灌溉管道系统PPT学习教案

1、会计学1灌溉管道系统灌溉管道系统本次学习提纲本次学习提纲第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统概述概述灌溉管道系统规划布置灌溉管道系统规划布置输配水管道及管网设计输配水管道及管网设计管道灌溉系统的运行管管道灌溉系统的运行管理理第1页/共46页u灌溉管道系统的特点灌溉管道系统的特点优点：优点：1)节水效益显著；节水效益显著；2）土地利用）土地利用率高；率高；3）适应性强；）适应性强；4）输水速度快）输水速度快、效率高；、效率高；5）维修养护省工、省时、）维修养护省工、省时、管理方便；管理方便；6）灌水及时。）灌水及时。缺点：缺点：1)1)需要的材料和设备较多；需要的材料和设备较多；2)2)投投资

2、较高；资较高；3)3)规划设计内容较复杂；规划设计内容较复杂；4)4)对对水源的水质要求较高，尤其是微灌系统水源的水质要求较高，尤其是微灌系统，对水质的要求更高。，对水质的要求更高。第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第2页/共46页第一节第一节 灌溉管道系统的组成及分类灌溉管道系统的组成及分类 第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统 灌溉管道系统灌溉管道系统是指从水源取水，并通过压力管网输水、是指从水源取水，并通过压力管网输水、配水及向农田供水、灌水的工程系统。一个完整的灌溉管配水及向农田供水、灌水的工程系统。一个完整的灌溉管道系统通常都由道系统通常都由水源与首部枢纽水源与首部枢纽、输配水

3、管网输配水管网、田间灌水田间灌水装置装置以及以及附属建筑物附属建筑物和和附属装置附属装置等部分组成。等部分组成。1灌溉管道系统的组成灌溉管道系统的组成第3页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统2灌溉管道系统的分类灌溉管道系统的分类1 1）按结构形式分类）按结构形式分类 开敞式开敞式 封闭式封闭式 半封闭式半封闭式2 2）按工作压力分类）按工作压力分类 无压灌溉管道系统无压灌溉管道系统 低压灌溉管道系统低压灌溉管道系统 中压灌溉管道系统中压灌溉管道系统 高压灌溉管道系统高压灌溉管道系统 第4页/共46页3 3）按照各部分在灌溉季节中可移动程度分类）按照各部分在灌溉季节中可移动程度分类

4、 固定式灌溉管道系统固定式灌溉管道系统 移动式灌溉管道系统移动式灌溉管道系统 半固定式灌溉管道系统半固定式灌溉管道系统 4 4）按灌水方法分类）按灌水方法分类 喷灌系统喷灌系统 ，滴灌系统，滴灌系统 ，微喷灌系统，微喷灌系统 ， 低压管道输水地面灌溉系统低压管道输水地面灌溉系统 5 5）按压力的来源分类）按压力的来源分类 自压灌溉管道系统自压灌溉管道系统 ，机压灌溉管道系统，机压灌溉管道系统2灌溉管道系统的分类灌溉管道系统的分类第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第5页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第二节第二节 灌溉管道系统的规划布置灌溉管道系统的规划布置 影响灌溉管道系统

5、布置影响灌溉管道系统布置的因素有：水源与灌区的的因素有：水源与灌区的相对位置、灌区的面积大相对位置、灌区的面积大小、形状和地形、作物的小、形状和地形、作物的分布、耕作方向、灌溉季分布、耕作方向、灌溉季节的风速风向等。节的风速风向等。第6页/共46页1.1.水源工程的布置水源工程的布置 水源工程包括水源工程包括取水取水、蓄水蓄水和和供水建筑物供水建筑物和设和设施等。水源工程的布置首先要研究有多少个可施等。水源工程的布置首先要研究有多少个可能被采用的水源，根据其水量、水位和水质情能被采用的水源，根据其水量、水位和水质情况，取水的难易程度与灌区的相对位置等因素况，取水的难易程度与灌区的相对位置等因素

6、选定其中技术可行、工程简单而且投资较少的选定其中技术可行、工程简单而且投资较少的作为灌区的水源。作为灌区的水源。 第二节第二节 灌溉管道系统的规划布置灌溉管道系统的规划布置第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第7页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第二节第二节 灌溉管道系统的规划布置灌溉管道系统的规划布置2.2.首部枢纽的组成及布置首部枢纽的组成及布置包括包括引水建筑物引水建筑物、泵站（或水泵机组泵站（或水泵机组）、沉沙、过滤设备沉沙、过滤设备、肥料和化学药剂注入设备肥料和化学药剂注入设备、控制器控制器、压力或流量调节器压力或流量调节器、阀门和测量设备阀门和测量设备等。等。 首

7、部枢纽的位置的确定，要考虑水源的位置和管首部枢纽的位置的确定，要考虑水源的位置和管网布局方便。网布局方便。第8页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第二节第二节 灌溉管道系统的规划布置灌溉管道系统的规划布置第9页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统 在区内作物要一样。在区内作物要一样。 各区所需的流量相近，便于轮灌。各区所需的流量相近，便于轮灌。 尽量考虑与农业管理体制的范围相一致，以便于管理。尽量考虑与农业管理体制的范围相一致，以便于管理。 一个系统中应有一个系统中应有一定数目一定数目的轮灌区，便于充分利用每天的轮灌区，便于充分利用每天可灌溉的时间安排轮灌。可灌溉的时

8、间安排轮灌。第二节第二节 灌溉管道系统的规划布置灌溉管道系统的规划布置3. 3. 灌溉面积分区灌溉面积分区 对于较大的灌溉系统，一般不是整个系统同时灌溉，而是对于较大的灌溉系统，一般不是整个系统同时灌溉，而是分成若干个区进行轮灌，在划分轮灌区时应考虑以下几个因分成若干个区进行轮灌，在划分轮灌区时应考虑以下几个因素：素： 第10页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统4.4.灌溉管道系统形式的选择灌溉管道系统形式的选择l 确定采用的灌水方法；确定采用的灌水方法；l 确定各级管道是移动的还是固定的（确定各级管道是移动的还是固定的（根据当地根据当地地形、作物、经济及设备条件，考虑各种形式的

9、地形、作物、经济及设备条件，考虑各种形式的优缺点来选定优缺点来选定）。）。第二节第二节 灌溉管道系统的规划布置灌溉管道系统的规划布置5.5.管道系统的布置管道系统的布置 灌溉管道系统中的灌溉管道系统中的一般是指支管一般是指支管（或毛管）以上的管网。（或毛管）以上的管网。 布置时要考虑路径及管网内压力的分布，以布置时要考虑路径及管网内压力的分布，以使支管（或毛管）的出口压力一致，从而使整个使支管（或毛管）的出口压力一致，从而使整个灌区灌水均匀。灌区灌水均匀。第11页/共46页（1 1）小型管网的布置）小型管网的布置 千亩以下，或千亩以上灌溉管道系统中的第二、三级管千亩以下，或千亩以上灌溉管道系统

10、中的第二、三级管道以下的管网。道以下的管网。第二节第二节 灌溉管道系统的规划布置灌溉管道系统的规划布置 平原地区：平原地区：管道为直线，上下管道为直线，上下级管道互相垂直，上级管道布置级管道互相垂直，上级管道布置在地块中间，向两边分水，末级在地块中间，向两边分水，末级管道一般与耕作方向相一致。管道一般与耕作方向相一致。 山丘地区：山丘地区：末级管道（支管或末级管道（支管或毛管）一般沿等高线布置，避免毛管）一般沿等高线布置，避免走逆坡。走逆坡。第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第12页/共46页“一一”字形字形“T”形形“L”形形第13页/共46页梳齿形梳齿形“丰丰”字形字形当控制面积较大，

11、地块近似成方形，作物种植方向与灌水方当控制面积较大，地块近似成方形，作物种植方向与灌水方向相同或不相同时树枝状管网可布置成梳齿形或丰字形。向相同或不相同时树枝状管网可布置成梳齿形或丰字形。第14页/共46页“工工”字字形形环环状状管管网网环状管网环状管网: : 水源位于田块中心，控制面水源位于田块中心，控制面积约积约6.76.710 hm10 hm2 2，田块长宽比，田块长宽比2 2的环状的环状管网布置形式见下图管网布置形式见下图a。 水源位于田块水源位于田块一侧、控制面积较大的环状管网布置形一侧、控制面积较大的环状管网布置形式式第15页/共46页梯田管灌梯田管灌区管网布区管网布置图置图山丘区

12、辐射树枝山丘区辐射树枝状管网布置图状管网布置图第16页/共46页第四节第四节 管道附件管道附件 第17页/共46页管道附件管道附件第18页/共46页1.1.控制件控制件 给水栓 阀门 安全阀 逆止阀 空气阀 流量调节器第四节第四节 管道附件管道附件 第19页/共46页半半固固定定式式给给水水栓栓第20页/共46页移移动动式式给给水水栓栓第四节第四节 管道附件管道附件 第21页/共46页铸铁闸阀黄铜闸阀 青铜截止阀 第四节第四节 管道附件管道附件 第22页/共46页第四节第四节 管道附件管道附件 青铜止回阀软管旋塞阀 青铜球阀 黄铜球阀 第23页/共46页第四节第四节 管道附件管道附件 球墨铸铁

13、蝶阀球墨铸铁蝶阀 铸铁蝶阀铸铁蝶阀 第24页/共46页逆止阀逆止阀第四节第四节 管道附件管道附件 第25页/共46页(7)配水井配水井第四节第四节 管道附件管道附件 第26页/共46页(8)(8)放水井放水井第四节第四节 管道附件管道附件 第27页/共46页2.2.连接件连接件 三通和四通三通和四通 弯头弯头 异径管异径管 堵头堵头 乙字管乙字管 短管短管第四节第四节 管道附件管道附件 第28页/共46页 3. 3.快速接头快速接头 快速接头的结构形式很多，常用的硬管快速接头的结构形式很多，常用的硬管的快速接头有以下几种：的快速接头有以下几种：杠杆紧扣式杠杆紧扣式 搭扣式搭扣式 弹簧锁紧式弹簧

14、锁紧式 暗销式暗销式 偏心扣式偏心扣式 第四节第四节 管道附件管道附件 第29页/共46页快快速速接接头头第30页/共46页第五节第五节 管道系统的工作制度管道系统的工作制度 第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统 管道系统的工作制度管道系统的工作制度是指管道系统的运行工作顺序及进是指管道系统的运行工作顺序及进行输水、配水和灌水的方式。管道系统最常用的工作制度行输水、配水和灌水的方式。管道系统最常用的工作制度有续灌、轮灌和随机灌有续灌、轮灌和随机灌3 3种方式：种方式：（1 1）续灌方式）续灌方式续灌：续灌：指上一级管道向所有下一级管道同时配水的方式指上一级管道向所有下一级管道同时配水的方式。

15、续灌的特点：续灌的特点：上一级管道和所有下一级管道内同时有水上一级管道和所有下一级管道内同时有水流通过，其过流时间与设计所规定的灌水时间完全相同。流通过，其过流时间与设计所规定的灌水时间完全相同。在续灌方式下，下一级配水管道管径小，可降低管道系统在续灌方式下，下一级配水管道管径小，可降低管道系统总投资，但工作时间长。总投资，但工作时间长。 第31页/共46页（2 2）轮灌方式）轮灌方式l轮灌：轮灌：指上一级管道按预先划分好的轮灌组分组或逐一指上一级管道按预先划分好的轮灌组分组或逐一地向下一级管道配水或灌水的方式，管灌系统轮灌方式也地向下一级管道配水或灌水的方式，管灌系统轮灌方式也有集中轮灌和分

16、组轮灌两种。有集中轮灌和分组轮灌两种。l轮灌方式的特点：轮灌方式的特点：下一级管道即实施轮灌的管道在灌水下一级管道即实施轮灌的管道在灌水时期内是轮流工作的，因此，其灌水时间和灌水量均较集时期内是轮流工作的，因此，其灌水时间和灌水量均较集中，有利于与农业操作、田间管理相配合，并可提高人工中，有利于与农业操作、田间管理相配合，并可提高人工控制灌水的工作效率。但其管径稍大，尤其是集中轮灌，控制灌水的工作效率。但其管径稍大，尤其是集中轮灌，其上下级管道流量相同，管径也将一样，从而会增大管道其上下级管道流量相同，管径也将一样，从而会增大管道系统投资。系统投资。第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第五节

17、第五节 管道系统的工作制度管道系统的工作制度 第32页/共46页轮灌方式轮灌方式第33页/共46页（3 3）随机方式）随机方式 当灌溉系统面积较大，灌区内的用水单位多，而且各种当灌溉系统面积较大，灌区内的用水单位多，而且各种作物种植比例分散，各用水单位在各个时期的需水、用水作物种植比例分散，各用水单位在各个时期的需水、用水要求又各不相同，带有随意性时，应采用随机取用水方式要求又各不相同，带有随意性时，应采用随机取用水方式或称按需分配方式。或称按需分配方式。随机取用水方式的特点随机取用水方式的特点是把管道系统各给水栓、配水井或是把管道系统各给水栓、配水井或出水口的取用水都看作是一个个独立的随机事

18、件，每个给出水口的取用水都看作是一个个独立的随机事件，每个给水栓、配水井或出水口在任何时候都可以由管网中取水，水栓、配水井或出水口在任何时候都可以由管网中取水，也可以不取水；并把它们作为一个取用水计算单位，在此也可以不取水；并把它们作为一个取用水计算单位，在此基础上应用概率论和数理统计法推算各级管道的设计流量基础上应用概率论和数理统计法推算各级管道的设计流量。 第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第五节第五节 管道系统的工作制度管道系统的工作制度 第34页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第六节第六节 管道灌溉系统的流量与压力推算管道灌溉系统的流量与压力推算 1.1.树枝状管网

19、的水力计算树枝状管网的水力计算 1 1）沿程水头损失计算）沿程水头损失计算 沿程水头损失即管路摩擦损失水头，它是发生在管道沿程水头损失即管路摩擦损失水头，它是发生在管道均匀流的直线段，由于水流内部摩擦而消耗的机械能，均匀流的直线段，由于水流内部摩擦而消耗的机械能，对于圆管有压水流可用下式计算对于圆管有压水流可用下式计算：bmfdfLQh沿程水头损失管道内径管径指数流量指数摩擦系数第35页/共46页各种管径的各种管径的f，m，b值可参照下表：值可参照下表：第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第36页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统第37页/共46页jzjzhhF 假定管内流量沿

20、程不变，而且都假定管内流量沿程不变，而且都 等于多口等于多口 出流管的首端流量时之沿程水头损失出流管的首端流量时之沿程水头损失, ,m 多口出流量管道实际的沿程水头损失，多口出流量管道实际的沿程水头损失，mjzhjzh多口系数多口系数第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统多口系数可用下式计算，也可将其列成表格，供设计多口系数可用下式计算，也可将其列成表格，供设计时查用。时查用。 N出流孔口数；出流孔口数； m流量指数。流量指数。 X多孔管首孔位置系数，即多孔管入口至第一个出多孔管首孔位置系数，即多孔管入口至第一个出 流孔管口的距离与各出流孔口间距之比流孔管口的距离与各出流孔口间距之比.第38页

21、/共46页jfhhh损gvhj22局部水头损失局部阻力系数管道内水流的流速重力加速度第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统总水头损失总沿程水头损失总局部水头损失第39页/共46页第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统gvh22损水头损失通常用流速水头的倍数表示水头损失通常用流速水头的倍数表示:(2)局部水头损失计算局部水头损失计算水头损失系数第40页/共46页0101111124QxQxKrnnQnQ rCr支(3)不同工作制度下各级管道设计流量的推算不同工作制度下各级管道设计流量的推算 第五章第五章 灌溉管道系统灌溉管道系统x系数；系数；Q0连续供水时的干管流量，连续供水时的干管流量，m3/h；K 与管理工作保证率有关的系数，与管理工作保证率有关的系数，当管理工作保证率为当管理工作保证率为95%时，时， K =1.645；C系统日运行小时数，系统日运行小时数， h ；n系统支管数目；系统支管数目；r系统运行系数；