的供水資科進行頻率計算，選擇與灌溉設(shè)汁標準相應(yīng)的年份為設(shè)計代表年。灌溉設(shè)計保證率見表2－4。

2021/3/8146據(jù)渠灌區(qū)研究資料認為，用含有平均粒徑為0.02表2-4灌溉設(shè)計保證率2021/3/8147表2-4