低压管道输水灌溉规划设计论文

低压管道输水灌溉规划设计

低压管道输水灌溉技术是利用管道将水直接送到田间进行灌溉的一项节水灌溉技术，可以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失，是广大农民普遍接受、乐意实施的一项致富工程技术。目前，在平原农业种植区得到了大面积推广。管道输水与渠道输水相比，具有输水迅速，节省占地、节水、能耗低、管理简便等优点，深受种植户欢迎，已成为农田节水灌溉的主要应用推广技术之一。

1.灌溉设备与材料的选择

1.1机泵选择

目前在北方平原井灌区，由于地下水超采，地下水位连年下降，已造成了诸多生态环境和生产生活问题，其中对于农业灌溉来讲，水位下降影响尤其严重。有些地方地下水位已超过了四五十米，甚至更多，深层地下水漏斗区已达到80～90m。

在节水灌溉管理设计中，要首先考虑地下水位等水资源条件，一般根据流量和扬程选取井用潜水泵来供水。

1.2首部装置

在推广管道灌溉技术中，首部结构的设计和施工影响到工程的运行效果和工程寿命。首部枢纽由水源工程、进排气阀门、逆止阀、ic卡水量控制器等，对于实行咸淡混浇的地方，建有混水罐或混水塔。一般建有机井房，保护首部设备和配电设施，同时也方便管理。

1.3管材选择

低压管道输水灌溉所用管材以塑料管材为主，塑料管材具有重

量轻、运输方便、施工简单快捷、密封性好、价格低等优点，已成为管道输水灌溉工程技术主要选用的管材。农田灌溉专用塑料管材有硬聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯等。其中硬聚氯乙烯管材价格目前相对便宜，成为大家普遍选用的材料。但在使用中，其技术规格要严格按照国家和行业标准执行。

塑料管道的连接形式有扩口加粘合剂、热承插连接、胶圈密封连接、热熔对接等。扩口加粘合剂连接为管材出厂时已扩口定型，连接时只涂抹粘合剂承插即可，施工方便，速度快；热承插连接一般是在现场用热油烫管道承口，进行承插连接；胶圈密封连接采用生产厂家制造成形的配有密封圈的管道现场承插连接，该方式密封性能好，一般不会有漏水现象，但相对价格稍高；热熔对接使用专门的机械设备，在现场对管道端头加热熔化对接，连接和密封效果好，但需要专门设备和专业技术人员。

硬聚氯乙烯管道采用扩口加粘合剂、热承插连接和胶圈密封连接。聚丙烯管道的连接采用热熔对接和热承插连接。聚乙烯管道的连接一般采用热熔和专用密封接头连接。

配套管件一般有三通、弯头、堵头、出水口等，连接管件一般选用与管材相同材质，与管道连接采取相应的连接方法。

出水口是管道系统重要组成部分，出水口形式、质量、寿命对整个管道系统使用及经济效益发挥起着至关重要作用，本着坚固耐用，操作简便，水力性能好，价格适宜，不易损坏丢失的原则，市场上有塑料出水口、铸铁出水口、钢制出水口。在实际使用过程中，

一般选用铸铁材质出水口，要求管件内外壁必须光洁，不允许有裂缝、合模缝错位、砂眼及其他缺陷，有防腐处理。同时要求设置田间保护设施，防止人为或耕作时损坏。

2.田间工程规划设计

田间工程规划设计包括灌溉制度制定、输水管网布置、管道水力计算、机泵选型等内容。

2.1灌溉制度制定

根据灌溉作物的种类，结合推广的节水灌溉定额，制定灌水定额、灌溉时间、灌水周期、灌溉用水总量及系统设计流量。在规划设计中注重与当地水资源可利用量相协调。

2.2管网布置

目前平原井灌区一般以井为单位划分相应地块，布置输水管道，根据现有机井出水量等实际情况，确定单井控制灌溉面积。

管网布置形式一般为树状，干管、支管的布置方向根据当地作物种植方向、农户土地的形状以及农民使用管理的习惯因地制宜布置。干管和支管的埋设深度以不影响机耕且冻土层以下，管道末端设排水井，灌溉期结束后，在冬季来临前，必须排尽管中水，防止冻裂。根据《节水灌溉技术规范》及田间实际情况，单向灌水支管间距一般50～70m，双向灌水支管间距不大于150m，出水口间距一般为50m，每亩管道用量不少于8m。在出水口部分，统一要求地面上设置出水口保护设施，保护出水口不受耕作破坏及偷盗损坏，出水口保护设施一般为方形或圆形预制混凝土水池。管道末端（管网

最低处）设排水阀门和排水井。

2.3管道水力计算及机泵选型

在各级管道流量已确定的前提下，管道水力计算主要是计算经济管径及管道水头损失。管道的经济管径由下式计算：根据优化设计研究成果，低压塑料管道输水灌溉经济管径见下表：

不同管道流量塑料管材经济管径表

按照所选取的管道，计算最大和最小输水距离的水头损失，确定水泵的扬程，并针对所选水泵的高效工作范围，校核管网的设计成果。

2.4田间配套工程

田间配套工程包括平整土地、设计畦田规格、布置小白龙等内容。平整土地是保证均匀灌溉的前提条件，每季耕作前都应进行适当的土地平整。小白龙一般根据出水口大小选择口径，根据输水距离选择长度。畦田大小一般根据《低压管道输水灌溉工程技术规范》（l/ts153-95）中畦灌灌水技术要素表，结合不同项目区的土壤情况、灌溉系统流量确定。