低压管道输水灌溉技术PPT课件
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200〜250kpao3、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。
低压管道灌溉技术
（一）适用范围井灌区，山区的水泉、小水、小库、塘坝及其它形式的灌区都适用管灌。
低压管道输水灌溉最适用于我国北方平原的井灌区，尤其适应我国现阶段生产责任制的种植方式。
（二）操作步骤1. 管道规划设计主要根据出水量和输水距离等条件，合理选用适宜的管材、管径和长度，进行管道合理规划。
要求线路短，控制面积大，输水通畅。
地势平坦的地区，可沿田间道路、林网线路铺设；地势复杂的地区，应选择最佳路线。
老灌区可沿原有土垄沟或顺耕作垄铺设。
现使用较多的有塑料软管和硬管两种，主要从经济实力和使用寿命考虑。
（1）地下硬塑管道。
地下硬塑输水管道，是很好的防渗输水管道，节省耕地，施工简单，管护容易，使用方便，配合三通、放水口、排水阀，完成输水、分水、放水和排水。
①管道规划。
管道布局要根据水泵流量，井位和地块形状而定。
可从三方面考虑：一要尽量走高线，有利输水入畦；二要力求管道伸入田间双向配水，以缩短土垄沟长度；三要少拐弯，避免局部水头损失过大。
多向同时输水的管道，应尽量对称布置，使各分管的口径、长度、位置等尽量相近，使水量均匀分布。
输水管口径应小于133毫米，管道间距50～100米左右。
②确定管径。
适宜的管径是保证投资合理，取得最佳效益的首要条件。
一般每小时出水量30立方米以下的，管径为100毫米，30～45立方米为125毫米，45～60立方米为150毫米，60～80立方米为175毫米。
（2）地下软塑管道①管道的规划设计。
要根据机井的控制面积和地块形状，确定管道的长度和布置形式，可单向或双向配水。
但要注意：一是尽量沿高处布管，以利向田间输水；二是尽可能走直线，少拐弯；三是尽量缩短主管道和田间土垄沟的输水长度。
②管径选择及输水距离。
管道首端压力以不大于0.3公斤/平方厘米（即3米水头）为宜；这时管中流速在每秒0.8～1.0米以上。
高扬程水泵配软塑管输水，也不宜输水太远，以免水泵扬程增加过多，出水量减少过大。
选择的软塑管与水泵配接后出水量减少值以不超过10%为宜。
《节水灌溉工程》课件——第六章 低压管道输水灌溉系统
半固定式
式
固定式
一、低压管道输水灌溉系统组成
4、管道系统分类
低压管道
水
系统
压
力
非低压管 道系统
一、低压管道输水灌溉系统组成
4、管道系统分类
其最大工作压力一般不超过0.4
低
压
MPa，最远出口的水头一般在
管
0.2～0.3 m，该形式对管材承
道
内压要求不高。我国大部分平
系
原井灌区管道输水灌溉系统采
一、低压管道输水灌溉系统组成
3、管道系统组成
水源与取水工程 系
统
输水配水管网
组
成 田间灌水设施
一、低压管道输水灌溉系统组成
3、管道系统组成
水源 与取 水工
程
管道输水灌溉系统的水源有井、 泉、沟、渠道、塘坝、河湖和水 库等。
一、低压管道输水灌溉系统组成
3、管道系统组成
输水 配水 管网
输配水管网包括各级管道、分水设施、 保护装置和其他附属设施。在面积较 大的灌区，管网可由干管、分干管、 支管、分支管等多级管道组成。
步骤：
1. 调查收集规划前所需要的资料，并应进行核实和分析。 2. 进行水量平衡分析，确定管道输水灌溉区规模。 3. 实地勘测并绘制规划区平面图，在图中标明沟、渠、
路、林及水源的位置和高程等。
4. 确定取水工程位置、范围和形式。 5. 进行田间工程布置，确定管网形式和畦田规格。 6. 根据管网类型，给水栓位置，选择适宜的管网线路，
统
用这种形式。
一、低压管道输水灌溉系统组成
4、管道系统分类
工作压力超过0.4 MPa时为非低压管道
非
输水灌溉系统，该形式对管材质量要
《灌溉排水工程学》教学用-第二章PPT课件
3、田间灌水均匀度Ed： 是指应用灌水方法、灌水技术实
施灌水后，田间灌溉水下渗湿润作物计划湿润土层深度的
均匀程度。
式中：
Ed
1
Z Zd
100%
Ed：田间灌水均匀度；
△Z：灌水后各测点的实际入渗水量与平均入渗水量差值
绝对值的平均值(mm)；
Zd : 灌水后土壤内的平均入渗水量(mm)。
滴灌
4、渗灌灌水方法：又称浸灌法，它是利用修筑在地下的 专门设施将灌溉水引入田间耕作层，借毛细管作用自下 而上湿润土壤灌溉作物的灌水方法。
选择灌水方法的方法时，应主要考虑作物、地形、土 壤和水源、资金投入等要素，以取得经济效益的大小为取 舍依据。
二、对灌水方法的基本要求
灌水方法总目标为节水、省工、增产和取得最大经济效 益；合理的灌水方法、灌水技术应满足下述基本要求： (1)保证实现定额灌水 (2)田间水的有效利用率高 (3)田间灌水质量高 (4)高效低耗，灌水成本低 (5)方便与农业技术措施密切配合 (6)简单、经济而便于推广
3、畦灌法灌水技术
其要素主要指畦田长度l、畦宽b、单宽流量q和放水入畦时
间t。影响这些要素的因素主要有土壤渗透系数、田面纵向
坡度、畦田粗糙率与平整程度，以及作物的种植倩况等。
为使田间灌水均匀度高，湿润土层基本均匀，畦灌灌水技
术要素之间应满足如下关系：
(1)渗入到畦田内土壤中的水量达到计划灌水定额时，畦田
内各处所需要的入渗时间tn满足下式：
Ht
m
K
0
t
1
n
1
tn
m K0
1
式中：H t为tn时间渗入到土壤中的水量, m为计划灌水定 额；K 0为第一个单位时间内的平均入渗速度， tn为畦田
低压管道节水输水技术
低压管道节水输水技术
核心提示：低压管道输水是用耐压较低的管道代替明渠输水，利用低耗能机泵或地形高差所提供的自然压力，将水从水源输送到田间，然后进行地面灌溉低压管道输水是用耐压较低的管道代替明渠输水，利用低耗能机泵或地形高差所提供的自然压力，将水从水源输送到田间，然后进行地面灌溉的技术。
与用土渠道输水相比较，它的输水损失少，95％以上的水可以到达田间，节省耗电50％以上，占地面积少，可节约土地1％~3％，还具有运行费用少，受气候、地形、经济体制、作物分区、灌水时间等因素干扰少，水流速度快，灌水周期短等优点。
单位面积投资比较低，一般每公顷（15亩）450~900元，使用技术也很简单。
目前发展的重点在北方机电井灌区。
低压管灌系统可以分为以下几种：移动式除水源外，机泵和管道都可以移动。
管网多采用一级或两级地面塑料管或硬塑料管。
用于小水源和出水量不太大的机组条件。
优点是一次性使用成本低，适应性强，使用方便。
缺点是软管不耐用，易被草根扎破，软管的使用寿命为一年左右。
年运行费用高，而且在作物生长后期，尤其是高杆作物灌溉有困难。
固定式机泵、压力池、管网的各级管道以及分水池、放水池等都是固定的。
一般输水、配水管网都采用地埋暗管。
这种类型适合于群井联用，出水量大和灌溉面积大的抽水灌区及自流灌区。
所需设施较多，造价较高。
半固定式是移动式和固定式两种方式的组合。
机泵、地下输水管网和供水闸阀等都是固定的。
而田间灌水网的输水管道和田间实施灌水的灌水管道都采用地面移动管道。
是目前中国北方主要采用的低压管灌系统类型。
管道灌溉-微灌ppt课件
（2）微喷灌(micro-spray，micro jet irrigation)
将输水管内的有压水头，通过微喷头将灌溉 水喷洒在作物根部土壤表面的灌水方法。
再见
单行毛管带环状布置
适用于果树，第根环状管安装4~6个滴头。
双行毛管平行布置
适用于滴灌高大作物。如灌果树,每株树两边各安装 2~3个滴头。
单行毛管带微灌布置
适用于果树。每棵果树安装4~6条微管。
5. 微喷头布置
毛管顺行布置。 毛管间距与微喷头间距根据微喷头喷洒半径
确定。
（四）计算灌溉制度
2）单株多灌水器（如果树滴灌） 式中 n：每棵果树的滴头数。
例题 已知qd=4L/h,每株作物布置一个滴头。 作物株距为0.6m，行距为0.8m, 湿润比 p=75%, H=0.4m, =1.45t/m3,
田=25%(重量百分比),max=90%田, min=70%田, e=6mm/d, =0.9 。 求: (1) m；(2)T；(3)t。
3.微灌的优缺点 （1）优点 节水 节水效果最好的灌水方法 节能 压力低于喷灌 增产 能适时适量水，增产效果好 省工 可施肥 适应性强 适用于各类地形 省地 （2）缺点 易堵塞，造价较高
二、微灌系统的组成
1.水源：河流、渠道、湖泊、水库、井、泉 等
2.枢纽部分：水源工程、水泵与动力、闸阀、 化肥罐、过滤器、水表
关于流态指数：
流态指数（x）：反映流量对压力变化的敏 感程度。 q=khx
式中：q：灌水器的流量；k：流量系数；h: 工作压力；x:流态指数。
低压管道灌溉技术
五、闸管在田间的使用
移动闸管可以与机井连接，也可与固 定输水管道给水拴连接，闸管或移动软管顺 畦长方向放置。按畦的宽度设控制闸，使用 时操作闸，直接向畦块配水。畦的规格及灌 水方法与移动管网使用相同。闸管最大长度 不得大于20m。
管道工程设计
第一节 管道设计流量的确定 管道输水灌溉设计流量是指灌水时期 管道所需通过的最大流量，它由水源条件、 水源条件、 水源条件 作物灌溉制度、管道工作制度、灌溉面积、 作物灌溉制度、管道工作制度、灌溉面积、 作物种植结构等因素综合考虑确定，它是 作物种植结构等因素 管网布置、管径选择、管材强度复核、 管网布置、管径选择、管材强度复核、管 道水力学计算等的主要依据。 道水力学计算
2．需水量计算 (1)灌溉需水量 根据当地灌溉试验资料选取作物各生 育期作物需水量，设计年取中等干旱年即 灌溉保证率75％时的作物阶段降水量。按 降水有效利用系数σ0(小麦σ0 ＝l。夏玉 米σ0 ＝0.8，棉花σ0 ＝0.9)。 折算后得有效降水量，由作物需水量 减去有效降水量，亏缺水量即为净灌溉水 量。取管灌水利用系数η＝0.85，试计算 毛 灌 溉 水 量 。 灌 溉 总 需 水 量 为 202.03+15.05+20.8=237.88万m3。
第三节 低压管道输水灌溉技术 的发展与展望
一、国外发展概况 美国：早在20年代就在加利福尼亚州的图尔 美国： 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： 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“U” 型槽的斗渠通道虹吸管或管式放水口引水。 日本： 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：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 灌溉发展也都比较快。
低压管道输水灌溉技术
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 水度、渗透系数、影响半径和水力梯度、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 文测站中平水年、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。
(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。
式中:
E ＝ Kc ET0
E － 作物需水量（mm）或（m3/亩）;
Kc －作物系数;
ET0 －潜在腾发量（mm）或（m3/亩）。 计算ET0时按彭曼公式计算。关于彭曼公式农田
水利学书上有详细的介绍，这里就不在赘述了。
我国华北地区于“六五”期间对作物需水量进 行大量试验。主要作物潜在腾发量见图2－l、图2 －2、图2－3，供参考选用。
另外，采用管道输水，还便于管理便于机 耕。
第三节 低压管道输水灌溉技术 的发展与展望
一、国外发展概况
美国：早在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“U”型 槽的斗渠通道虹吸管或管式放水口引水。
05 低压管道输水灌溉工程
• 灌水定额是指单位面积一次灌水的灌水量 或水层深度。管网设计中，采用作物生育 期内各次灌水量中最大的一次作为设计灌 水定额，对于种植不同作物的灌区，通常 采用设计时段内主要作物的最大灌水定额 作为设计灌水定额。
• 5.3.2灌溉设计流量
• 根据设计灌水定额、灌溉面积、灌水周期 和每天的工作时间可计算灌溉设计流量。 在井灌区，灌溉设计流量应小于单井的稳 定出水量。当管灌系统内种植单一作物时， 按式5-3计算灌溉设计流量：
பைடு நூலகம்
• （三）井灌区管材的选择
• 目前井灌区低压管道输水工程所用管材， 主要有塑料管、预制素混凝土管以及现场 连续浇筑混凝土管等。 • （四）渠灌区大口径管材的选择
• 渠灌区由于具有控制面积大、输水流量大、 输配水系统层次多、地形复杂、线路长、 管网水压力分布复杂等特点，因此在管材 选择上要充分考虑其特点。
任务二 低压管道输水灌溉工程设计内容
• 5.2.1管道输水系统的组成
• 管道输水灌溉系统由水源与取水工程部分、 输水配水管网系统和田间灌水系统3部分组 成
• （一）水源与取水工程
• 管道输水灌溉系统的水源有井、泉、沟、渠道、 塘坝、河湖和水库等。水质应符合《农田灌溉 用水标准》，且不含有大量杂草、泥沙等杂物。 • 井灌区的取水工程应根据用水量和扬程大小， 选择适宜的水泵和配套动力机、压力表及水表， 并建有管理房。自压灌区或大中型提水灌区的 取水工程还应改进水闸、分水闸、拦污栅及泵 房等配套建筑物。
• 5.1.1管道输水特点 • （一）节水节能 • 管道输水可减少渗漏损失和蒸发损失，与土垄沟相比，管道输 水损失可减少5％，水的利用率比土渠提高了30％～40％，比混 凝土等衬砌方式节水5％～15％。对机井灌区，节水就意味着降 低能耗。 • （二）省地、省工 • 用土渠输水，田间渠道用地一般占灌溉面积的1％～2％，有的 多达3％～5％，而管道输水只占灌溉面积的0.5％，提高了土地 利用率。同时管道输水速度快，避免了跑水漏水现象，缩短了 灌水周期，节省了巡渠和清淤维修用工。 • （三）投资小、效益高 • 管灌投资较低，一般每亩在100～300元。同等水源条件下，由 于能适时适量灌溉，满足作物生长期需水要求，因而起到增产 增收作用。 • （四）适应性强 • 压力管道输水，可以越沟、爬坡和跨路，不受地形限制，施工 安装方便，便于群众掌握，便于推广。配上田间地面移动软管， 可解决零散地块浇水问题，适合当前农业生产责任制形式。
低压管道输水灌溉技术-资料
(3) 灌溉回归水量
式中:
W3 ＝βMA
β －灌溉回归系数，从当地水文地质 资料中查选;
M － 灌溉定额(m3／亩)，由灌溉试 验资料提供;
A －灌溉面积(m2)
2．河(渠)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。
式中:
E ＝ Kc ET0
E － 作物需水量（mm）或（m3/亩）;
Kc －作物系数;
ET0 －潜在腾发量（mm）或（m3/亩）。 计算ET0时按彭曼公式计算。关于彭曼公式农田
水利学书上有详细的介绍，这里就不在赘述了。
我国华北地区于“六五”期间对作物需水量进 行大量试验。主要作物潜在腾发量见图2－l、图2 －2、图2－3，供参考选用。
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、衬庄、沟渠、道 路、林带、池塘、井、河流、泵站、高 （低）压输电线路等。
二、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）蒸发 （9）无霜期始终日期
低压管道输水是在低压条件下运用的。 目前主要用于输配水系统层次少(一级或 二级)的小型灌区(特别是井灌区)，也可用 于输配水系统层次多的大型灌区的田间配 水系统。其工作压力相对于喷灌、微喷灌 等较低。
二、压力范围
根据低压管道输水灌溉的运用条件、 通过研究和实践，其管道系统的压力一 放不超过0.2MPa，在克服管道的输水压 力损失之后。管道最远处出口压力应控 制在0.002-0.003MPa。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。
低压管道输水技术
低压管道输水技术4.1概述管道输水灌溉是以管道代替明渠输水灌溉的一种工程形式，水由分水设施输送到田间。
直接由管道分水口分水进人田问沟输水进入田间沟、畦。
管道输水有多种使用范围，大中型灌区可以采用明渠水与管道有压输水相结合，有专门为喷灌供水的压力输水管道，还有为田间沟畦灌的低压管道输水。
本章主要介绍工作压力低于0.2MPa.，自成独立灌溉系统的低输水。
管道输水灌溉的特点是出水口流量大，出不会发生堵塞，仍属地面灌溉技术。
4.1.1管道输水特点（一）节水节能管道输水可减少渗漏损失和蒸发损失，与土垄沟相比，管道输水损失可减少5％，水的利用率比土渠提高了30％～40％，比混凝土等衬砌方式节水5％～15％。
对机井灌区，节水就意味着降低能耗。
（二）省地、省工用土渠输水，田间渠道用地一般占灌溉面积的1％～2％，有的多达3％～5％，而管道输水只占灌溉面积的0.5％，提高了土地利用率。
同时管道输水速度快，避免了跑水漏水现象，缩短了灌水周期，节省了巡渠和清淤维修用工。
（三）投资小、效益高管灌投资较低，一般每亩在100～300元。
同等水源条件下，由于能适时适量灌溉，满足作物生长期需水要求，因而起到增产增收作用。
（四)适应性强压力管道输水，可以越沟、爬坡和跨路，不受地形限制，施工安装方便，便于群众掌握，便于推广。
配上田间地面移动软管，可解决零散地块浇水问题，适合当前农业生产责任制形式。
4.1.2管道输水系统的组成管道输水灌溉系统由水源与取水工程部分、输水配水管网系统和田间灌水系统3部分组成，见图4-1。
（一）水源与取水工程管道输水灌溉系统的水源有井、泉、沟、渠道、塘坝、河湖和水库等。
水质应符合《农田灌溉用水标准》，且不含有大量杂草、泥沙等杂物。
井灌区的取水工程应根据用水量和扬程大小，选择适宜的水泵和配套动力机、压力表及水表，并建有管理房。
自压灌区或大中型提水灌区的取水工程还应改进水闸、分水闸、拦污栅及泵房等配套建筑物。
（二）输水配水管网系统输配水管网系统是指管道输水灌溉系统中的各级管道、分水设施、保护装置和其他附属设施。
《灌溉管道系统》PPT课件
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14
“一”字形
“T”形
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“L”形
15
当控制面积较大，地块近似成方形，作物种植方向与灌水方 向相同或不相同时树枝状管网可布置成梳齿形或丰字形。
梳齿形
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“丰”字形
16
环状管网: ①水源位于田块中心，控制面 积约6.7—10 hm2，田块长宽比≤2的环状 管网布置形式见下图a。 ②水源位于田块 一侧、控制面积较大的环状管网布置形式
4）按灌水方法分类 喷灌系统 ，滴灌系统 ，微喷灌系统 ， 低压管道输水地面灌溉系统
5）按压力的来源分类 自压灌溉管道系统 ，机压灌溉管道系统
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7
第五章 灌溉管道系统
第二节 灌溉管道系统的规划布置
影响灌溉管道系统布置 的因素有：水源与灌区的 相对位置、灌区的面积大 小、形状和地形、作物的 分布、耕作方向、灌溉季 节的风速风向等。
Q
m 1
L1
（ Q
Q
）m
1
L
2
两边开
m 次方，
1
1
Q1
Lm 1
(Q
Q1)
Lm 2
1
Q 1
Q
Lm 2
1
1
,Q Q Q
2
1
Lm 1
Lm 2
精选课件ppt
46
第五章 灌溉管道系统
第七节 灌溉管道系统的结构设计
◆ 灌溉管道系统由直管、接头、管件、控制件等构成 后，如何安置在田间。这就是结构设计所应当考虑 的问题。
精选课件ppt
“工”字 形
环 状 管 网
17
梯田管灌区 管网布置图
山丘区辐射树枝 状管网布置图
低压管道输水灌溉技术PPT课件
第14页/共117页
管道工程规划
第一节 基本资料与技术参 基本数资料的收集及有关技术参数的选用，
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。
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
田间灌水设施一股是指与出水口相连接的闸管系统 。
第8页/共117页
第二节 低压管道输水灌溉的优点
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30%左右。 是一项有效的节水灌溉工程措施。
第11页/共117页
第三节 低压管道输水灌溉技 术 的发展与展望
一、国外发展概况
美国：早在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。
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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 “U”型槽的斗渠通道虹吸管或管式放水口引水。
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(1) 降雨入渗量
式中:
W1 ＝
地 质资料中查选；
P － 设计年降水量（m m）
A － 补给地下水面积（m2）
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(3) 灌溉回归水量
式中:
W3 ＝βMA
低压管道输水灌溉技术-资料
Kc
表2－6 冬小麦作物系数Kc
表2－7 夏玉米作物系数Kc
表2－8 棉花作物系数Kc
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作物需 水量，见下式：
E ＝ KY
式中
E — 作物需水量(m3/亩)；
K — 需水系数(m3/亩)；
Mg ＝ 0.667 (E-Pe) A /η水 式中
Mg—毛灌溉水量(m3/亩)
E — 作物需水量(m m1；
A — 灌溉面积(亩)；
η水 — 水利用系数，“管灌”＝0.8-0.95； Pe — 有效降水量(m m)。Pe＝σP，σ为 有效 降雨系数，一般根据实测资料而定。 规划时可根据一次降雨量大小取值，见表 2-12。
(3) 灌溉回归水量
式中:
W3 ＝βMA
β －灌溉回归系数，从当地水文地质 资料中查选;
M － 灌溉定额(m3／亩)，由灌溉试 验资料提供;
A －灌溉面积(m2)
2．河(渠)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。
用管道的有效利用率 所 减 少 的 能 耗 ， 一 般 可 节 省 能 耗 20% 一 25%。
五、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。
式中:
E ＝ Kc ET0
E － 作物需水量（mm）或（m3/亩）;
Kc －作物系数;
ET0 －潜在腾发量（mm）或（m3/亩）。 计算ET0时按彭曼公式计算。关于彭曼公式农田
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低压管道输水 3
低压管道输水主要特点：
低压管道输水是在低压条件下运用的。 目前主要用于输配水系统层次少(一级或 二级)的小型灌区(特别是井灌区)，也可用 于输配水系统层次多的大型灌区的田间配 水系统。其工作压力相对于喷灌、微喷灌 等较低。
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二、压力范围
根据低压管道输水灌溉的运用条件、 通过研究和实践，其管道系统的压力一 放不超过0.2MPa，在克服管道的输水压 力损失之后。管道最远处出口压力应控 制在0.002-0.003MPa。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。
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。
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管道工程规划
第一节 基本资料与技术参数
基本资料的收集及有关技术参数的选用， 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。
(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。2021/Fra bibliotek/88
(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。
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 溉发展也都比较快。
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二、我国发展概况
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一、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l／5000－l／10000地形图；灌 区管网布置应有1／2000一1／5000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、衬庄、沟渠、道 路、林带、池塘、井、河流、泵站、高 （低）压输电线路等。
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四、节能
用管道输水灌溉，比土渠输水多消耗一定 能耗，但通过节水，提高水的有效利用率 所 减 少 的 能 耗 ， 一 般 可 节 省 能 耗 20% 一 25%。
五、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。
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二、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）蒸发 （9）无霜期始终日期
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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 水度、渗透系数、影响半径和水力梯度、单位 降深、涌水量等行关资科。
另外，采用管道输水，还便于管理便于机 耕。
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第三节 低压管道输水灌溉技术 的发展与展望
一、国外发展概况
美国：早在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。
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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“U” 型槽的斗渠通道虹吸管或管式放水口引水。
(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
田间灌水设施一股是指与出水口相连接
的闸管系统 。
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第二节 低压管道输水灌溉的优点
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30%左右。是一项 有效的节水灌溉工程措施。
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。
1．土壤质地
在野外可用指测法鉴定土壤质地，也 可取样进行颗粒分析鉴定土壤质地，见 表2-1。
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表2－1
土壤质地分类表
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2．土壤主要物理性能
（1） 土壤干容重 自然状态下单位体积干土重。
第三章 低压管道输水灌溉技术
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第一节 概 述
一、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， 在田间灌水技术上，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。
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二、输水快和省时、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、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1.5亩的现实来说，这是 一个很大的社会和经济效益，其意义极为 深远。
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三、管道系统组成
低压管道输水灌溉系统，根据各部 分承担的功能由：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1-1所示。
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(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)。
灌溉水源为地表水时，应收集当地或相关水 文测站中平水年、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。
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四、土壤及土壤特性