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1、水利建筑工程学院 第四章第四章灌溉管道系统灌溉管道系统本章节的重点与教学要求,是要让学生掌握灌本章节的重点与教学要求,是要让学生掌握灌溉管道系统的规划与设计,特别是要掌握管道的水溉管道系统的规划与设计,特别是要掌握管道的水力学计算及确定各级管网管径的技能。本章节的内力学计算及确定各级管网管径的技能。本章节的内容涉及水力学中的管道水力学以及沿程与局部的水容涉及水力学中的管道水力学以及沿程与局部的水头损失计算。头损失计算。目录目录(content)一概述一概述(introduction)二灌溉管道系统规划布置二灌溉管道系统规划布置(layout plan of pipeline irrigatio
2、n system)三输输配配水水管管道道及及管管网网设设计计(delivery and distribution pipeline and design of pipe networks)四管道灌溉系统的运行管理管道灌溉系统的运行管理(operation and management of pipeline irrigation system)n第四章第四章灌溉管道系统灌溉管道系统一、国内外发展1、国外发展:美国19841984年管道输水灌溉面积达年管道输水灌溉面积达96489648万亩,约占全国灌万亩,约占全国灌溉面积溉面积46.9%46.9%。地下管网多采用素混凝土直径最大达。地下管网多采
3、用素混凝土直径最大达到到450mm450mm。以色列以色列300300万亩灌溉面积万亩灌溉面积90%90%以上为管道输水每年从北部以上为管道输水每年从北部太巴列湖抽水太巴列湖抽水3.23.2亿亿m m3 3,用直径用直径2.72.7米的管道以米的管道以20 m20 m3 3 /s/s的流量输到南部。的流量输到南部。日本新建渠道一半以上实行管道输水。日本新建渠道一半以上实行管道输水。第一节概述第一节概述(introduction)2、国内发展国内发展80年代初开始在全国推广低压管道输水灌溉,到年代初开始在全国推广低压管道输水灌溉,到1996年底全国低压管道输水灌溉面积达到年底全国低压管道输水灌溉
4、面积达到367万万多多m2(中国灌溉排水发展中心中国灌溉排水发展中心2003-1-9),各),各类管道输水灌溉面积类管道输水灌溉面积5000万亩。万亩。主要问题:输水灌溉的标准低,缺少生产大口径管材主要问题:输水灌溉的标准低,缺少生产大口径管材设备,规划设计水平不高,田间工程的标准化配套设备,规划设计水平不高,田间工程的标准化配套程度低,管理水平低程度低,管理水平低二、灌溉管道系统的特点二、灌溉管道系统的特点1.优点优点1)节水效益显著;节水效益显著;2)土地利用率高;)土地利用率高;3)适应性强;适应性强;4)输水速度快,灌溉效果好;输水速度快,灌溉效果好;5)维修养护省工、省时、管理方便;
5、维修养护省工、省时、管理方便;6)灌水及时。灌水及时。2.2.缺点或存在的主要问题是:缺点或存在的主要问题是:(1)(1)需要的材料和设备较多;需要的材料和设备较多;(2)(2)投资较高;投资较高;(3)(3)规划设计内容较复杂;规划设计内容较复杂;(4)(4)对水源的水质要求较高对水源的水质要求较高第一节概述第一节概述(introduction)3.低压输水管道灌溉系统的技术特点低压输水管道灌溉系统的技术特点n与与喷灌比较压力低,投入小。喷灌比较压力低,投入小。n与滴灌比较抗堵塞性强,节水效果差与滴灌比较抗堵塞性强,节水效果差n渠灌区与井灌区区别:渠灌区控制面积、流量渠灌区与井灌区区别:渠灌
6、区控制面积、流量大、管径大、建筑物多复杂、施工周期长难度大、管径大、建筑物多复杂、施工周期长难度大大n井灌区便于管理、灌水速度快周期短井灌区便于管理、灌水速度快周期短三三灌溉管道系统的组成灌溉管道系统的组成灌溉管道系统主要组成:1)水源2)首部枢纽、3)输配水管网、4)田间灌水装置以及附属建筑物和附属装置等部分组成。微灌系统组成示意图微灌系统主要包括水源工程、首部枢纽工程、输水管网、灌水器等四部微灌系统主要包括水源工程、首部枢纽工程、输水管网、灌水器等四部微灌系统主要包括水源工程、首部枢纽工程、输水管网、灌水器等四部微灌系统主要包括水源工程、首部枢纽工程、输水管网、灌水器等四部分分分分 1.水
7、水源源引引取取水水枢枢纽纽工工程程布布置置按按获获得得压压力力的的来来源源可可分为:分为:(1)(1)机压式灌溉管道系统;机压式灌溉管道系统;(2)(2)自压式灌溉管道系统。自压式灌溉管道系统。三三灌溉管道系统类型灌溉管道系统类型虹吸管虹吸管虹吸管适合于从地势高的渠道中取水。在应用中,注意渠道外的地面必须低于渠道内的水位,同时水位波动不能太大。当渠道水位较低时,可使用放水管代替虹吸管向沟、畦供水灌溉。2.按管道系统可移动的程度又可分为:按管道系统可移动的程度又可分为:(1)(1)固定式灌溉管道系统。固定式灌溉管道系统。(2)(2)移动式灌溉管道系统。移动式灌溉管道系统。(3)(3)半半固固定定
8、式式灌灌溉溉管管道道系系统统,又又称称半半移移动动式式灌灌溉溉管道管道系统。系统。一一.水水源源引引取取水水枢枢纽纽灌灌溉溉管管道道系系统统的的水水源源选选择择及及其其引引取取水水枢枢纽纽的的工工程程布布置置基基本本上上与与灌灌溉溉渠渠道道系系统统的的相相同同,分分有有坝坝、无坝、抽水、水库取水)无坝、抽水、水库取水)第二节灌溉管道系统规划布置第二节灌溉管道系统规划布置二首部枢纽二首部枢纽(head work)首首部部枢枢纽纽的的组组成成及及其其布布置置主主要要取取决决于于灌灌水水方方法法。不不同同的的灌灌水水方方法法对对首首部部枢枢纽纽内内部部需需要要设设置置的的各种设备和装置不完全相同。各
9、种设备和装置不完全相同。灌溉管道系统的输配水管网按其功能一般可分为输水灌溉管道系统的输配水管网按其功能一般可分为输水管道和配水管道两类。管道和配水管道两类。输水管道输水管道一般为主管或干管上无配水管道分出的管道或管段。一般为主管或干管上无配水管道分出的管道或管段。配水管道配水管道可分为配水干管、配水支管和配水毛管等级别,可分为配水干管、配水支管和配水毛管等级别,并由它们组合形成为网状,故称管网。并由它们组合形成为网状,故称管网。n输水管道固定在地下,配水管道可以固定在地下也可以在输水管道固定在地下,配水管道可以固定在地下也可以在 地地面上成为移动管道。面上成为移动管道。三三输配水管网的规划布置
10、输配水管网的规划布置1.1.输输配水管网配水管网规规划布置的原划布置的原则则与要求与要求 1)1)应应使使输输配配水水管管网网总总长长度度最最短短,管管道道顺顺直直,水水头头损损失失小小,总总造造价价低而管理运用方便。低而管理运用方便。2)2)输输配配水水地地埋埋固固定定管管道道应应尽尽可可能能布布设设在在坚坚实实的的地地基基上上,尽尽量量避避开开填方区以及可能发生滑坡或受山洪威胁的地带。填方区以及可能发生滑坡或受山洪威胁的地带。3)3)根根据据水水源源和和灌灌溉溉田田块块情情况况,输输配配水水管管网网,在在平平原原地地区区可可采采用用环环状状管管网网或或树树枝枝状状管管网网,其其各各级级管管
11、道道应应尽尽量量采采取取两两侧侧分分水水的的布布置置形形式式;在在山山区区丘丘陵陵地地区区宜宜采采用用树树枝枝状状管管网网,其其主主要要管管道道应应尽尽量量沿沿山山脊布置,以尽量减少管道起伏。脊布置,以尽量减少管道起伏。第二节灌溉管道系统规划布置第二节灌溉管道系统规划布置(1)(1)输输配水管网配水管网规规划布置的原划布置的原则则与要求与要求 4)4)输输配配水水管管网网的的进进口口设设计计流流量量和和设设计计压压力力,应应根根据据灌灌溉溉管管道道系系统统所需要的设计流量和配水管道进口所需要的设计压力确定。所需要的设计流量和配水管道进口所需要的设计压力确定。5)5)输输配配水水管管网网各各级级
12、管管道道进进口口必必须须设设置置节节制制阀阀;分分水水口口较较多多的的输输配配水水管管道道,每每隔隔3 35 5个个分分水水口口应应设设置置一一个个节节制制阀阀。管管道道最最低低处处应应设设置置退退水水泄泄水水阀阀,各各用用水水单单位位都都应应安安设设独独立立的的配配水水口口和和闸闸阀阀,并并应应装设压力和流量的计量装置。装设压力和流量的计量装置。6)6)应应尽尽可可能能发发挥挥输输配配水水管管网网综综合合利利用用的的功功能能,把把农农田田灌灌溉溉与与农农村村供供水水以以及及水水产产、环环境境美美化化等等相相结结合合,使使输输配配水水管管网网的的效效益益达达到到最最高。高。第二节灌溉管道系统规
13、划布置第二节灌溉管道系统规划布置输输配水管网可布设成树枝状、环状和混合状配水管网可布设成树枝状、环状和混合状3 3种类型种类型:1)1)树枝状管网树枝状管网(treepipelinenetwork)。特点是,特点是,管线总长度较短,构造简单,投资较低,所以目前大管线总长度较短,构造简单,投资较低,所以目前大多数农田灌溉输配水管网均采用这种形式。但管网内多数农田灌溉输配水管网均采用这种形式。但管网内的压力不均匀,各条管道间的水量不能互相调济,任的压力不均匀,各条管道间的水量不能互相调济,任一级管线损坏时,其以下管线就会断水而得不到可靠一级管线损坏时,其以下管线就会断水而得不到可靠的供水。的供水。
14、2 2输配水管网的布置类型输配水管网的布置类型一般指干、支管或干、支、毛管各管线互相连接成环一般指干、支管或干、支、毛管各管线互相连接成环形的管网形式。其突出特点是,供水安全可靠,管网形的管网形式。其突出特点是,供水安全可靠,管网内水压力较均匀,管道内的水流条件好,供水保证率内水压力较均匀,管道内的水流条件好,供水保证率高,各条管道间水量调配灵活,有利于随机用水。但高,各条管道间水量调配灵活,有利于随机用水。但管线总长度较长,管材和管件等用量大,投资一般高管线总长度较长,管材和管件等用量大,投资一般高于树枝状管网。于树枝状管网。2)2)环状管网环状管网(ringPipelinenetwork)
15、。3)3)混合状管网混合状管网(mixedpipelinenetwork)。其特点介于树枝状管网和环状管网。通常对于配水干管其特点介于树枝状管网和环状管网。通常对于配水干管和供水要求可靠程度稍低的支、毛管可采用树枝状管和供水要求可靠程度稍低的支、毛管可采用树枝状管网;而对于供水要求压力均匀、可靠性大的支、毛管网;而对于供水要求压力均匀、可靠性大的支、毛管则应采用环状管网,并共同组成为混合状管网。这种则应采用环状管网,并共同组成为混合状管网。这种管网结构较复杂,管理运用不方便。管网结构较复杂,管理运用不方便。3 3低压管灌系统输配水管网的布置形式低压管灌系统输配水管网的布置形式 分为地埋固定式和
16、地面移动式两种类型分为地埋固定式和地面移动式两种类型:1)1)地埋固定式管网的布置形式地埋固定式管网的布置形式:依水源的种类和位置以及管网类依水源的种类和位置以及管网类型不同,其布置形式有如下几种型不同,其布置形式有如下几种:a.a.树枝状管网树枝状管网。水源位于田块一侧,树枝状管水源位于田块一侧,树枝状管网呈网呈“一一”形、形、“T”T”形和形和“L”L”形。形。L/b3L/b3 第二节灌溉管道系统规划布置第二节灌溉管道系统规划布置 (3)(3)低压管灌系统输配水管网的布置形式低压管灌系统输配水管网的布置形式 当控制面积较大,地块近似成方形,作物种植方向与灌当控制面积较大,地块近似成方形,作
17、物种植方向与灌水方向相同或不相同时可布置成梳齿形或丰字形。水方向相同或不相同时可布置成梳齿形或丰字形。第二节灌溉管道系统规划布置第二节灌溉管道系统规划布置 (3)(3)低压管灌系统输配水管网的布置形式低压管灌系统输配水管网的布置形式 水源位于田块中心,常水源位于田块中心,常采用采用“工工”字形和长字形和长“一一”字字形树枝状管网布置形式形树枝状管网布置形式:L/b2第二节灌溉管道系统规划布置第二节灌溉管道系统规划布置 b.b.环环状状管管网网:水水源源位位于于田田块块一一侧侧、控控制制面面积积较较大大的的环环状状管管网网布布置置形形式式(图图b。水水源源位位于于田田块块中中心心,控控制制面面积
18、积约约6.76.710 10 hmhm2 2,田田块块长长宽宽比比2 2的的环环状管网布置形式见下图状管网布置形式见下图a。(3)(3)低压管灌系统输配水管网的布置形式低压管灌系统输配水管网的布置形式2)2)地面移动管网的布设和使用地面移动管网的布设和使用 地地面面移移动动管管网网一一般般只只有有一一级级或或两两级级,其其管管材材通通常常有有移移动动软软管管、移移动动硬硬管管和和软软管管硬硬管管联联合合运运用用3 3种种。对对于于渠渠灌灌区区,常常采采用用多多级级半半固固定定式式或或固固定定式式低低压压管管灌系灌系统统,并多并多主要采用树主要采用树枝状管网。枝状管网。(3)(3)低压管灌系统输
19、配水管网的布置形式低压管灌系统输配水管网的布置形式 梯田管灌系统梯田管灌系统梯田管灌系统树枝梯田管灌系统树枝状状布布置置形形式式。布布置置干干管管沿沿地地形形坡坡度度走走向向,即即干干管管垂垂直直等等高高线线布布置置,干干管管可可双双向向布置支布置支管。管。支支管管均均沿沿梯梯田田地地块块方方向向,平平行行等等高高线线布布置。置。辐射树枝状管网的布置辐射树枝状管网的布置形式。形式。干管是扬水压力干管是扬水压力管道,因此必须垂直等管道,因此必须垂直等高线布置,以使管线最高线布置,以使管线最短。支管平行于等高线短。支管平行于等高线布置。同时,因地形起布置。同时,因地形起伏,故布置辐射状分支伏,故布
20、置辐射状分支管由支管给水栓供水,管由支管给水栓供水,并沿山丘脊线垂直并沿山丘脊线垂直等高等高线走向。线走向。山丘区管灌系统山丘区管灌系统水利建筑工程学院 第四章第四章灌溉管道系统灌溉管道系统 1 1输配水管网的工作制度输配水管网的工作制度管道系统最常用的工作制度有续灌、轮灌和随机灌管道系统最常用的工作制度有续灌、轮灌和随机灌3 3种种方式:方式:(1 1)续灌方式)续灌方式(continual irrigation method)(continual irrigation method)(2 2)轮灌方式)轮灌方式(rotational irrigation method)(rotationa
21、l irrigation method)第第三三节节输配水管道及管网设计输配水管道及管网设计(3 3)随机方式)随机方式(randommethod)当灌溉系统面积较大,灌区内的用水单位多,作物种植比例分散,当灌溉系统面积较大,灌区内的用水单位多,作物种植比例分散,需水、用水要求又各不相同,带有随意性时,应采用随机取用水需水、用水要求又各不相同,带有随意性时,应采用随机取用水方式或称按需分配方式。方式或称按需分配方式。随机取用水方式的特点是把管道系统各给水栓、配水井或出水口随机取用水方式的特点是把管道系统各给水栓、配水井或出水口的取用水都看作是一个个独立的随机事件,每个给水栓、配水井的取用水都看
22、作是一个个独立的随机事件,每个给水栓、配水井或出水口在任何时候都可以由管网中取水,也可以不取水;并把或出水口在任何时候都可以由管网中取水,也可以不取水;并把它们作为一个取用水计算单位,在此基础上应用概率论和数理统它们作为一个取用水计算单位,在此基础上应用概率论和数理统计法推算各级管道的设计流量。计法推算各级管道的设计流量。1 1输配水管网的工作制度输配水管网的工作制度(1 1)管道设计流量的计算)管道设计流量的计算(calculationofdesignflowofpipeline)管管网网中中某某一一级级管管道道的的设设计计流流量量可可依依据据其其控控制制的的灌灌溉溉面面积积和和所所设设计计
23、的灌溉制度按下式计算的灌溉制度按下式计算:2 2管网与管道的设计流量管网与管道的设计流量 2 2管网与管道的设计流量管网与管道的设计流量1)续灌方式:续灌方式:等于各级管道流量相加。等于各级管道流量相加。2)轮轮灌灌方方式式:等等于于各各轮轮灌灌组组中中同同时时工工作作的的下下一一级级管管道道设设计流量之和的最大值。计流量之和的最大值。第第三三节节、输配水管道及管网设计、输配水管道及管网设计 3管径的确定管径的确定一一般般先先根根据据各各种种管管材材的的适适宜宜流流速速及及经经验验初初选选管管径径,然然后后进进行行水水力力计计算算校校核核水水头头损损失失是是否否合合理理,经经反反复复试试算算,
24、最最后后选选定定出出符符合市场生产规格标准的管径。合市场生产规格标准的管径。通常初选管径:通常初选管径:式式中中:D为为管管道道内内径径(m);Q为为设设计计流流量量(m3s);V为为管管内内流流速速(ms)。为为防防止止管管网网产产生生水水锤锤,或或发发生生淤淤积积,管管内内流流速速不不得得高高于于2.53.0ms,也也不不得得小小于于0.5ms;为为圆圆周周率率,=3.1416。初初选选管管径径时时,流流速速可可采采用用经经济济流流速速值值。经经济济流流速速是是指指管管道道造造价价较较低低以以及及其其运运行行费费用用也也较较低低的的适适宜宜流流速速值值,应应根根据据当当地地管管材材单单价价
25、和和动动力力价价格格分分析析确确定定。在在低低压压管管灌灌系系统统中中,管管网网及及管管道道内内的的流流速速一一般控制在般控制在0.50.51.8m1.8ms s之间。之间。3管径的确定管径的确定沿程水头损失的计算沿程水头损失的计算 1)1)各种管材管道沿程水头损失:各种管材管道沿程水头损失:4管道及管网的水力计算管道及管网的水力计算2)地面移动软管的沿程水头损失地面移动软管的沿程水头损失它它的的沿沿程程阻阻力力系系数数和和沿沿程程水水头头损损失失取取决决于于雷雷诺诺数数,还还与与流流量量、管管径径、工工作作压压力力、软软管管铺铺设设的的地地面面平平整整程程度度、软软管管的的顺顺直直状状况况等
26、等有关。有关。3)多口出流管道的沿程水头损失多口出流管道的沿程水头损失首首先先按按管管道道内内流流量量不不变变求求出出沿沿程程水水头头损损失失,然然后后再再乘乘以以多多口口系系数数,即可近似得到多口出流情况下的沿程水头损失,即可近似得到多口出流情况下的沿程水头损失,即:即:4管道及管网的水力计算管道及管网的水力计算克里斯琴森导出的多口等流量出流多口系数克里斯琴森导出的多口等流量出流多口系数F F为:为:式式中中:m m为为流流量量指指数数;N N为为给给水水栓栓(出出水水口口)数数目目;X X为为系系数数,X Xl l1 1/l/l,l l1 1为为第第一一个个给给水水栓栓(出出水水口口)到到
27、管管道道进进口口的的距距离离,l l为为给给水水栓栓(出出水水口口)的的间间距距。通通常常X X有有两两种种情情况况,即即当当l l1 1与与l l相相等等时时,X X1 1;当当l l1 1为为l l的的一一半半时时,X X0.50.5。m m,对对于于硬硬质质塑塑料料管管取取1.7741.774,混混凝凝土管及当地材料管、石棉水泥管均可采用土管及当地材料管、石棉水泥管均可采用2.02.0。4管道及管网的水力计算管道及管网的水力计算 第第三三节节输配水管道及管网设计输配水管道及管网设计 (2)局部水头损失的计算局部水头损失的计算(calculationoflocalwaterheadloss
28、es)一般均以流速水头乘以局部水头损失系数表示。一般均以流速水头乘以局部水头损失系数表示。式式中中:h hj j为为局局部部水水头头损损失失(m)(m);为为局局部部水水头头损损失失系系数数;V V为为断断面面平平均均流流速速(m(ms)s);g g为重力加速度为重力加速度(m(ms s2 2)。在在管管道道系系统统的的规规划划设设计计初初级级阶阶段段,为为简简化化局局部部水水头头损损失计算,通常可取沿程水头损失的失计算,通常可取沿程水头损失的10101515予以估算。予以估算。第第三三节节输配水管道及管网设计输配水管道及管网设计 (3)管网水力计算与水击压力校核管网水力计算与水击压力校核(h
29、ydrauliccalculationofnetworkandcheckingwaterhammerpressure)1)树枝状管网树枝状管网(treetypenetworks)按按最最不不利利点点进进行行干干管管的的设设计计:一一般般取取自自水水泵泵到到最最远远点点,或或通通过过流流量量最最大大的的管管线线作作为为干干管管;把把水水头头要要求求最最高高、通通过过流流量量最最大大的的点点称做控制点或最不利点。称做控制点或最不利点。各管段的直径通常根据所需流量,以经济流速计算。各管段的直径通常根据所需流量,以经济流速计算。选定管径后,即可按前述方法计算管路总水头损失。选定管径后,即可按前述方法计
30、算管路总水头损失。第第三三节节输配水管道及管网设计输配水管道及管网设计 2)2)环状管网环状管网(ringpipelinenetworks)根根据据工工程程要要求求布布置置管管线线,确确定定各各管管段段长长度度及及由由各各结结点点向向外外引引出出的的流流量量,然然后后,通通过过环环状状管管网网的的水水力力计计算算确确定定各各管管段段的的流流量量Q Qi i、管径、管径d di i以及各管段的水头损失以及各管段的水头损失h h。满足下述条件:满足下述条件:a.a.流入任一结点流量之和应等于流出该结点流量之和流入任一结点流量之和应等于流出该结点流量之和;b.b.对对于于每每一一个个闭闭合合环环,从
31、从一一个个结结点点到到另另一一个个结结点点间间,沿沿不不同同管管线线计计算算的的水水头头损损失失应应相相等等、即即任任一一闭闭合合环环状状管管路路中中的水头损失之和应等于的水头损失之和应等于0 0。水锤。水锤。管管网网首首部部应应具具有有足足够够的的水水位位高高程程,通通常常应应从从最最不不利利的的轮灌组向上逐级推算水位高程,即轮灌组向上逐级推算水位高程,即:式式中中:ZoZo为为管管网网或或管管道道首首部部的的地地面面高高程程(m)(m);H H0 0为为管管网网或或管管道道首首部部所所要要求求的的工工作作水水头头(m)(m);ZZ为为灌灌区区内内有有代代表表性性典典型型地地点点的的地地面面
32、高高程程与与管管网网或或管管道道的的首首部部的的地地形形高高程程之之差差(m)(m),逆逆坡坡取取正正值值,顺顺坡坡取取负负值值;为为田田间间灌灌水水所所要要求求的的水水头头(m)(m),低低压压管管灌灌,一一般般取取0.10.10.2 m0.2 m。(4)管网首部水头压力高程的推算管网首部水头压力高程的推算五、管网优化设计五、管网优化设计n管道总长度最短,分水口和出水口管道总长度最短,分水口和出水口(结水栓结水栓)的数量的数量少,工程量小。少,工程量小。n基建投资小,水头损失小,能耗小,运行费用低基建投资小,水头损失小,能耗小,运行费用低n在各级管道的多种组合,必有一最优组合,使基建在各级管
33、道的多种组合,必有一最优组合,使基建投资和运行费用之和最小。投资和运行费用之和最小。P155变径。变径。(2)管材的技术要求(3)管道附件1)附件技术要求2)连接附件2)连接附件3)控制附件给水拴3)控制附件安全阀3)控制附件配水井3)控制附件放水井 1地埋固定管道的管理与维护地埋固定管道的管理与维护 (1 1)地埋固定管道的初始运行)地埋固定管道的初始运行 初次投入使用全面进行检查、试水、冲洗,并符合下列要求:初次投入使用全面进行检查、试水、冲洗,并符合下列要求:管道通畅,无污物杂质堵塞和泥沙淤淀;管道通畅,无污物杂质堵塞和泥沙淤淀;各类闸阀及安全保护装置启闭灵活,动作自如;各类闸阀及安全保
34、护装置启闭灵活,动作自如;地埋固定管道无渗水漏水现象,给水栓或出水口以及暴露在地地埋固定管道无渗水漏水现象,给水栓或出水口以及暴露在地面的联接管道完整无损;面的联接管道完整无损;量测仪表或装置清晰,方便测读,指示灵敏。量测仪表或装置清晰,方便测读,指示灵敏。第第四四节节管道灌溉系统的运行管理管道灌溉系统的运行管理(2 2)地埋固定管道的日常运行与维修)地埋固定管道的日常运行与维修1)1)水击破坏管道的预防水击破坏管道的预防;2)2)管道漏水的检查管道漏水的检查;3)3)定时测定管网水压和流量定时测定管网水压和流量;4 4)管道维修)管道维修;5 5)管件与附属设备的维修。)管件与附属设备的维修
35、。(1)移动软管的运用方式)移动软管的运用方式(operatingway);软管与水泵出水管口直接连接,输配水到田间;软管与水泵出水管口直接连接,输配水到田间;软管与地埋管道上的给水栓连接,配水到田间;软管与地埋管道上的给水栓连接,配水到田间;软管与地埋管道上的给水栓连接,做为末级输水管以软管与地埋管道上的给水栓连接,做为末级输水管以代替田间输水沟向畦、沟输水灌溉;代替田间输水沟向畦、沟输水灌溉;软管与水泵出水管口直接连接,做为一级管道直接向软管与水泵出水管口直接连接,做为一级管道直接向畦、沟输水灌溉。畦、沟输水灌溉。2移动软管的运行和维护移动软管的运行和维护(2 2)移动软管运用时应注意的事
36、项)移动软管运用时应注意的事项 使用前,要认真检查软管的质量,若软管有破损应及时修使用前,要认真检查软管的质量,若软管有破损应及时修补或更换;补或更换;使用时,软管要铺放平顺,严禁拖拉,以防破裂。使用时,软管要铺放平顺,严禁拖拉,以防破裂。软管输、灌水跨沟或壕时,要用架托方法保护;转弯时要软管输、灌水跨沟或壕时,要用架托方法保护;转弯时要缓慢,切忌拐缓慢,切忌拐90。直角弯;直角弯;用塑料软管冬灌和春灌时要注意防冻。白天气温若低于用塑料软管冬灌和春灌时要注意防冻。白天气温若低于5时应停止使用。冬春浇地后,塑料软管中存水要放空,时应停止使用。冬春浇地后,塑料软管中存水要放空,并洗净,保管好,以免
37、遇寒结冰损坏;并洗净,保管好,以免遇寒结冰损坏;软管用后要清洗干净,卷好存放。软管用后要清洗干净,卷好存放。(3 3)移动软管的维修)移动软管的维修若管壁有小孔洞或裂缝漏水,可使用塑料薄膜贴补;若管壁有小孔洞或裂缝漏水,可使用塑料薄膜贴补;若管壁有小孔眼漏水,可用专用粘合剂修补;若管壁有小孔眼漏水,可用专用粘合剂修补;若若管管壁壁破破裂裂过过于于严严重重,可可从从破破裂裂漏漏水水处处剪剪断断软软管管,然然后后顺顺水水流流方方向向再再把把软软管管两两端端套套接接起起 来来(即即套套袖袖法法),(4 4)软管的保管)软管的保管(store of soft pipe)(store of soft p
38、ipe)软软管管用用后后要要放放在在室室内内空空气气干干燥燥、温温度度适适中中地地方方,严严禁禁堆放室外,直接受阳光照射;堆放室外,直接受阳光照射;软软管管要要平平放放,并并防防止止重重压压、磨磨坏坏软软管管折折边边或或相相互互粘粘连连。非灌溉季节,软管应尽可能悬挂存放,以防老鼠咬坏;非灌溉季节,软管应尽可能悬挂存放,以防老鼠咬坏;不不要要将将软软管管与与化化肥肥、樟樟脑脑等等有有气气味味的的物物质质存存放放在在一一起起,以防软管粘连。以防软管粘连。1与灌溉渠道系统比较,试述灌溉管道系统的主要特点与灌溉渠道系统比较,试述灌溉管道系统的主要特点(可从系统技术特可从系统技术特征,系统组成与类型等方
39、面进行分析比较征,系统组成与类型等方面进行分析比较)。2简简述述灌灌溉溉管管道道系系统统输输配配水水管管网网规规划划布布置置的的原原则则与与要要求求以以及及主主要要布布置置类类型型,其与灌溉骨干渠道系统的规划布置有何不同其与灌溉骨干渠道系统的规划布置有何不同?3如如何何进进行行输输配配水水管管道道及及管管网网的的设设计计?试试述述其其方方法法步步骤骤,它它与与渠渠道道和和渠渠系系设计有何异同设计有何异同?4目目前前我我国国在在灌灌溉溉管管道道系系统统中中主主要要采采用用哪哪几几种种管管材材及及其其附附件件?对对管管材材及及管管道附件的主要技术要求有哪些道附件的主要技术要求有哪些?5为为什什么么
40、要要重重视视灌灌溉溉管管道道系系统统的的管管理理和和维维护护?在在管管道道运运行行中中日日常常管管理理与与维维护应主要抓哪几项工作护应主要抓哪几项工作?本章思考题本章思考题 练习题n某井灌区地下管道布置如图5-1所示。一条干管,两条支管,支管间距CF=90cm,支管上放水口间距CD=DE=80cm。干管、支管均用硬塑料管内径100mm。水泵采用潜水电泵,井中动水位距地面18m,水泵管路长22m,采用内径为90mm的钢管。灌区地面平坦,放水口高出地面0.2m,图中AB=38m,BC=15m。要求:计算放水口H处出水量为50m3/s时(开启这一个放水口)需要的水泵总扬程为多少米?ooABCD一支二
41、支FGHEn北方某井灌区,地面平坦,东西长300m南北宽204m,总面积108亩。采用地下管网输水。社干管1条,支管3条,放水口9个,支管间距100m,支管上放水口间距80m,干管设计流量76m/s。干管用聚氯乙烯硬管,外径125mm,壁厚4mm,支管用聚氯乙烯硬管,外径110mm,壁厚3.5mm。灌水时管网同时开启两个放水口,放水口高于地面0.2m。灌溉季节机警地下动水位在24m。选用QJ型号水泵,淹没深度5,水泵出水官为钢管,内径100m。求水泵总扬程。n提示:1)选最不利放水口认为分流点分别到两端水头损失相等。n2)不同管材参数不同。n3)局部损失可以按10%沿程损失计算。管网图100m100m36m75m80m80m123456798n.某滴灌毛管(塑料)沿果树行布设(地面坡度为0),果树株距2m,每树布设两个管式滴头,滴头设计工作压力为10m水头,出水量为4t/h,毛管上滴头等距布设,间距为1m,并限制首尾滴头工作压力差要小于滴头设计工作压力的20%。要求:确定毛管管径与长度,并计算距毛管进口20m处的工作压力。
限制150内