《节水灌溉》课件第七章低压管道输水灌溉技术(精)

1、第六章低压管道输木灌溉技术第一节M述一一. .低压管道输水灌溉技术低压管道输水灌溉技术低压管道输水灌溉简称管道输水灌 溉，在田间灌水技末上，仍属于地面灌 溉类，它是以管道代替明渠输水灌溉系 统的一种工程形式。灌水时使用较低的 压力，通过压力管道系统，把水输送到 田间沟、畦，灌溉农田。二二. . 压力范围压力范围管道系统的压力一般不超过02MPa管道最远处出口压力应控制在0. 002- 0. 003MPao有时受管材承压能力的限制，管道的输 水压力还得相应地降低。三、管道系统组成水源（机井）输水管道给配水装置 （出水口、 给水栓）安全保护设施 （安全阀、排气阀）田间灌水设施等部分组成，见图1 -

2、1所示。（一）水源低压管道输水灌溉的水源有井、河、 渠、水库、塘等，配套的提水动力多为机 泵（有自压条件的除外）。（二）输水系统输水系统是由输水管道、管件（三通、 四通、弯头、变径接头等）连接成的输水通 道。按管道材料可分为混凝上管、水泥砂 土管、缸瓦管、石棉水泥管、塑料管等。（三）给配水装置由地下输水管道向田间沟、畦配水的 给水装置，一般称出水口，如能连接下一 级田间移动管道的，则称给水栓。（四）保护设备为防止水泵突然关闭或其它事故等产 生的水锤，在管道系统首部或适当位置安 置调压或进排气阀等保护设置。（五）田间灌水设施田间灌水设施一般是指与出水口相连 接的闸管系统。第二节佩爲管遣输水權溉的

3、优崑一一. .节水管道输水系统可以减少渗漏和蒸发 损失，提高水的有效利用率。各地井灌 区低压管道输水灌溉的实践表明，一般 可比土渠输水节约水量塑左右。是一 项有效的节水灌溉工程措施。二二. .输输水快和水快和省时、省时、省力省力管道输水灌溉是在一定压力下进行 的，一般比土渠输水流速大、输水快，供 水及时，有利于提高灌水效率，适时供水, 节约灌水劳力。三三. .减少土渠占地减少土渠占地以管代渠在井灌区一般可比土渠减 少占地2%左右。对于我国土地资源紧缺， 人均占有耕地不足15亩的现实来说，这 是一个彳良大的社会和经济效益，其意义极 为深远。四四. .节能节能用管道输水灌溉， 比土渠输水多消耗一

4、定能耗，但通过节水，提髙水的肴效利用 率所减少的能耗，一般可节省能耗20% 25%。五五. .灌水及时促进增产增收灌水及时促进增产增收管道输水灌溉，减少水量损失，同时 改善了田间灌水条件，缩短了轮灌周期， 从而有效地满足了作物生长的需水、可收 到增产增收的效果。另外，采用管道输水，还便于管理便于 机耕。第三爷低爲管道摘水權溉孜木一一. .国外发展概况国外发展概况美国：早在20世纪20年代就在加利福尼亚州 的图尔洛克灌区应用低比管道输水灌溉技术, 其形式是地面闸管系统和地下管道阀门系统。前苏联：典型的（相当于农渠一级的）低压管网 系统采用地下固定式石棉管或塑料硬管，从架 空的型槽的斗渠通道虹吸管

5、或管式放水口 引水。日本：灌溉输水系统已由部分管道输水向多级 组合的完整的管道输水系统发展。以色列：以色列为干旱半干旱地区，有300万亩 灌溉土地，90 %以上实现了管道化.水的有效 利用系数很高。全国主要水系已连结成统一水 网。其他如罗马尼亚、保加利业等国家，管道 输水灌溉发雇也都比较快。二二. .我国发展概况我国发展概况我国低压管道输水灌溉技术的运用为 时已很早，但集中连片的使用，是在20世 纪50年代以后。进入80年代以来，我国北 方一些地区连年干旱，地面与地下水资源 日益紧张，使得低压管道输水灌溉这项节 水技术得到飞速发展。管道工程规划第_节基痒資料鸟就*泰嶽基本资料的收集及有关技术参

6、数的选 用，是搞好工程系统规划的前提，要求做 到准确可靠，必要时应对有关数据进行观 测、试验和分析论证一一x地形地貌地形地貌地形地貌可应用已有的航测图、乡村 农田基本建设图作为规划参考。在理区规 划阶段应有1 /5000 - 1 / 10000地形图；灌 区管网布置应有1 /2000 1 / 5000地形图。在地形图上应标出行政区别、灌区位 置及控制范围边界线耕地、村庄、沟渠、 道路、林带、池塘、井、河流、泵站、高 (低)压输电线路等。二二. .农业气象农业气象低压管道输水灌溉工程规划中需要的农业气象资料有：(1)温度(2)风速(3 )湿度(4 )日照(5)气压(6 )地温(7 )降水(8)蒸

7、发(9 )无霜期始终日期三、灌溉水源三、灌溉水源灌溉水源为地下水时、应收集补给区内含 水层厚度及埋藏深度、地下水位变幅、流速、 给水厘、渗透系数、影响半径和汞力梯度、单 位降深、涌水量等行关资科。灌溉水源为地表水时，应收集当地或相关 水文测站中平采年、中等干旱年、丰水年的水 量及年内分配，即上述各典型年的流量过程线、 水位过程线、水位流量关系曲线，及年内含砂 量的分配等资料。灌溉水源为小型水库时，应收集典型年的 逐月逐旬流量、水位库容曲线、设计年的洪水 流量过程线等。四、土壤及土壤特性四、土壤及土壤特性为编制作物灌溉制度、在规划区土 壤普查资料的基础上，主要核实如下几 项内容。土壤质地土壤质地

8、土壤容重土壤田间持水量五五. .土地利用现状土地利用现状1）规划区耕地面积、林果面积、滩涂和盐 碱地面积、荒地面积、池塘水面面积及其 他用地等项数量分布。2）作物种类、播种面积.种植比例。第二节水源今新鸟供需水屢针耳一一. .水源分析水源分析管道输水灌溉工程规划中进行水源 分析的目的、是为准确的掌握不同设计 保近率年份水源可供开采的水量、水位 变化、水质等情况，为工程设计提供依 据。（一）管道输水灌溉对水源水质的要求 农田灌溉水质标准见表2 - 3。据渠灌区研究资料认为， 用含有平均粒 径为0.028mm (其中粒径0. 025m m占47% ,小于0.01mm的占9 %)，含量大于6 %(重

9、量 比)的水灌溉农田，对玉米、棉花等作物生 长不利。从低压衣2 23 3农田灌溉水质标准值项冃标權值( V)35DH值5.5-5.5$ 社?1 (mi/1、1$OO(非社Hiftto . 2000)右条件堆区可适ersK化砌CI、im/L )30CCA)Ml化初S )S,0003(独度!$*)养及其他化台砌( (A Cmg/L )O.I 0.5CHJ )六价爲此含初(C/ -*) (mg/L 51綁及HfS化构Cu tmg/L)J；pH6.5Bt，含l6.53b.3样及It *3化令物(乙“6.5B|. 5硒及瓦他化合詢BR/L) . 4 ( Jt(K ,氨化切HIM/L)o.s10择发件的m

10、g/L )3 (-HJfeli)*( (ng/L 1 m J*|X) ). 5 C绘地区，SRC8F)U. 5小爱，水0.581 58/L )2C力埶五术、烦十青岷、门朶4(水 稻.蓼卜.曲贱、廿兰大UlF IK (ro/L )10000管道输水防淤角度要求， 粒径大于0. 15mm的泥沙不允许进入管道。泥沙含量不得大于10kg/ m3o（二）供水量的计算供水量的计算，通常是根据规划区的 供水资科进行频率计算，选择与灌溉设汁 标准相应的年份为设计代表年。灌溉设计 保证率见襄2 - 4O表24灌溉设计保证率1.地下水可开釆量地下水可开釆量地下水可开采量才艮据水文地质资料分 析计算，单井出水量应根

11、据抽水试验资料 确定。在平原井灌区内发展“管灌”，以 开采潜层地下水为主、 其地下水的来源主 要有三部分。可扌艮据当地水文地质资科分 分析计算地下水量。（1）降雨入渗量降雨入渗量W1= 0. 001 ccPA式中：0. 001 -换算系数a-入渗系数、从当地水文地 质资料中查选；P-设计年降水量（mm）A-补给地下水面积（川）(2)侧向补给侧向补给W2= 365K h含L J (m3/a )式中：K-含水层渗透系数(m /d);h含-补给区中地下水含水层厚度(m);L -补给区周边长度(m);J -补给区内地下水坡度(3)灌溉回归水量灌溉回归水量W3= (3MA式中：B-灌溉回归系数，从当地水

12、文 地质资料中查选；M-灌溉定额(nP/亩)，由灌溉 试验资料提供；A-灌溉面积(皿)2.河河( (渠渠) )水供给量水供给量首先根据河流水文测站提供的水文 资料，进行频率分析与计算后，求出设 计年的河流来水量，结合流域规划确定 “管灌”引水流量和引水时段。3.水库水库. .塘坝引水量塘坝引水量根据设计年降水量P及库(塘坝)坝址 以上的集雨面积A可供“管灌”引用的 库容调蓄的水量W，按下式计算：w = lOOOri ft a1020-3030-35MH 40*a70 %V20%风連（E/，）0-55-810 6 一 5，-gZIVinIVmmIV小麦.尢麦.1.050.2$ii0.25U15o

13、.z1.20. 2圭*H050.55JI0.5S1.15561.20.6甜主米1-050.95id1okl5L061.2U1A *1.00.5EOS0.51.20.55U J50.56K00.31.0$0.3l I0.251.15Q-话谷夷1.050.31U0.31. 150.25E2O.?6鴨a1050.65UlbQ.&61.201 2$0.7亚麻13G.21. IS0,2x nJ00.451.0S9.451.10.45ias0.45花生0.950.651.00.551.05 6l.i0 6向日芳1050.4M0.4M60,351.2035甜1.050.6l l0.61.15o.s1

14、-20甘ME1.050.61.10.61.150.71.20. 7 L.Q50.7L,10.71.150.75U20.75Ws (V) )0.5O.te0”50.&51.00.91.0$0. S表25部分作物在生长中期和完熟时的Kc值类事豆如（千Ms（崎）豆严X花甘盘注 生长曲段IE黑示中潮、卩養示后購永尾完热科1.0$l-lQ.7).150.752o.ysZ6050.&5l.Q0.91.0$b050,1ia021.050.9SKl1.0MS1.05K21.05D.31.10.31. 150.251.20.95Q.8l 00.851.050.91.11.050”1.10.61.

15、150.651.20.960.8leOO.RSl佃0.R5Ul0.80.750 80.75Z0.R0.9).00.7JL.05O.?5IU0.81.150.950.90.9501.01.0S0a90 70.90.70.95P.751.00.950750.950.?5l050.Bia0.950.90鮎0.9E00.951.05L.Oo.fl1J59.95ia1.01-15O 95j0.8】0O.SS1 050.51US9070.90.70-950.751.00.950.55fl. 950.85L.O0.75leOS0.750. S0. 250.250.9555 569艮B o o o O050

16、8I o o O表2-6冬小麦作物系数KcM区分返片披节抽成痛金期产水平（“/宙）河北临西1.450.K8仇？00.S00.650.86河北电郁0. 580.58U. 981.520.900的H1西0.850.490.85143L070.88380Lil东1.050.320.761.151.220.92-0.99疽南麟乡1. 31.21051 -0-920.92-0,901.220.Y7300天沖U.88300-350北京形化0.670.340.471.471.530.S24001表27夏玉米作物系数Kc地区誉料拔节拔节抽抽收夜全期产水平kj?/甬）河：t检西Q.960.31-0,740.71

17、472河尢料0.650.370.950.81357-465河南新乡0.550. 66L.32-0.840.77405表2-8棉花作物系数Kc地区ill苗出苗开花开花吐索全潮产电水平河北奋西河北婁城河南新乡 河WJ新乡0.320.500J30.580.500 33I.0L0.910.891.1S0.951 430.760. 1411,500.770.720.66-0.76-9B1441皮樟2.需水系数法在确定规划地区作物需水量时，可以采 用近似地区灌溉试验所提供的需水量值（通常 称为需水系数）.根据规划区计划产量计算榨 物需水量，见下式：E = KY式中E一作物需水量（nP/亩）；K 需水系数（

18、nP/亩）；Y 作物单位面积上的产量（kg /亩）。表2 9冬小麦需水系数与产量关系磁老 X、.、2。0250250 -3003O0-S5Q35C-400400-500河北容0. 270 50.23O.2L0.290.250.22O.Z10 19山东省0.3-0.350.27-0.30.24 6 280.22T. 24河裙省0.23-0 30. 20*-0.230.15-0. 230. 13-0. 18北京地区0.350.350.230.19天m堆区0. 31仇4Z0. 27-0.42表210夏玉米需水系数与产量关系、W堆区名你300350- 400400500_500 -650_山西省0. 19080 15O 15U3河北豪城0,150. 13-012視陳新乡0- 14表2 11棉花需水系数与产量关系1电区名75査注山西省河北虽邦河兩斷乡1.44 -2.28-O.ftl -1.160.96 -0.771. 101.400. 54吐養后2fli为时段末(二)灌溉用水量在灌溉设计年内，为保证作物各生育 期需水要求，除该时段的降水供给水量外、 尚有評分吁缺水量，需灌溉补给