低压管道灌溉工程培训课件

低压管道灌溉工程培训课件
第一节概述
一、低压管道灌溉工程的组成与类型
（一）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200kPa,故称低压管道输水灌溉工程，简称管道灌溉工程。

（二）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。

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。

(一)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。

(二)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
(一)管件三通、四通、弯头、堵头，有塑料管和混凝土管件等。

(二)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
低压管灌条件下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
m=100O qh（β∖-β2）
式中：m为设计灌水定额，mm；乙为计划湿润层土壤干容重; （g∕cm3）；β∖为适宜含水量（重量比）上限，取田间持水量的0.85-0.95；鱼为适宜含水量（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0.8~1.0m0
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.(X)la∕n4
Qo=H
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
〃=18喟
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 f=f等L
(2)局部水头损失h j=∑ζ-
2g
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。

HmaX=Z2-Z。

+%+印2
Hmin=ZLZO+∆Z∣+Z%
式中：H2/.为管灌工程的最大、最小工作水头；Z。

为管道进水口高程；Z］、Z2为参考点1和2的地面简程；∆z1∆z2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；Z4、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
∕=g("maχ+%)
3、水泵设计扬程
3="o+Zo-Zd+Z%
式中：Zd为机井动水位；Z%为水泵吸水管沿程和局部水头损之和。

4、水泵动力选型
根据所确定的设计扬程和设计流量，查水泵样本，选出合
适的水泵和动力。

八、管道系统工作压校核
1、管道中最大压力不应超过管道正常压力的1.4倍
K 正常运行情况下，管道中工作压力不应为负值。

思考题
1、低压管道灌溉工程组成与分类
2、低压管道灌溉工程中常用管材及附件
3、低压管道灌溉工程规划设计的主要内容。