低压管道灌溉工程培训课件

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第一节概述

一、低压管道灌溉工程的组成与类型

(-)定义低压管道灌溉工程是以管道输水进行地面

灌溉的工程，由于管道系统工作压力一般不超过2()()kPa,故

称低压管道输水灌溉工程，简称管道灌溉工程。

(-)管道灌溉工程组成

管道灌溉工程由水源工程、输水配水管网系统和田间灌

水工程三部分组成。田间灌水工程指管道出口以下的田间工

程部分。

(三)管道灌溉工程分类

1、固定式管道工程中的管道及分水设施均埋入地下,

固定不动，由给水栓或分水口直接分水进入沟、畦。这种形

式的固定管道密度大，标准高，一次性投资大，但管理方便,

灌水均匀。

2、半固定式其管道中一部分管道固定，另一部分管

道移动。一般是干管或支管为固定地埋管，由分水口接移动

软管输水入田间O这种形式是目前井灌区低压管道输水灌溉

的主要形式。

3、移动式除水源外，机泵和地面管道都是可移动的。

管道多采用软管，简便易行，一次投资低，但劳动强度大。

1、管渠结合式这种系统大致与半固定式工程相同，

所不同的是不用地面软管，而采用田间毛渠灌水。

二、管道灌溉工程的特点

节水、节能、节地、省工、增产。

三、管道灌溉工程技术发展概况

管道灌溉工程技术已成为世界上农业节水灌溉的一项

关键技术。美国20世纪20年代在加利福尼亚州的图尔洛克

灌区采用混凝土管道代替明渠输水，开创了管灌的先河。

我国低压管道输水灌溉从50年代就开始试点应用，真正大

面积推广应用是改革开放以后的事。

第二节管道灌溉工程中常用管材及附件

一、管材

管材是管道灌溉工程中的重要组成部分，其投资比重一

般占工程总投资的60%左右，直接影响到工程的造价和质

量。

(-)塑料管

1、国家标准塑料管

国家标准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(LDPE),改性聚丙烯管(PP)。

2、薄壁聚氯乙烯管壁厚1.7〜2.0mm,公称压力200〜

250kpao

3、聚氯乙烯双壁波纹管双壁波纹管具有内壁光滑，

外壁波纹的双层结构特点，壁厚只有1.4mm,但具有较高的

刚度和强度，是一种较理想的低压管道输水的管材。

4、低密度聚乙烯软管一般用于地面移动输水。

(-)水泥管

1、现浇管现场连续浇筑管

2、水泥制管水泥砂土管等

二、管件及附属件

(-)管件三通、四通、弯头、堵头，有塑料管和混凝

土管件等。

(-)附属件

1、给水栓或出水口给水栓是管灌系统的重要部件，

起着给水、配水作用。其中出水口上可接软管，给水栓可调

节流量。

目前管灌工程中使用的出水口大都是铸铁件制成，其主

要形式有丝盖型、球阀型和压盖型。

2、管道安全装置在灌溉过程中，水泵开关过快，突

然停电，都会使管道的压力瞬时增大或产生负压，引起管道

爆裂或被大气压扁。

(1)调压管有进气和调压作用

(2)球阀型进排气装置

(3)平板型进排气装置

(4)进排气阀

(5)安全阀

第三节井灌区低压管灌工程规划设计

一、规划原则

(1)应准确收集规划区的自然、水文气象、水文地质、

土壤、工程现状、农业生产、社会经济以及地形等资料。

(2)规划应在当地农业区划和地下水资源评价基础下进

行；应与农田水利基本建设总体规划相适应，作到因地制宜,

统筹兼顾，全面规划，分期实施。

(3)规划中应进行多方案的技术经济比较，达到投资省、

效益高、节水、节能、省地及便于管理的目标。

二、管灌中畦沟灌水技术要素

低压管灌条件入畦田与灌水沟规格及适宜流量，应根据

试验资料确定，无资料地区可参照有关资料。

三、管道工程布置

1、井灌区管网布置

根据水源位置、控制范围、地面坡降、地块形状和作物

种植方向等条件，管网布置常见形式有：机井位于地块中央,

机井位于地块短边一侧的中部，机井位于地块长边一侧的中

部，机井位于地块长边一侧的边角，布置形式有工字、干字、

王字、梳齿字、一字、T字、L字型。

2、河渠灌区管网布置

河渠灌区管灌工程的泵站大多位于河渠的一边，其主要

布置形式有：梳齿型和鱼骨型两种。

四、灌水定额和灌水周期

1、灌水定额

机=10009（42）

式中：m为设计灌水定额，mm；乙为计划湿润层土壤干容重;

（g/cn?）；4为适宜含水量（重量比）上限，取田间持水量的

0.85〜0.95；为为适宜含水量（重量比）下限，可取田间持水量

的0.6~0.65；h为土壤计划湿润层深度，（m）,一般大田取

0.4〜0.6m,蔬菜0.2〜0.3,果树0.8〜1.0m。

2、灌水周期

式中：T为灌水周期；Ea为作物临界期日需水量，（mm/d）。

五、设计流量

灌溉系统设计流量

八0.001MN

式中：。。为灌溉工程设计流量；。作物种植比例；A灌溉面

积；〃为灌溉水利用系数，一般在0.8以上，t为日工作时数,

(h),取12-16ho

六、水力计算

1、初选管径

d=18.书

式中：d为管径，(mm)；V为管道内流速，(m/s)。

2、水头损失

(1)沿程水头损失h产苧

(2)局部水头损失为=20=

七、管灌工程设计扬程

1、管灌工程最大和最小工作水头

为了确定管灌工程的最大、最小工作水头，应选择两个

有代表性的参考点，其中参考点2和参考点1分别产生最大

和最小工作水头的出水口，其位置应视管道水头损失和地形

而定，在平原井区参考点1和参考点2分别为距水源最近和

最远的出水口。

"max=Z2-Z°+AZ2+Z外

式中：“2、3而为管灌工程的最大、最小工作水头；Z。为管

道进水口高程；Z1、Z,为参考点1和2的地简程；Az,Az7

为参考点1和2出水口中心线与地面高差，出口水中心线高

程应为所控制的田间最高地面高程0.15m；Z%、Z%为管

道工程进口至参考点1和2的水头损失，包括沿程水头损失

和局部水头损失。

2、管道工程设计水头

"o=；(〃max+〃min)

3、水泵设计扬程

Hp="o+Z。-Z"+

式中：Z.为机井动水位；Z%为水泵吸水管沿程和局部水头

损之和。

4、水泵动力