浅谈滴灌中的管网水力计算

浅谈滴灌中的管网水力计算
摘要:随着城市化水平在不断提高，加之我国人口基数大，水资源紧缺问题日益
尖锐,水资源短缺致使我国农业发展受限，对我国经济、社会发展产生了严重影响。

所以,发展高效节水灌溉是缓解和解决目前农业用水紧张问题的有效途径。

因此，,本文对高效节水灌溉的存在的问题和管理模式进行了分析,并提出相关的意见建议
及如何在实践中更好的发挥作用,以期做好高效节水灌溉工作。

分析了我国高效节
水灌溉在推广中存在的问题,并提出相应的推广激励机制,滴灌中的管网水力学计
算对合理配置管网以及有效的降低管网工程投资和高效节水灌溉技术的推广具有
重要意义。

关键词:滴灌；管网；水力计算
0 引言
我国是一个农业大国且我国的国情是人多地少，水资源短缺加之自然灾害频繁，水资源
的短缺己成为制约国民经济和社会发展的瓶颈。

农业发展关系到我国的民生问题，还对整个
国家的稳定和社会发展有重要意义。

高效节水灌溉是缓解和解决目前农业用水紧张问题的有
效途径。

基于此,我国将从水资源的利用率、高新技术、高效节水灌溉管理模式等方面制定出
一系列符合自身发展的措施以改善目前存在的水资源短缺问题。

1 一、节水灌溉概念的意义
目前，我国正大力发展节水灌溉事业，但由于对节水灌溉的概念不够清晰、认识不够全面、制度不够强大、管理力度不够，致使结果仍有些差强人意。

有些地区水资源未能合理科
学的被利用，没有取得相应的效益。

因此，有必要对节水概念做一个深入的研究，探讨其真
正的意义。

传统的节水概念是不让水浪费，而实际目的的节水是提高水的利用率，但是，由
于我国与发达国家相比仍存在一定的差距，所以目前能做的就是尽量使水资源形势与社会生
产生活相适应，通过一定的措施，在灌溉过程中消耗较少的水资源以期取得更佳的经济效益、环境效益、农业生产效益。

同时，在节水概念的基础上,还应考虑经济效益与水质影响两个主
要问题。

发展节水型农业是必不可少的，而滴灌模式作为近几年来发展最快的一种节水灌溉
模式，需要考虑的因素有选择管材、水泵型号及动力配套等问题, 还包括仔细检查并计算管网水头损失及有关评估要素。

2 制约高效节水滴灌的因素
2.1 资金投入不足
由于我国经济地区发展水平差距大，对于高效节水灌溉的资金投入也不高，在田间工程
上资金相对匮乏，节水灌溉发展缓慢。

农业是成为国家的弱势产业，加之农民收入水平较低，节水设施的维护经费来源还是农民自费，而发展节水灌溉投入较大，农民没有那么大的支付
水平也不愿意自筹建设，如果没有国家扶持，加之受当地条件限制，资金投入和建设标准高
低不一，日常维修费用较高，节水灌溉将很难继续发展。

加之我国是人口多、耕地少的国家，不仅水资源紧缺,土地资源亦紧缺,在节水灌溉中不能以牺牲土地资源为代价来提高水资源的
利用率。

2.2节水管理模式的缺陷
传统的节水管理模式已经不适应现代化的发展水平，而科学合理的节水管理模式对灌区
建设和发展起到至关重要的作用。

高效节水灌溉项目具有一定的技术含量，有一定的技术管
理要求。

如果设计不合理，它的劣势就会马上暴露，影响整个节水系统的安全性、操作性及
质量保证等方面。

由于缺乏一系列的节水灌溉体系，加之缺乏专业人士指导，导致各个节水
渠道无法正常发挥其作用，目前很多地区都缺乏统一的管理主体，如果管理人员对管理人员
对其并不重视，不能全面了解节水灌溉的相应技术，缺乏经验，就不会重视节水灌溉的管理
工作。

加之农民对节水的概念的主动性和积极性都比较低，这些都不适应发展要求。

所以高
效节水灌溉的发展需要设计单位具有专业性的管理人员和良好的技术力量的支持。

图一节水滴灌图
3 如何发展滴灌技术
过去常规的灌溉方式存在一定的弊端，它的理解就仅仅是与用水浪费相联系，节约灌溉
所需的用水量，避免或减少用水浪费。

输水过程中大量的渗漏以及配水过度等造成田内水面
过高，大量的弃水、水量流失给稻田造成很大的危害。

结合以往的经验，国外先进的技术，
引进先进的设备，发展新型的灌溉技术，因地制宜，实行有计划，合理的用水体系，采用精
细的灌溉方式，其中节水灌溉工程技术是该项目的核心，所以节水灌溉急需加强研究开发和
推广应用。

研究节水灌适宜技术，首先要确定各种节水灌溉工程技术的特点及适用范围。

比如：滴灌技术，它既可用于喷洒农药和肥料，具有改善田间气候、调节湿度等作用，同时其
又受风力及空气湿度影响，设计要求较高，需要专业技术人员来完成；它是一种高效的节水
灌溉技术，具有节水、节能、适应性强、灌水覆盖面广等特点，我国通过引进、吸收国外先
进技术也已形成具有自己特点的微灌技术；滴灌技术是目前国内外最先进，最可靠，最具潜
力的农业节水灌溉技术，具有增强土壤肥力、增加地表温度、促进农作物生长、提高农作物
产量的优势。

渗灌技术还能改善生态环境，减少肥料使用量，与其它节水灌溉技术相比还具
备利用率高的特点。

4 管网水力计算
对于改建和扩建的管网，由于现有管线遍布在街道下，不仅管线太多，而且不同管径交接，所以在计算时比新设计的管网较为困难。

其原因是由于生活和生产用水量不断增长水
管结垢或腐蚀等使计算结果易于偏离实际这时必须对现实情况进行调查研究调查用水量、节点流量、不同材料管道的阻力系数和实际管径、管网水压分布等。

树状网计算步骤，
是在每一节点应用节点流量平衡条件qi+∑qij0无论从二级泵站起顺水流方向推算或从控
制点起向二级泵站方向推算只能得出唯一的管段流量qij或者可以说树状网只有唯一的流
量分配。

?任一管段的流量决定后即可按经济流速ve求出管径D并求得水头损失hij。

?
选定一条干线例如从二级泵站到控制点的任一条干管线将此干线上各管段的水头损失相
加求出干线的总水头损失即可按式Hp Zc+Hc+hs+hc+hn(m)和式Ht= Hc+hn Zt Zc计算
二级泵站所需扬程或水塔所需的高度。

这里控制点的选择很重要如果控制点选择不当而
出现某些地区水压不足时应重行选定控制点进行计算。

?干线计算后得出干线上各节点包括接出支线处节点的水压标高(等于节点处地面标高加服务水头)。

因此在计算树状网的支线
时起点的水压标高已知而支线终点的水压标高等于终点的地面标高与最小服务水头之和。

从支线起点和终点的水压标高差除以支线长度即得支线的水力坡度i=Hi Hj/Lij再
从支线每一管段的流量并参照此水力坡度选定相近的标准管径。

表一树状网计算管网水力图
5 结束语
人多地少水缺是我国基本国情,发展高效节水灌溉是缓解水资源供需矛盾,发展现代农业的
必由之路。

通过各种有效措施，实现高效节水滴灌，促进高效节水灌溉的健康发展,为现代农
业发展提供支撑。

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