第四章灌溉管道系统..

物同时灌水。适于面积小、作物单一的灌区，微灌系 统采用较多。
优点:每株作物都能得到适时灌水，灌溉供水时
间短，有利于其它田间操作。
缺点：干管流量大，增加工程的投资和运行费用， 设备的利用率低，在水源流量小的地区可能缩小灌溉 面积。
§4.5 管道系统的工作制度
2 轮灌方式
将支管分成若干组，由干管轮流向各组支管供 水，而支管部分则同时向毛管供水。轮灌方式比较 适合于灌溉系统面积不大，灌区内用水单位少，各 用水单位作物种植比较单一的情况。喷灌系统、低 压管道系统常采用轮灌方式。 优点：干管流量小，克服续灌的缺点。
（5）乙字管：形如S，用于连接两根轴线平行而又错开一点的管道。
（6）短管：用于连接具有不同形式的管接头的直线管段。
§4.4 管道附件
3 快速接头（连接件之一）
对快速接头的要求：
（1）工作可靠
（2）装卸简便迅速 （3）结构简单，加工容易，造价低廉 （4）有一定的挠性 （5）有足够的刚度 （6）接头内壁过渡圆滑
在灌溉季节中经常移动的管道。
§4.3 管道的种类及其规格
1 对管道的技术要求
（1）能承受设计要求的工作压力 （2）能通过设计要求的流量 （3）价格低廉，使用寿命长 （4）便于运输、易于安装与施工 （5）对移动管道还要求轻便，耐撞击，耐磨和 能经受风吹日晒
§4.3 管道的种类及其规格
2 固定管道的种类及其适用范围
1 管道系统的组成与分类 2 管道系统的规划布置 3 管道的种类及其规格 4 管道附件 5 管道系统的工作制度 6 管道系统的流量与压力推算 7 灌溉管道系统的结构设计
§4.5 管道系统的工作制度
管道系统的工作制度
轮灌
续灌
随机取水
§4.5 管道系统的工作制度
1 续灌方式
对系统内全部管道同时供水，灌溉面积内所有作
m 2 2 1.9 1.77 1.74
b 5.33 5.33 5.1 4.77 4.74
§4.6 流量与压力推算
多出口管道的水头损失
h Fh ' F N( 1 1 m 1 ) 1 X 2 m 1 2F 6N N 1 X
h ：实际水头损失，m； h’：单一出口时的水头损失，m； N：出流孔口数； X ：首孔位置系数（首孔至入管处距离/孔口间距）。
与联接干管和支管的作用。
（8）放水井：无压管网或低压管网的控制设施之一，管网内 的水由此流到地面进行灌溉。
§4.4 管道附件
2 连接件
（1）三通和四通：主要用于上一级管道与下一级管道的连接，单 向分支的用三通（丁字管），双向分支的用四通（十字管）。 （2）弯头：又称弯管，转弯或改变坡度时用。 （3）异径管：又称渐缩管、渐放管、大小头，连接不同管径的直 管段之用。 （4）堵头：用于封闭管道末端。
（2）灌区的面积大小、形状和地形
（3）作物的分布 （4）耕作方向
（5）灌溉季节的风速风向
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
1 水源工程的布置
水源工程包括取水、蓄水和供水建筑物和设施等。
首先研究有多少个可能被采用的水源，根据 其水量、水位和水质情况，取水的难易程度与灌 区的相对位置等选定其中技术可行、工程简单且 投资较少的作为灌区水源。
1）开敞式（自由水面调节井，并可分流）
2）封闭式（管道封闭，管内保持一定压力） 3）半封闭式（用浮球阀等控制阀门启闭）
§4.1 灌溉管道系统的组成与分类
2.2 按工作压力
1）无压灌溉管道系统（有自由水面）
2）低压灌溉管道系统（P<200kPa ）
3）中压灌溉管道系统（ P=200~400kPa ） 4）高压灌溉管道系统（ P>400kPa ）
第四章 灌溉管道系统
Irrigation Pipe System
管道系统的主要优点： （1）省地。一般少占地7％～13％。 （2）减少输水损失。 （3）便于控制。 （4）对地形的适应性更强。 （5）灌水及时，促进作物增产增收。
缺点或存在的主要问题是：
(1)需要的材料和设备较多；
(2)投资较高；
(3)规划设计内容较复杂； (4)对水源的水质要求较高，尤其是微灌系统，对 水质的要求更高。
10）管线尽量沿道路和耕地边界布置。
11）尽可能避开软弱地基和承压水分布区。
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
（2）大型管网的布置 千亩以上灌溉管道系统的骨干管网，由给水栓向二级 管网供水。 一般按最短路径的原则布置，各管段的管径应为经 济管径。 按用水概率确定管网流量。
§四 灌溉管道系统
本章主要内容：
“一”字形
“T”形
“L”形
梳齿形
“丰”字形
“工”字形
环 状 管 网
梯田管灌区管 网布置图
山丘区辐射树枝 状管网布置图
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
管网布置应注意的几个方面： 1）管道用量最少。
2）管网内的压力尽量均匀。
3）应满足各用水单位的需要，便于管理。 4）管道纵横断面力求平顺，减少折点，有较大起伏时避免产生 负压。
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
4 灌溉管道系统形式的选择
（1）确定采用的灌水方法；
（2）确定各级管道是移动的还是固定的
（根据当地地形、作物、经济及设备条件，考虑 各种形式的优缺点来选定）。
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
5 管道系统的布置
灌溉管道系统中的输配水管道一般是指支管（或毛
管）以上的管网。 布置时要考虑路径及管网内压力的分布，以使支管 （或毛管）的出口压力一致，从而使整个灌区灌水均匀。
1 管道系统的组成与分类 2 管道系统的规划布置 3 管道的种类及其规格 4 管道附件 5 管道系统的工作制度 6 管道系统的流量与压力推算 7 灌溉管道系统的结构设计
§4.6 流量与压力推算
1 树枝状管网的水力计算
(1)沿程水头损失
Qm h f fL b d
hf：沿程水头损失，m; f：摩擦系数； L：管道长度，m； Q：流量，m3/h;
本章主要内容：
1 管道系统的组成与分类 2 管道系统的规划布置 3 管道的种类及其规格 4 管道附件 5 管道系统的工作制度 6 管道系统的流量与压力推算 7 灌溉管道系统的结构设计
名词解释
【灌溉管道系统】
是从水源取水经处理后，用有压或无压管道
网输送到田间进行灌溉的全套工程。
§4.1 灌溉管道系统的组成与分类
d：管道内径，mm； m：流量指数； b：管径指数。
§4.6 流量与压力推算
1 树枝状管网的水力计算
摩擦系数、流量指数、管径指数表
管材 混凝土管 n=0.014 n=0.015 钢管 硬塑料管 铝合金管
f 1.516*106 1.749*106 6.25*105 0.948*105 0.861*105
§4.4 管道附件
可分2大类： 控制件：根据灌溉的需要来控制管道系统 中水流的流量和压力 连接件：根据需要将管道连成一定形状的 管网，也称为管件
§4.4 管道附件
1 控制件
（1）给水栓：半固定式系统中固定管道和移动管道之间的连接部分，一般
包括阀门和快速接头两种。 （2）阀门：用以控制管道的启闭与调节流量的配件。按工作压力大小分：
几种常用的移动管道： （1）铝合金管 （2）镀锌薄壁钢管 （3）塑料管 （4）胶管 （5）薄膜塑料管
§四 灌溉管道系统
本章主要内容：
1 灌溉管道系统的组成与分类 2 灌溉管道系统的规划布置 3 管道的种类及其规格 4 管道附件 5 管道系统的工作制度 6 管道灌溉系统的流量与压力推算 7 灌溉管道系统的结构设计
1 灌溉管道系统的组成与分类 2 灌溉管道系统的规划布置 3 管道的种类及其规格 4 管道附件 5 管道系统的工作制度 6 管道灌溉系统的流量与压力推算 7 灌溉管道系统的结构设计
§4.3 管道的种类及其规格
灌溉管道按使用条件分为： 1）固定管道
在灌溉季节中始终不移动的管道，灌溉季节后立即
拆除。 2）移动管道
（1）水泥土管：适于缺少砂石的平原地区
（2）素混凝土管：尽量在现场附近浇制
（3）圬工涵管：一般承受50kPa以下内压 （4）石棉水泥管：承压600kPa以下
§4.3 管道的种类及其规格
2 固定管道的种类及其适用范围
（5）塑料管：承压400~1000kPa （6）钢筋混凝土管：承压400~500kPa （7）铸铁管：一般可承压1MPa
1 管道系统的组成
（1）首部枢纽（从水源取水并处理）
（2）输配水管网（输水并分配） （3）灌水器（将水分布到田间）
（4）附属建筑物
（5）附属装置
14:18:19
灌溉管道系统示意图a
灌溉管道系统示意图b
环状管网示 意图
树枝状管网 示意图
喷灌
滴灌
§4.1 灌溉管道系统的组成与分类
2 管道系统的分类 2.1 按结构形式
§4.4 管道附件
常用硬管的快速接头： （1）杠杆紧扣式
（2）搭扣式
（3）弹簧锁紧式 （4）暗销式 （5）偏心扣式 最常用的软管接头是旋扣式接头
铸铁闸阀
黄铜闸阀
青铜截止阀
青铜止回阀
软管旋塞阀
青铜球阀
黄铜球阀
球墨铸铁蝶阀
铸铁蝶阀
半固定式给水栓
移 动 式 给 水 栓
逆止阀
快 速 接 头
本章主要内容：
缺点：易造成轮灌组之间的用水矛盾。
§4.5 管道系统的工作制度
3 随机取水方式
根据灌水需要可以任一开启某一取水口进行取水灌溉，
即“按需分配”。
适用于灌溉系统面积较大，区内用水单位多，而且各 种植物种植面积分散，各用水单位在各时期用水要求各不
相同，带有较大的任意性。
优缺点：介于续灌、轮灌之间。
本章主要内容：
§4.1 灌溉管道系统的组成与分类
2.3 按各部分在灌溉季节可移动程度
1）固定式灌溉管道系统
2）移动式灌溉管道系统
3）半固定式灌溉管道系统
§4.1 灌溉管道系统的组成与分类
2.4 按灌水方法
1）喷灌系统 2）滴灌系统 3）微喷灌系统 4）低压管道输水地面灌溉系统
§4.1 灌溉管道系统的组成与分类
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
2 首部枢纽的组成及布置
首部枢纽包括引水建筑物、泵站（或水泵机
ห้องสมุดไป่ตู้
组）、沉沙、过滤设备、肥料和化学药剂注入设
备、控制器、压力或流量调节器、阀门和测量设 备等。 首部枢纽的位置的确定，要考虑水源的位置 和管网布局方便。
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
3 灌溉面积分区
（1）在区内作物要一样。 （2）各区所需的流量相近，便于轮灌。 （3）尽量考虑与农业管理体制的范围相一致，以便于管理。 （4）一个系统中应有一定数目的轮灌区，便于充分利用每 天可灌溉的时间安排轮灌。
（8）钢管：可承压1.5~6.0MPa
§4.3 管道的种类及其规格
3 移动管道的种类及其适用范围
按其软硬程度分： （1）软管：用完可卷起来移动或收藏 （2）半软管：水放空后横断面还基本能保持圆形，也可卷 成盘状，但盘的直径较大 （3）硬管：一般每节6~9m长
§4.3 管道的种类及其规格
3 移动管道的种类及其适用范围
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
（1）小型管网的布置 小型管网（千亩以下，或千亩以上灌溉管道 系统中的第二、三级管道以下的管网） 平原地区：管道为直线，上下级管道互相垂 直，上级管道布置在地块中间，向两边分水，末 级管道一般与耕作方向相一致。 山丘地区：末级管道（支管或毛管）一般沿 等高线布置，避免走逆坡。
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
管网布置应注意的几个方面： 5）支管应尽量与作物种植和耕作方向一致。
6）尽量减少输水的水头损失。
7）应根据轮灌的要求设有适当的控制设备。 8）在管道起伏的高处应设排气装置，低处应设泄水装置。
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
管网布置应注意的几个方面： 9）穿路（河）管线，尽可能与路（河）垂直。
2.5 按压力的来源
1）自压灌溉管道系统
2）机压灌溉管道系统
本章主要内容：
1 管道系统的组成与分类 2 管道系统的规划布置 3 管道的种类及其规格 4 管道附件 5 管道系统的工作制度 6 管道系统的流量与压力推算 7 灌溉管道系统的结构设计
§4.2 灌溉管道系统的规划布置
主要影响因素:
（1）水源与灌区的相对位置
低压阀、中压阀、高压阀、超高压阀；按结构分：闸阀、截止阀、球阀等。
（3）安全阀：用于排除管道内超过规定的压力 （4）逆止阀：又叫止回阀或单向阀，根据阀前阀后压力差而自动启闭。在 管道灌溉系统中常在水泵出口处安装逆止阀，以避免突然停机时水倒流。
§4.4 管道附件
（5）空气阀：安装于系统的最高位置和隆起的顶部，在系统 充水时将空气排出，而在管内充满水后自动关闭，以消除空 气的不利影响。 （6）流量调节器：用于自动调节流量的设备。 （7）配水井：主要用于无压管网，也可用于低压管网起配水