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管道输水技术
更新时间 2021-07-09 06:58 阅读
随着1二农业生产和交通、旅游等事业的迅速发展,水资源供不应求的矛 盾日益突出,节水已提到了国民经济各部门的重要议事目程。管道输水灌溉技 术目前已成为世界农业节水灌溉的一项关键技术。由于管道灌溉投资少,节水 效益显著.近年来发展较快,每年新发展4万公里左右,至1998年底管道输水 灌溉的面积已达520万公顷。作为节水灌溉主要措旖之一的管道输水灌溉技 术具有广阏的发展前景。因井灌区的水源为机井,每眼机井控制面积不大,进 入田间给水栓的工作压力一般只有0.003Mpa,管道的最大工作压力一般不超 过0.2Mpa。用这种管道中的低压来维持水的流动,因此,称为低压管道输水灌 溉系统。但应该说明,渠灌区的管道灌溉是有别于井灌区的,如渠灌区的水源 控制面积大、水量大、管道工作压力较商、技术条件和工程措施复杂等等。
对j二喷灌、滴灌和微灌要求高压输水(300~1200kPa)。而对于地面灌溉 可用低压输水管(小于200kPa)。
1.1高压输水管道 要求管道能承受较高的压力,这样对管材强度的要求较高。常用的有钢 管、铸铁管、铝管、塑料管、预应力钢筋混凝土管和石棉水泥管等,要注 意吸取过去采用玻璃管、素混凝土管、石管及一些不能承高压的管道的经 验教训。高压输水管由于对承压要求高,造价就必然要高一些,如用于低压输 水是不经济的。因此没有明确要在短期内政建为喷微灌的低压管道输水系统 中不要选用可以承受高压的管道,以免积压资金。
1.2低压输水管道 低压管输水灌溉(简称低压管灌)是以低压管道代替明渠输水输水灌溉的 一种工程形式。由于承压要求低,就可采用专门的低压管。单位造价即可大大 降低。这主要用于地面灌溉的输水系统,在美国现在中小渠道基本都被低压 管道所取代。我国前几年从“小白龙”(即薄膜塑料管)开始,以后逐步改进 成为一个专门技术措施一一“管灌”,即用低压管道输水的地面灌溉.据 1993年不完全统计。全国已有超过333万公顷灌区采用低压管道输水灌溉,可 比土渠省水40%,少占地1.5—3.5%,而且亩投资较低,因此在无力发展喷灌 和微灌的地方,采用管灌是一个方向,在井灌区,应逐步用低压管来代替所有的 中小型渠道。也可以取得很显著的节水效果。在渠灌区,如果渠系配套完整 仍以采用防渗措施节水为宣,如果地形有一定坡度。且渠系配套不完整,则应考 虑直接采用输水管道进行配套。但是在非常平坦的自流灌区要采用管道输水 则应慎重斟酌。目前有些地方,管灌只用管道将水送至地头没有直接送入灌 水沟.田问还得布置输水沟,为了进一步节水。就应当生产闸门孔管,使得从水 源直到进入灌溉沟(或畦),水都在管内流动。
采用低压管道输水,可以大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失,使输水 效率达95%以上。比上渠、砌石渠道、混凝土板衬砌渠道分别多节水约30%、 15%和7%。对于井灌区.由于减少了水的输送损失。使从井中抽取的水量大大 减少.因而可减少能耗25%以上。另外,以管代渠,可以减少输水渠道占地,使 土地利用率提高2%~3%,且具有管理方便、输水速度快、省工省时、便于 机耕和养护等许多优点。因此.对于地下水资源严重超采的北方地区,井灌区 应大力推行低压管道输水技术,特别是新建井灌区,要力争实现输水管道化。 由于低压管道输水灌溉技术的一次性投资较低(-q喷灌和微灌相比),要求设备 简单,管理方便,农民易于掌握,故特别适合我国农村当前的经济状况和土地经 营管理模式,深受广大农民的欢迎。
水源由机井提取,也可以用河、湖、库等清水作为水源。取水工程部 分主要是水泵、动力机械及其配套设备,井灌区取水工程最重要的是井位的 合理确定。
输配水管网系统是管灌系统通水设施的组成部分,由直管、异型管、接 头及附属设施连接而成。根据需要管网可由主管、干管、支管多级或单级 管道组成。按管网形状可分为树状环网和环状网,树状网只有分流而无汇流, 水流从“树干”流向“树枝”。环状网是管道连接成闭合的环状,水流可 作正逆方向的流动:按固定的方式可分为移动式、半固定式和固定式,目前井 潜区的低压管网系统一般都以此区分。主要由以下几部分组成:
(1)首部取水枢纽。主要包括水泵、动力机及其配套设备:
(2)输配水管 网。一般采用固定地埋管方式。目前应用较多的管材有混凝土管、石棉水泥 管、P E管及P V C管:
(3)田间灌水系统。一是采用田悯固定或移动的管 网,采用退水管法浇地,二是采用田『日】明渠输水沟灌水,在田间进行畦灌、沟灌 等地面灌水方法:
(4)分水给水装置。在各级管道之间设置分水井、配水闸 门等:在竖管出订处设置田间配水的出水口。
5低压管道输水灌溉系统材料及水泵的选撂 l、管材。‘‘般采_Hj经济流速法,根据小同管材确定适宜流速和管径,若 管材价格低、动力价格商时,经济流速选小值,反之选大值。 2、水泵的选配。对于抽水站或机井、水泵扬程可按照下列公式计算: (单位:m) 水泵所需扬程=管道首部所需提供的供水水头+机井动水位或抽水站水 源的水位+水泵的沿程和局部水头损失之和 3、根据管道输水工程的流量和扬程正确选择和安装水泵,使其在高效性 能区运行。尽量选购机泵一体化或机泵已经组装配套的产品。并必须选购国 家规定的节能产品。 4、在电力供应有保障的地区,尽量采用电动机。选择动力机时,除需要 了解名称、型号、功率、效率、转速、电压等参数外.还应了解其与水 泵的可能连接方式。 5、用于管道输水的水泵主娄是离心泵、潜水电泵、长轴井泵等。离 心泵是高扬程、小流量泵:潜水电泵和长轴井泵用于从深井中提水。选择水 泵时,主要应了解其名称、型号、设计工况下的转速、流量、扬程、轴 功率、效率和允许吸上真空高度(也叫允许汽蚀余量),还应了解其最小适用 井径。水泵吸水高度控制在8 m以内时,选用离心泵:超过8m时,应选用潜水 电泵或深井泵。井灌区管道输水一般使用配套好的离心泵或潜水泵。
对j二喷灌、滴灌和微灌要求高压输水(300~1200kPa)。而对于地面灌溉 可用低压输水管(小于200kPa)。
1.1高压输水管道 要求管道能承受较高的压力,这样对管材强度的要求较高。常用的有钢 管、铸铁管、铝管、塑料管、预应力钢筋混凝土管和石棉水泥管等,要注 意吸取过去采用玻璃管、素混凝土管、石管及一些不能承高压的管道的经 验教训。高压输水管由于对承压要求高,造价就必然要高一些,如用于低压输 水是不经济的。因此没有明确要在短期内政建为喷微灌的低压管道输水系统 中不要选用可以承受高压的管道,以免积压资金。
1.2低压输水管道 低压管输水灌溉(简称低压管灌)是以低压管道代替明渠输水输水灌溉的 一种工程形式。由于承压要求低,就可采用专门的低压管。单位造价即可大大 降低。这主要用于地面灌溉的输水系统,在美国现在中小渠道基本都被低压 管道所取代。我国前几年从“小白龙”(即薄膜塑料管)开始,以后逐步改进 成为一个专门技术措施一一“管灌”,即用低压管道输水的地面灌溉.据 1993年不完全统计。全国已有超过333万公顷灌区采用低压管道输水灌溉,可 比土渠省水40%,少占地1.5—3.5%,而且亩投资较低,因此在无力发展喷灌 和微灌的地方,采用管灌是一个方向,在井灌区,应逐步用低压管来代替所有的 中小型渠道。也可以取得很显著的节水效果。在渠灌区,如果渠系配套完整 仍以采用防渗措施节水为宣,如果地形有一定坡度。且渠系配套不完整,则应考 虑直接采用输水管道进行配套。但是在非常平坦的自流灌区要采用管道输水 则应慎重斟酌。目前有些地方,管灌只用管道将水送至地头没有直接送入灌 水沟.田问还得布置输水沟,为了进一步节水。就应当生产闸门孔管,使得从水 源直到进入灌溉沟(或畦),水都在管内流动。
采用低压管道输水,可以大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失,使输水 效率达95%以上。比上渠、砌石渠道、混凝土板衬砌渠道分别多节水约30%、 15%和7%。对于井灌区.由于减少了水的输送损失。使从井中抽取的水量大大 减少.因而可减少能耗25%以上。另外,以管代渠,可以减少输水渠道占地,使 土地利用率提高2%~3%,且具有管理方便、输水速度快、省工省时、便于 机耕和养护等许多优点。因此.对于地下水资源严重超采的北方地区,井灌区 应大力推行低压管道输水技术,特别是新建井灌区,要力争实现输水管道化。 由于低压管道输水灌溉技术的一次性投资较低(-q喷灌和微灌相比),要求设备 简单,管理方便,农民易于掌握,故特别适合我国农村当前的经济状况和土地经 营管理模式,深受广大农民的欢迎。
水源由机井提取,也可以用河、湖、库等清水作为水源。取水工程部 分主要是水泵、动力机械及其配套设备,井灌区取水工程最重要的是井位的 合理确定。
输配水管网系统是管灌系统通水设施的组成部分,由直管、异型管、接 头及附属设施连接而成。根据需要管网可由主管、干管、支管多级或单级 管道组成。按管网形状可分为树状环网和环状网,树状网只有分流而无汇流, 水流从“树干”流向“树枝”。环状网是管道连接成闭合的环状,水流可 作正逆方向的流动:按固定的方式可分为移动式、半固定式和固定式,目前井 潜区的低压管网系统一般都以此区分。主要由以下几部分组成:
(1)首部取水枢纽。主要包括水泵、动力机及其配套设备:
(2)输配水管 网。一般采用固定地埋管方式。目前应用较多的管材有混凝土管、石棉水泥 管、P E管及P V C管:
(3)田间灌水系统。一是采用田悯固定或移动的管 网,采用退水管法浇地,二是采用田『日】明渠输水沟灌水,在田间进行畦灌、沟灌 等地面灌水方法:
(4)分水给水装置。在各级管道之间设置分水井、配水闸 门等:在竖管出订处设置田间配水的出水口。
5低压管道输水灌溉系统材料及水泵的选撂 l、管材。‘‘般采_Hj经济流速法,根据小同管材确定适宜流速和管径,若 管材价格低、动力价格商时,经济流速选小值,反之选大值。 2、水泵的选配。对于抽水站或机井、水泵扬程可按照下列公式计算: (单位:m) 水泵所需扬程=管道首部所需提供的供水水头+机井动水位或抽水站水 源的水位+水泵的沿程和局部水头损失之和 3、根据管道输水工程的流量和扬程正确选择和安装水泵,使其在高效性 能区运行。尽量选购机泵一体化或机泵已经组装配套的产品。并必须选购国 家规定的节能产品。 4、在电力供应有保障的地区,尽量采用电动机。选择动力机时,除需要 了解名称、型号、功率、效率、转速、电压等参数外.还应了解其与水 泵的可能连接方式。 5、用于管道输水的水泵主娄是离心泵、潜水电泵、长轴井泵等。离 心泵是高扬程、小流量泵:潜水电泵和长轴井泵用于从深井中提水。选择水 泵时,主要应了解其名称、型号、设计工况下的转速、流量、扬程、轴 功率、效率和允许吸上真空高度(也叫允许汽蚀余量),还应了解其最小适用 井径。水泵吸水高度控制在8 m以内时,选用离心泵:超过8m时,应选用潜水 电泵或深井泵。井灌区管道输水一般使用配套好的离心泵或潜水泵。