低压输水管道农田灌溉技术要点
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低压管道输水灌溉技术在农业综合开发节水工程中的应用提要:低压管运输水灌溉的简介,适用条件,优点,组成,类型,布置,管材,运行管理关健词:灌溉;节水;工程低压管道输水灌溉技术,简称“管灌”,它以管道代替明渠输水。
灌水时,使用较低的压力水头,通过压力管道系统将水送入田间沟、畦,灌溉农田。
其管理系统的压力,一般不超过0.2MPa(2kg/cm2),在克服管道的输水压力损失之后,管道最远处出水口压力应控制的0.002~0.003MPa。
由于管道内水压力很低,故称低压管道输水灌溉。
1、低压管道输水灌溉的适用条件由于低压管道输水灌溉是在低压条件下运行的,目前主要用于井灌区,也可用于大型灌区的田间配水系统。
由于它不受地形的影响,扬水站灌区、水库自压灌区均可应用,但要注意压力水头和泥砂淤积问题。
2、低压管道输水灌溉的优点灌溉管道系统与灌溉渠道系统相比较,一般有以下几方面的优越性:(1)节水效益显著。
管道输水系统是利用管网输配水和灌水,可以完全避免产生输水损失和蒸发损失,节约用水,一般可比明渠系统节水30~50%,并可防止因渠系渗水而导致土壤盐碱化、沼泽化和冷浸田等的发生。
(2)土地利用率高。
管道输水系统的输配水管网大部分或全部埋设在地下,一般比明渠少占10%左右的耕地,方便交通。
(3)适应性强,便于实现自动化。
管道输水系统运用灵活方便,容易调节控制和实现自动化;可适用于各种地形和不同作物与土壤;不会影响机耕和田间管理,并可方便地与施肥拖农药等相结合。
(4)输水速度快,灌溉效率高。
利用管道输水配水和灌水,水流速度快,灌溉效率高,灌水劳动生产率高,节约灌水用工、用时,一般可比明渠系统的灌溉效率提高1倍以上,用工减少50%左右。
(5)维修养护省工、省时,管理方便。
管道输水系统不会滋生杂草,而且孔雀易进入管道,因此可去明渠清淤除草和整修维护渠道等繁重劳动。
(6)灌水及时,作物增产增收效果明显。
利用管道输配水和灌水,有利于作物适时适量地及时供水灌水,提高作物产量和品质。
县农田水利节水技术与措施分析水是农业生产的命脉,然而在许多县域地区,水资源短缺已成为制约农业发展的重要因素。
因此,推广和应用农田水利节水技术,采取有效的节水措施,对于提高水资源利用效率、保障农业可持续发展具有至关重要的意义。
一、县农田水利节水技术1、喷灌技术喷灌是通过喷头将水均匀地喷洒在农田中的一种灌溉方式。
它可以根据农作物的需水情况,灵活调整灌溉水量和时间,有效地减少水资源的浪费。
与传统的漫灌相比,喷灌能够节约 30% 50% 的水资源,同时还能提高灌溉质量,均匀湿润土壤,有利于农作物的生长。
2、滴灌技术滴灌是将水一滴一滴地直接输送到农作物根部附近的土壤中。
这种技术可以实现精准灌溉,使水资源得到最大程度的利用,节水效果显著,一般可比地面灌溉节水50% 70%。
此外,滴灌还能减少土壤板结,降低病虫害的发生,提高农作物的产量和品质。
3、渠道防渗技术在农田水利灌溉中,渠道输水过程中的渗漏损失较大。
采用渠道防渗技术,如铺设混凝土、塑料薄膜等防渗材料,可以有效减少渠道的渗漏,提高水的利用率。
据统计,经过防渗处理的渠道,水的利用系数可提高到 06 085。
4、低压管道输水灌溉技术低压管道输水灌溉是利用低压管道代替渠道将水直接输送到田间。
这种技术具有输水速度快、效率高、占地少、管理方便等优点,能够减少输水过程中的蒸发和渗漏损失,水的利用系数可达 095 以上。
二、县农田水利节水措施1、加强水资源管理建立健全水资源管理制度,加强对县域水资源的统一规划和管理。
严格控制水资源的开发利用总量,实行用水定额管理,推广水资源有偿使用制度,提高水资源的利用效率和效益。
2、推广节水灌溉制度根据农作物的生长特点和需水规律,制定科学合理的灌溉制度。
例如,采用“薄、浅、湿、晒”的水稻灌溉模式,以及根据土壤墒情适时适量灌溉等方法,避免过度灌溉造成水资源的浪费。
3、调整农业种植结构因地制宜地调整农业种植结构,发展耐旱、节水型农作物。
农村实用节水灌溉技术核心提示:一、低压管道输水灌溉技术低压管道输水灌溉简称“管灌”,由于投资少、方法简便已被成功地在我国推广应用,在今后相当长的一段时期一、低压管道输水灌溉技术低压管道输水灌溉简称“管灌”,由于投资少、方法简便已被成功地在我国推广应用,在今后相当长的一段时期内仍将在节水灌溉中占主导地位。
管道输水是利用管道代替明渠进行输水的一种方法,与渠道输水相比,消除了渗漏损失和蒸发损失,输水过程中水的利用率可达到95%以上。
管道输水灌溉不仅可以利用自然地形高差水往低处流,而且还能利用现有提水井泵的富裕扬程,或加压泵提供的所需扬程将水往高处送,因而“管灌”不但可以高水低灌,还可以低水高灌。
如果地畦较长时每100m设一条支管,并在出水口上接有配水软管灌溉,还可长畦短灌,宽畦窄灌。
同时,输水的速度快,在管道充满水时开泵即可出水灌溉,解决了农村易停电,几次开泵不能灌完一畦的弊端。
“管灌”还具有占地少,管理方便,节水节能,省工省时等优点,是目前大部分地区农村群众已经掌握,而愿意使用的一项实用技术。
但是管道输水灌溉仅仅解决了输水过程中的节水,田面水的灌溉基本还是靠地面沟、畦,水的浪费依然还较大,如何使管道输水灌溉进一步延伸,用一种与管道输水配套,技术简单,群众愿意使用的技术,仍然是一项迫切需要解决的课题。
二、膜下滴灌技术滴灌是利用末级管道上的孔口或滴头,将水成滴、均匀、定量、直接输送到作物根部附近土壤,进行灌溉的一种高效节水灌溉技术。
膜下滴灌是将地膜栽培技术与滴灌技术有机结合,即在滴灌毛管上又覆盖了一层塑料薄膜。
在滴灌节水的基础上增加保水、增温措施,从而使水的利用率进一步得到提高。
膜下滴灌用水量是传统地面灌的12%。
肥料利用率由地面灌的30%~40%提高到50%~60%,节省耕地3%~5%,增产30%左右,同时还能提高作物品质,减少灌溉投工等优点,目前农村多用于大棚蔬菜区。
大棚蔬菜采用膜下滴灌可以降低棚内湿度、降低蔬菜病害、降低打药投资、降低产品成本;提高棚内温度、提高蔬菜无公害品质、提高蔬菜生长速度、提高蔬菜产品价格。
低压管道输水灌溉技术节水灌溉新技术
核心提示:低压管道输水灌溉技术节水灌溉新技术低压管道输水灌溉技术一、低压管道输水灌溉系统的组成水源:符合灌溉用水的清水均可,若低压管道输水灌溉技术节水灌溉新技术低压管道输水灌溉技术一、低压管道输水灌溉系统的组成水源:符合灌溉用水的清水均可,若含沙量和杂质较多需要经过处理或同时考虑沉沙。
首部取水枢纽:主要包括水泵、动力机及其配套设备。
输配水管网:一般采用固定地埋管方式。
目前应用较多的管材有混凝土管、石棉水泥管、PE管及PVC管。
田间灌水系统:一是采用田间固定或移动的管网,采用退水管法浇地,二是采用田间明渠输水沟灌水,在田间进行畦灌、沟灌等地面灌水方法。
分水给水装置:在各级管道之间设置分水井、配水闸门等;在竖管出口处设置田间配水的出水口。
其他附属设施:特殊部位设置排气和调压阀等安全保水装置、水表及防冻和冲淤用的冲砂闸和泄水口等。
二、低压管道输水灌溉系统规划设计要点管道布置应遵循以下原则:(1)先确定水栓的位置,尽量保证各级管道垂直布置,力求管线最短。
(2)尽量利用地形落差实施自动输水。
(3)最末一级固定管道走向应与作物种植方向一致,尽量减少起伏折点,以利于田间管理和耕作。
管材的选择一般采用经济流速法,根据不同管材确定适宜流速和管径,若管材价格低、动力价格高时,经济流速选小值,反之选大值。
低压管道输水灌溉技术在农田的应用低压管道输水灌溉技术具有较多的优点,特别是能提高水的利用率,因此文章就从低压管道输水灌溉技术的组成部分、特点以及技术进行相关的分析和研究,提高对低压管道输水灌溉技术在我国农田灌溉中的应用。
标签:低压管道输水;组成部分;特点;技术目前,我国大部分地区的农田灌溉方式是明渠灌溉,明渠灌溉存在的最大缺点是在输水过程中,灌溉水的损失量较多,而且我国大部分农田所选用的明渠灌溉都是土渠,如果使用土渠进行输水灌溉,水在运输的过程中就会大量地渗入到土壤中,降低水的利用率。
故此,针对于我国农田的灌溉现状,以及我国水资源缺失的现状,应该加强低压管道输水灌溉技术在我国农田灌溉中的应用。
1 低压管道输水灌溉系统的组成部分分析1.1 构成系统分析(1)水源与取水工程。
在农田灌溉中,所选择的水源不能含有过大的杂草和泥沙,因此在选取灌溉水源的时候,必须选择符合相关规定的水源,例如可以选择河湖或者是水库作为水源。
在取水过程中,必须要配备好相关的设备,并且考虑在取水过程中的多个影响因素,如取水量、所需灌溉的扬程大小等等。
为了确保取水工程的正常运行,农民应该为所需设备配备一个管理房,这样才能更好地对取水设备进行管理。
(2)输水配水网系统。
输水配水网的构成部分有很多,一般来说,输水配水网系统由灌溉系统中的各级管道、保护设施以及其他的一些附属设备组成。
(3)田间灌水系统。
田间灌水系统,顾名思义,就是在田间的输水系统,田间灌水系统是属于地面上的灌水系统,因此,为了更好地提高灌溉过程中的水量控制,农民可以通过采取地面节水灌溉技术来实现对灌溉水量的控制。
1.2 构成设备分析(1)水泵。
在低压管道输水灌溉系统中,水泵是主要的动力设备,一般来说,在输水灌溉系统中,所使用的水泵的类型很多,有离心泵、潜水电泵以及长轴井泵。
在选择水泵类型的时候,应该结合各种水泵的功能来选择更加合适的水泵,提高效率和节约能源。
例如,要选择扬程距离比较高的,水流量较小的可以选择离心泵;如果水泵的吸水深度要超过8米,那么就要选择动力较强的潜水电泵或者是长轴井泵。
水利工程低压管道灌溉技术摘要:低压管道灌溉技术是目前较先进的地表灌溉工程技术,其使用管道供水而不是开放水道供水。
节水,省时,省力和快速供水有助于及时供应均匀的水。
降低灌溉成本,本文旨在总结灌溉施工技术的要点,提高施工效率,降低施工成本。
关键词:水利工程;低压管道;灌溉技术;引言简介随着低压灌溉技术在我国灌溉良好的地区日趋成熟,低压灌溉技术正在迅速发展。
低压管道灌溉发展。
低压管道灌溉技术是一种相对先进的地面灌溉技术,使用管道供水而不是露天供水。
节省水,时间,劳力和水供应。
有助于大面积均匀供水。
降低了灌溉成本,并确保了产量的大幅度均衡增长。
一、低压管道给水及灌溉工程技术应用随着我国农业投资的不断增加,水稻田低压管道供水和灌溉工程越来越多地被利用。
首先,在制度上,要建立和健全各级专业管理机构,不断实行水利市,县,村三级管理体制,加强三级专业管理机构。
决定由一个三阶段的专业管理组织来执行灌溉领域中的各种任务,并且管理,职责,权限,责任,管理任务的形式化,经济化的努力,实施合同责任制,全面动员管理人员的热情和现代化管理提高了灌区的水平,促进了良好的经济和农业生态。
建立健全性别循环,规章制度,制定并严格遵守合理的水资源管理制度。
单独的奖励和处罚,并定期监督水账。
该技术集成了九种技术,包括坡地和平地农业的节水和高产模型,低压管道和运河,多功能淡水栓,水路渗漏保护,自动洒水灌溉,窄田和短田灌溉,覆膜田间灌溉技术。
稻田的动力井“ 1井2田”有效地利用了水资源。
通过适当降低耗水量相对较高的稻田比例,可根据当地情况开发高效田地和经济田地,并可以利用根据特点控制原稻田的电井开发稻田和田地我在同一时间灌溉。
高山“水果和谷物”的综合发展模式使用单一的井和独立的灌溉设备。
低压灌溉项目建在山坡的底部。
其余的低压灌溉水头在山坡中部进行二次压力喷灌,以发展经济作物,而蔬菜和果树在坡顶上进行高压喷灌。
重要的是要在适当的时间干燥田野,换水和洗盐。
低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)【题名】:低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)【副题名】:【起草单位】:中国水利水电科学研究院【标准号】:SL/T 153-95【代替标准】:【颁布部门】:中华人民共和国水利部【发布日期】:1995年3月27日发布【实施日期】:1995年7月1日实施【标准性质】:中华人民共和国行业标准【批准文号】:水科教[1995] 97号【批准文件】:中华人民共和国水利部关于批准发布《低压管道输水灌溉工程技术规范井灌区部分》》(SL/T153-95)的通知水科教[1995] 97号根据1991年水利水电技术标准的制定、修订计划,由部科技司主持,以中国水利水电科学研究院为主编单位制定的《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)》,经审查批准为水利行业标准,并予以发布。
标准的名称和编号为:《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)》SL/T153-95。
本标准自1995年7月1日起实施。
在实施过程中各单位应注意总结经验,如有问题请函告部科技司,并由其负责解释。
标准文本由中国水利水电出版社出版发行。
一九九五年三月二十七日1 总则1.0.1 为统一井灌区低压管道输水灌溉工程的技术要求,充分发挥工程效益,特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于井灌区低压管道输水灌溉工程的规划、设计、施工安装、验收及运行与维护。
1.0.3 低压管道输水灌溉工程建设,必须将井、水泵、管道系统及田间工程统一考虑,力求技术先进、经济合理、效益显著。
1.0.4 低压管道输水灌溉工程中的机井:新井必须经成井验收合格;现有机井必须是符合SD188《农用机井技术规范》所规定的完好机井。
1.0.5 低压管道输水灌溉工程建设,除执行本规范外,还应符合现行有关标准和规范的规定。
2 工程规划2.1 规划原则2.1.1 应准确占有规划区自然地理、水文气象、水文地质、表层土壤、工程现状、农业生产、社会经济以及地形等资料。
水利工程低压管道节水灌溉技术摘要:低压管道灌溉技术是目前较为先进以管道输水代替明渠输水的一种地面灌溉工程技术,节水、省时、省力、输水快,有利于大面积适时适量均匀供水,降低灌溉成本,保证大面积均衡增产,前景广阔。
关键词:农业灌溉;节水技术;低压管道1概述我国的水资源严重短缺,农业用水占我国每年用水总量的70%左右,且浪费现象非常严重。
目前我国的灌溉面积大约为5330公顷,比起灌溉水利用系数达到0.8以上的先进国家而言,我国灌溉水的利用系数只有0.4左右,60%的水在输水、配水和田间灌水等环节中被浪费掉。
若采用先进的节水灌溉技术,将全国的灌区灌溉水利用系数提高0.1,则每年可节约水400亿立方米。
因此,提高水资源的利用率,节约用水和科学用水是解决水资源问题的核心任务。
2管道输水灌溉的特点2.1节水管道输水通常都采用地埋式,故基本上消除了水的蒸发和渗漏损失。
测试显示,在轻壤土中采用管道输水灌溉,水的利用系数为95~97%,比土渠、混凝土渠分别提高30%和10%。
此外,用软管灌溉可顺畦埂从远到近分段浇地,长畦短灌,均匀灌水,灌水定额为600立方米/公顷。
管道灌溉较土渠灌溉可节约用水40%左右,较混凝土板衬砌渠道节约用水8%,较石砌防渗渠道节约用水16%左右。
2.2耕地占用少,方便机械耕作井灌区土渠一般占耕地面积的1~2%左右。
管道埋入地下替代土渠后,可使耕地面积增加1~2%。
虽然渠灌区输水流量大,但存在渠道占用耕地面积大的问题,故在渠灌区实现管道灌溉后,减少渠道占用耕地的优点十分明显,具有显著的经济和社会效益。
此外,管道埋入地下替代土渠后,有利于机械耕作,提高劳动效率。
2.3适量适时灌溉,灌溉周期缩短输水快、及时供水、缩短轮灌周期是管道输水灌溉较土渠灌溉的优势,既改善了田间灌水的条件,又利于适量适时灌溉,进而充分有效地满足作物生长期,尤其是作物需水关键期的需水要求。
土渠灌溉因轮灌周期长,灌水不及时而影响作物生长,造成减产。
农业节水灌溉工程施工技术(手册)工程形式,而在田间灌水上,通常采用畦、沟灌等地面灌水方法。
与喷灌、微灌系统比较,其工作压力较低,通常在0.1-0.3MPa。
一、水源低压管道输水灌溉系统与其他灌溉系统形式一样,首先要有符合灌溉要求的水源。
井泉、塘坝、水库、河流湖泊以及渠沟等均可作为低压管道输水灌溉系统的水源,但水源水质应符合农田灌溉用水标准的要求。
与明渠灌水系统比较,低压管道输水灌溉系统更应注意水质,水中不得含有大量污脏、杂草和泥沙等易于堵塞管网的物质,否则应进行相应净化处理后方可引取。
一般情况下都是以井作为低压管道输水灌溉系统的水源。
二、首部控制系统首部控制系统由水泵、施肥罐、过滤装置及各种控制和量测设备组成,如压力调节阀门、流量控制阀门、水表、压力表、空气阀、逆止阀等。
1、井泵的作用是将水流加压到系统所需要压力并将其输送入管网。
滴灌系统所需要的水泵型号根据滴灌系统的设计流量和系统总扬程确定。
当水源为河流和水库,且水质较差时,需建沉淀池,此时一般选用离心泵。
水源为机井时,一般选用潜水泵。
2、过滤设备是将水过滤,防止各种污物进入灌溉系统引起系统堵塞、磨损,在系统中形成沉淀。
过滤设备有沉淀池、拦污栅、离心过滤器、砂石过滤器、筛网过滤器、叠片过滤器,各种过滤器可以在首部系统中单独使用,也可以根据水源水质情况组合使用。
一般而言,水源为井水且水质较好时,选用离心+网式过滤器,水源为渠水时一般选用砂石+网式过滤器。
3、施肥罐作用是使易溶于水并适于根施的肥料、农药、化肥药品等在施肥罐内充分溶解,然后再通过灌溉系统输送到作物根部。
施肥罐选择可根据设计流量和灌溉面积的大小,肥料和化学药物的性质而定。
施肥罐操作程序及注意事项1、操作程序(1)打开施肥罐,将所需滴施的肥(药)倒入施肥罐中,固体颗粒不易超过罐体容量的1/2。
(2)打开进水球阀,当肥水混合物达到施肥罐容量的2/3后关闭进水阀门,并将施肥罐上盖拧紧。
(3)施肥(药)时,先开施肥罐出水球阀,再打开其进水球阀,稍后缓慢关两球阀间的闸阀,使其前后压力表差比原压力差增加约0.05Mpa,通过增加的压力差将罐中肥料带入滴灌系统之中。
低压输水管道农田灌溉技术要点(试行)保定地区水利局1998年3月目录一、概述 (1)二、基本资料的搜集 (2)1、地形资料: (2)2、气象资料: (2)3、作物的种植资料: (2)4、作物需水量资料: (2)5、土壤资料: (3)6、水源和动力资料: (4)三、管道系统规划 (5)1、规划原则: (5)2、确定灌溉流量: (5)3、确定有效灌溉面积 (6)4、管网布置 (7)四、管径的确定 (9)1、管道压力和流速 (9)2、管径的计算选择方法 (13)五:管材的选择 (21)1、硬聚氯乙烯管(PVC管)、聚乙烯硬管(PE管)、聚丙烯硬管(PP管)。
(22)2、砼或水泥土管,又有离心和挤压成型之区别。
(22)3、塑料软管做内衬外护圬工料管道。
(22)4、现场浇筑砼管。
(22)5、菱镁土管。
(23)六、机泵的选配 (25)1、水泵的选配原则 (25)2、动力机的选配原则。
(26)七、辅助建筑物的设计 (27)1、选用硬PVC管道,在潜水电泵或深井泵出水口处安装一真空泵底阀,水流可直接给管道,减少了枢纽部分的闸阀,弯头,铁管等管件。
降低工程造价,减少了水头损失。
(27)2、选用砼管道,还要设主水池,分水池和排气孔沉沙池等。
(27)八、效益分析 (29)1、还本年限:可用下面公式计算。
(29)2、总效益系数: (29)3、益本比 (29)九、管道施工 (30)1、管道埋设深度。
(30)2、测量放线。
(30)3、基坑开挖。
(30)4、管道铺设。
(30)十、管理与运用 (31)1、全面配套。
(31)2、组织管理。
(31)3、工程管理。
(32)4、运行管理。
(32)前言我国水资源匮乏,已越来越引起人们的普遍关注。
缓解水资源供需矛盾的途径是:全面节流,适当开源,强化管理,加强保护。
农业是用水大户,有很大的节潜力。
目前,农业节水的出路在于发展节水灌溉,推广先进的灌水技术和措施。
管道输水灌溉就是节水的基本措施之一。
它具有省水、节能、省地、省工、缩短轮灌周期,受自然和人为破坏因素影响小,便于管理等多方面优点具有显著的经济效益。
近几年来,低压管道在冀、鲁、豫、京、津等省、市发展较快,是一项具有广阔发展前景的节水灌溉技术。
管道灌溉在发展策略上要注重效益,提高质量,全面配套,稳步发展。
目前,我区管道灌溉也和各地一样,发展很快,但是,也还存在着不重视规划设计或管网布局欠合理,管径、管材未经选择等问题。
该技术要点就是针对这些问题而编写的。
供各县、市水利技术人员和区、乡水利员参考。
目的是使管道输水灌溉逐步向正规化、规范化发展。
由于水平有限,错误之处难免,望各县在实践中修正、补充和完善。
编者一、概述管道输水灌溉是利用管道系统把水送到田间的灌溉方法。
用管道输水代替明渠输水,可心减少输水损失。
管道输水灌溉系统包括引水管道输水系统和田间管道输水系统。
完善的引水管道输水系统包括取水结构,输水干管(地下或地面),分水结构、配水管道(地下或地面)、放水口等部分。
水从引水管道输水系统的放水口进入田间管道输水系统,可以地下浸润灌溉(渗灌)、喷灌或低压管道灌溉三种灌水法进行灌溉。
田间输水管道为带有缝隙或微孔的地下埋管,使水分从管子的缝隙或微孔渗出,借毛细管作用湿润土壤的灌溉方法称为地下浸润灌溉。
田间输水管道为能承受较高压力的输水管,将喷头直接装在田间输水支管上进行喷洒灌溉,称为喷灌。
通过田间输水暗管或地面移动管和闸管系统将水送到灌水沟或畦田进行地面灌溉称为低压管道输水灌溉。
利用管道输水灌溉系统,可以消除蒸发损失和渗漏损失,灌溉水利用系数可以提高到90%以上。
与不防渗的渠道系统相比,可以节约灌溉用水30%以上,且还具有输水快,土地利用率高,利于交通和机械化,自动化等优点。
管道输水灌溉是一项值得重视的节水措施。
二、基本资料的搜集灌区基本资料的搜集是搞好管道灌溉系统规划设计的必要条件和基础。
在进行规划设计之前,应搜集如下基本资料:1、地形资料:一般应有1/1000~1/5000的灌区地形图,地形较平坦的小型灌区,可以绘制草图,标明地面高程,机井的垄沟位置,田块长宽距离等数据。
以作为输水管道布设、总扬程计算、机泵安装和建筑物高程确定等的依据。
2、气象资料:包括湿度、雨量、蒸发量、气温、地温、冻土层等有关农业气象资料,以此作为计算农作物需水量和拟定灌溉制度的依据,冻土层深度则可做为管道埋深的参考。
3、作物的种植资料:包括作物的种类、播种面积、种植方向和浇地习惯,复种指数及各种作物的生育阶段和根系活动层深度等。
4、作物需水量资料:作物田间需水量系指作物叶面蒸腾和棵间蒸发两部分,一般通过田间试验求得,也可参考条件相似地区的资料确定,见表1表1 华北地区冬小麦各生育期需水量5、土壤资料:包括土壤质地、持水能力、透水性和土壤厚度等(1)土壤质地:按我国土壤质地分类标准,将土壤划分为砂土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土、粘土。
精确地判定土壤质地需根据土粒分级标准在实验室内进行。
也可采用简单的野外手测判定,其方法见表2表2 土壤质地野外鉴定法(2)土壤容重:自然状态下单位体积干燥土块的重量,称为土壤容重,通常用g/cm3(克/厘米3)表示。
土壤容重的大小和土壤质地、土壤中有机质的含量有关,最好通过实测资料来确定。
如无实测资料,可参考表3表3 土壤容重及田间持水率(3)土壤田间持水率:系指在有良好排水条件下,不受重力影响力而保持在土壤内的水分含量。
常用占干土重量或体积的百分数来表示,它是确定灌水时间和灌水定额的一个重要指标。
由于各地的情况不同,有条件的地方应对灌区土壤田间持水率进行野外测定,如无实测资料可参考表3。
6、水源和动力资料:要了解水源的水质、含沙量、出水量和取水方式以及动力配套情况。
机井灌区,要摸清水文地质情况、地下水年内变化规律。
调查原井深,现井深、静、动水位埋深、单位涌水量、配套水泵、动力机型号、性能参数、测试综合装置效率等。
三、管道系统规划1、规划原则:发展地下管道,要坚持统一规划,合理布局的原则;坚持与机井测改相结合,正确确定压力范围,供水泵剩余扬程与管路输水要求的压力相匹配;在没有富余扬程时,坚持水量减少量不大于10情况下,确定管径和最大铺设长度;坚持优先在井灌区、水资源贫乏、土壤渗漏严重、人多地少、有一定经济基础、干部群众积极性高的乡村发展。
坚持因地制宜,就地取材,讲求实效,按自然规律和经济规律办事。
要进行多方案比较,以节约材料和投资,并尽量使管材、管件规格化,以省施工,管理与维修。
2、确定灌溉流量:灌溉设计流量的大小与机井控制面积、作物灌水定额及灌水周期等有关。
可按下式计算:mA (1)Q=Tt式中——Q为设计灌溉系统流量(m3/h),米3/小时;m─设计灌水定额,取作物生育期最大的一次灌水量(米3/亩);A——设计灌溉面积(亩);T——灌水周期(即一次灌水延续时间)(天);t ——每天灌水小时数(小时)η——管道系统水利用系数。
以上参数在无当地试验资料时,可参照表4选择。
表4 小麦、蔬菜灌溉指标3、确定有效灌溉面积QTt (2)A=m式中:A——机井的有效控制面积(亩);Q——机井的出水量(m3/h);T——作物灌水周期(天),小麦一般为7~10天;t ——机井每天浇地时间,一般取16~20小时;m ——灌水定额,小麦一般取40~50米3/亩;η——管道系统水利用系数,一般取0.95~0.98,当输水管道只埋设主干管时,η需乘以η田=0.9。
4、管网布置(1)、布置原则:应力求管线短,控制面积大,少占耕地,并避免弯道和起伏。
为适应机械耕作和农业技术措施的要求,管道最好采用双向分水,或结合田间道路布置,尽量做到与道路、林带、供电等相结合,便于管理。
(2)、布置要点:(a)、按井控制范围确定管道长度及支管间距。
(b)、根据当地作物种植方向,确定干、支管方位走向、移动管的长度不大于100米。
确保灌水方向与种植方向一致。
(c)、按作物土壤和入畦流量确定畦长的规格尺寸及出水口位置。
出水口间距30~50米为宜,可采取群井汇流,提高应变能力。
(d)、按地形坡度确定出水口分水形式,当纵坡i>1/2000时,采用单项出水;当纵坡i<1/2000时,采用双向出水。
(e)、管道走向平顺,尽量减少弯头,减少水头损失。
(f)、据最大冻土厚度及作物根系活动范围,确定管道埋深。
(3)、布置形式:按上述原则及要点布置管道,主要有以下五种形式。
(a)、“一字”型。
条田长宽比≥3时,采用。
设干管一条,垂直等高线间距30~50米设一出水口。
毛沟垂直于干管,灌水方向平行于作物种植方向。
见图1(b)、“梳齿”型。
条田长宽比≥2时采用。
设干管一条,支管两条,支管垂直于等高线,每间距30~50米设一出水口,毛沟垂直于支管,灌水方向平行于作物种植方向。
见图2(c)、“鱼骨”型。
2<条田长宽比<3时采用。
设干管一条,间距100米设支管5条,支管首尾设出水口,毛沟与等高线垂直,灌水方向平行于作物种植方向。
见图3(d)、“梳齿网”状,条田长宽比=1时采用。
在干管上设支管支管间距50米设一出水口,毛沟平行等高线,可双向配水入畦,灌水方向平行作物种植方向。
见图4(e)、“鱼骨网”状,条田长宽比同梳齿网,布设干管垂直等高线,间距100米,支管平行等高,支管上设出水口,间距50米,毛沟垂直等高线,灌水方向平行作物种植方向。
见图5上述几种形式,当地面坡降i<1/2000时,出水口间距可加大一倍。
毛沟成双向输水,若新打井,井位布置在田块中心,可缩短输水管长度和缩小管径。
固定式管道一次性投资较大。
在经济力量比较薄弱的乡村还可搞半固定或移动式管道。
主管道(一级)埋入地下,支管道(二级)采用小白龙移动输水入毛沟或直接入畦浇地。
如图6、图7。
四、管径的确定管径的大小与管道流速有直接关系。
管道流量一定时,如断面小则流速大,水头损失大故管道投资少,但运行费大;反之,断面大,流速小,管道投资大,但运行费小。
只有当管道流速在某一范围时,管道的年折旧费和年运行费之和为最小时,管径的选择才算合理,这时的流速称为“经济流速”管径即为经济流速。
1、管道压力和流速低压输水管道的压力一般在0.2~2kgf∕cm2(公斤力/厘米2),适宜流速与管径、材料、动力等因素有关,一般控制在0.5~1.5m/s。
现行采用并被初步验证的地下管道适宜流速值如表5,可供参考。
表5 地下管道适宜流速表单位:m/s在设计中,如采用的流速值大于表中上限值时,则需进1011行水锤计算,符合要求方可采用;如采用流速值小于表中下限值时,必须同时满足不淤积的要求,淤积流速一般为0.3~0.4m/s 。
2、管径的计算选择方法(1)根据管道设计流量和适宜流速确定管径。
计算公式: A=VQ ………………………………(3) 又 A=42D π 则 D=VQπ4………………………………(4) 式中:A ——与适宜流速相应的管道横断面(m 2); Q ——管道通过的流量(m 3/s );V ——适宜的流速(m/s );D ——管道内径(m )。