第五章灌溉管道系统.ppt

第五章 灌溉管道系统,二、灌溉管道系统的组成与分类,三、灌溉管道系统的规划布置,四、管道的种类及其规格,五、管道附件,六、管道系统的工作制度,七、管道系统的流量与压力推算,八、管道系统的结构设计,一、概述,管道系统的优缺点,减少占地7%-13%，提高土地利用率,减少输水损失，提高灌溉水利用系数,减少灌水劳动强度和时间，提高劳动生产率,适应各种地形和各种灌水方法,有压管道耗费能源,投资一般高于渠道系统,一、概述,一、概述,国内外现状,美国：1亿亩，地面灌溉的50%,前苏联：1.66亿亩, 63%,以色列：300万亩, 90%以上,中国：5000万亩, 主要在北方地区,二、管道系统的组成,首部枢纽,输配水管网,灌水器,引水建筑物,泵站,沉沙,过滤设备,肥料化学药剂注入设备,控制器,压力、流量调节器,量测设备,加压,水质处理,取水,总干管、干管、分干管、支管、毛管,三、管道系统的分类,四、管道系统的规划布置,受地形影响较小,更主要的考虑使支管压力分布均匀，使管道用量最少,特点：,布置原则：,水源远离灌区时，先用输水管道（渠道）将水引至灌区内或边缘，再设首部枢纽,当采用井灌时，井和首部枢纽尽量布置在灌区中心位置，以减少水头损失,管道系统的规划布置,首部枢纽的布置,管道系统的布置,平原地区：,管线一般为直线,上下级管道一般垂直,末级管道一般与耕作方向一致,管道系统的规划布置,山丘地区：,管道系统的规划布置,末级管道一般沿等高线布置，避免走逆坡,管道总用量最少，管长短，管径小,管网内压力尽量均匀，同一根支管首尾压力差不超过工作压力的20%,纵断面及平面布置力求平顺，减少折点，避免负压,尽量减少输水水头损失，以减少能耗,管道起伏的高处应有排气装置，低处应有泄水装置,尽量沿道路和耕地边界布置,支管尽量与耕作方向一致,五、管道的种类及其规格,对管道的技术要求,能承受设计要求的工作压力，管壁要有一定的厚度,能通过设计流量，水头损失小，管径适中，管壁光滑,价格低廉，使用寿命长,便于运输，易于安装、施工,管道的种类及其规格,固定管道的种类及其适用范围,管道的种类及其规格,移动管道的种类及其适用范围,铝合金管,镀锌薄壁钢管,塑料管,胶管,薄膜塑料管,六、管道附件,给水栓：半固定式系统中固定管道与移动管道之间的连接部分，包括闸阀和快速接头 阀门：控制管道的启闭，调节流量 安全阀：排除管道内超过规定的压力，防止事故发生 逆止阀：又叫单向阀，它使流体只能沿一个方向流动，当要反方向流动时自动关闭。水泵出口处一般要安装逆止阀，以防突然停机时水倒流。 空气阀：管道开始工作时，隆起部分常积累空气，影响过水面积，发生水力冲击。安装空气阀在管道充水时排除空气，充满水后自动关闭 流量调节器：自动调节流量 配水井：用于无压管网，连接上下级管道 放水井：用于无压管网，向田间放水,七、管道系统的工作制度,续灌,轮灌,随机取水,八、管道系统的流量与压力推算,选管材,初定管径,水头损失校核,树枝状管网的水力计算,沿程水头损失计算,局部水头损失计算,设计流量计算,首部设计工作压力计算,沿程水头损失计算,摩擦系数,管道长度,流量,管道内径,流量指数,管径指数,沿程水头损失计算,等距等流量多出口管道：,多口系数,按首端流量计算 的管道沿程损失,出流孔口数,多孔管首孔位置系数,流量指数,局部水头损失计算,局部阻力系数,管道内水流流速,总水头损失计算,管道设计流量计算,续灌时：下级管道流量之和,轮灌时：同时工作的下级管道流量之和的最大值,随机取水时：,随机取水流量系数,连续供水时 的干管流量,系统运行系数,随机取水流量系数,系统日运 行小时数,与管理工作保证率 有关的系数,可能同时供水 的支管数,系统支管数,首部设计工作压力,灌水器的 工作水头,典型点高程与 水源水面的高差,九、管道系统的结构设计,埋深：,防止农业机械损坏管道,应大于最大冰冻层深度,坡度：,一般大致与地面坡度相同,特别平坦地区，1/100-1/1000,管道系统的结构设计,镇墩：,管道受到较大的水平力作用时设置，一般用块石混凝土或混凝土建造,管道坡度较大时,管道拐弯处,支墩：,支撑管道，土质较差、管径较大、管线较长时设置,管道系统的结构设计,柔性接头：,伸缩接头：,土壤不很坚实，管槽不均匀沉陷的情况设置，以防管道断裂,防止因温度变化而变形,