水利工程師論文低壓管道灌溉在小型農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用

　　在農(nóng)田水利的建設(shè)中，灌溉是很重要的，低壓管道灌溉也是其中的一種灌溉方式，很多工程師也針對此進(jìn)行過一些研究，本文是一篇水利工程師論文范文，主要論述了低壓管道灌溉在小型農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用。

　　摘 要：低壓管道灌溉是現(xiàn)在農(nóng)田水利中應(yīng)用最為廣泛的節(jié)水系統(tǒng)，本文通過低壓管道灌溉在農(nóng)田水利中應(yīng)用進(jìn)行探析，特別是針對福建省這樣一個特殊地形的地方進(jìn)行分析。現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展低壓管道灌溉出現(xiàn)了各種形式，根據(jù)不同農(nóng)作物及不同地形有對應(yīng)的灌溉技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：低壓管道灌溉,農(nóng)田水利,應(yīng)用

　　1.引言

　　低壓管道灌溉工程現(xiàn)狀使用范圍相當(dāng)廣泛，大多數(shù)農(nóng)田采用低壓管道灌溉的目的是為了方便，同時這樣的做法可以大大減少水損失和蒸發(fā)過程中的水分流失，將水的效率提高到95%，對于井灌區(qū)來說，這樣的做法可以大大減少農(nóng)田里水的輸運(yùn)，同時使得農(nóng)田的水提物大大降低，從而降低了25%以上的能源消耗。提高土地利用率3%～2%，具有便于管理，節(jié)省時間，易于維護(hù)的優(yōu)勢。我國北方地下水資源嚴(yán)重超采地區(qū)，應(yīng)大力推廣低壓管道技術(shù)，特別是新的井灌區(qū)，力爭實現(xiàn)管道。近年來，南方地區(qū)經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)也大力推進(jìn)低壓管道灌溉。由于低壓管道灌溉技術(shù)投入低，設(shè)備簡單，便于管理，易于農(nóng)民使用。因此，它順應(yīng)目前中國農(nóng)業(yè)集約化、規(guī)模化發(fā)展的趨勢，受到廣大農(nóng)民的歡迎。

　　2.低壓管道灌溉概述

　　低壓管道灌溉是灌水時使用較低的壓力，通過壓力管道系統(tǒng)，把水輸送到田間，灌溉農(nóng)田。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)，根據(jù)各部分承擔(dān)的功能，由水源(機(jī)井)、輸水管道、給配水裝置(出水口、給水栓)、安全保護(hù)設(shè)施(安全閥、排氣閥)、田間灌水設(shè)施等部分組成。

　　低壓管道輸水灌溉的水源有井、河、渠、水庫、塘等，配套的提水動力多為機(jī)泵(有自壓條件的除外)。輸水系統(tǒng)是由輸水管道、管件(三通、四通、彎頭、變徑接頭等)連接成的輸水通道。按管道材料可分為混凝上管、水泥砂土管、缸瓦管、石棉水泥管、塑料管等。

　　給配水裝置，由地下輸水管道向田間溝、畦配水的給水裝置，一般稱出水口，如能連接下一級田間移動管道的，則稱給水栓。

　　保護(hù)設(shè)備，為防止水泵突然關(guān)閉或其它事故等產(chǎn)生的水錘，在管道系統(tǒng)首部或適當(dāng)位置安置調(diào)壓或進(jìn)排氣閥等保護(hù)設(shè)置。

　　田間灌水設(shè)施，田間灌水設(shè)施一般是指與出水口相連接的閘管系統(tǒng)。

　　低壓管道灌溉改變了傳統(tǒng)的灌溉方式，提高了水資源的利用效率，水資源利用系數(shù)提高到0.95，2% - 3%，不僅節(jié)約了人力資本，而且提高了糧食的產(chǎn)量和質(zhì)量。

　　低壓管道灌溉具有以下幾個優(yōu)點：

　　(1)節(jié)水，管道輸水系統(tǒng)可以減少滲漏和蒸發(fā)損失，提高水的有效利用率。各地井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉的實踐表明，一般可比土渠輸水節(jié)約水量30%左右。是一項有效的節(jié)水灌溉工程措施。

　　(2)輸水快和省時、省力，管道輸水灌溉是在一定壓力下進(jìn)行的，一般比土渠輸水流速大、輸水快，供水及時，有利于提高灌水效率，適時供水，節(jié)約灌水勞力。

　　(3)減少土渠占地，以管代渠在井灌區(qū)一般可比土渠減少占地2%左右。對于我國土地資源緊缺，人均占有耕地不足1.5畝的現(xiàn)實來說，這是一個很大的社會和經(jīng)濟(jì)效益，其意義極為深遠(yuǎn)。

　　(4)節(jié)能，用管道輸水灌溉，比土渠輸水多消耗一定能耗，但通過節(jié)水，提高水的有效利用率所減少的能耗，一般可節(jié)省能耗20%一25%。

　　(5)灌水及時促進(jìn)增產(chǎn)增收，管道輸水灌溉，減少水量損失，同時改善了田間灌水條件，縮短了輪灌周期，從而有效地滿足了作物生長的需水、可收到增產(chǎn)增收的效果。

　　3.低壓管道灌溉在福建平原及丘陵山地區(qū)小型農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用

　　(1)應(yīng)用概況。管道輸水灌溉主要有滴灌系統(tǒng)、噴灌系統(tǒng)或低壓管道系統(tǒng)，選擇哪一個需要根據(jù)你的實際情況來定。

　　(2)微噴灌。微噴灌具有低損耗、節(jié)約人工、占地少、地形和土壤適應(yīng)性強(qiáng)、利于水土保持等特點。新型節(jié)水灌溉技術(shù)的低壓管道系統(tǒng)和安裝在過去的專用管道灌溉設(shè)備或管道，水和作物生長所需的水分和養(yǎng)分流動小，均勻，準(zhǔn)確傳遞到附近的土壤表面或土壤，比傳統(tǒng)的地表灌溉水。據(jù)統(tǒng)計，微灌溉技術(shù)為每平方米0.00318噸的水，節(jié)水率為45.89%。

　　(3)滴灌灌溉。滴灌管是滴灌灌溉系統(tǒng)中的重要灌溉器，是按照作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的灌水器，將水和作物需要的養(yǎng)分一滴一滴，均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤中。

　　(4)低壓管道灌溉系統(tǒng)。①按輸配水方式分類。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)按輸配水方式可分為加壓輸水系統(tǒng)和自壓輸水系統(tǒng)，加壓輸水系統(tǒng)分為兩種，一種是水泵直送式，即水泵直接將水送入管道系統(tǒng)，然后再通過分水口進(jìn)入田間，另一種形式是蓄水池調(diào)蓄式，即經(jīng)水泵加壓通過管道將水輸送到某一高位蓄水池，然后由蓄水池通過管道自壓向田間供水。

　　②按管網(wǎng)形式分類。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)按管網(wǎng)形式可分為樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)。樹狀網(wǎng)的管網(wǎng)為樹枝狀，水流在干管、支管、分支管中從上游流向末端，只有分流而我匯流。環(huán)狀網(wǎng)是管網(wǎng)通過節(jié)點將各管道連接成閉合環(huán)狀，根據(jù)出水口位置和控制閥啟閉情況，水流可作正向或逆向流動。

　　③按工作方式分類。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)按工作方式可分為移動式、半固定式和固定式。移動式除水源外，管道及分水設(shè)備都可移動，機(jī)泵有的固定，有的也可移動。半固定式管道系統(tǒng)的一部分固定，另一部分移動。固定式是低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)中的各級管道及分水設(shè)施均埋入地下，固定不動。

　　④按結(jié)構(gòu)形式分類。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)形式可分為開敞式、半封閉式和封閉式。開敞式是指在上游高差不太大的一些部位設(shè)有自由水面調(diào)壓井的管道系統(tǒng)形式。半封閉式是指在輸水過程中，管道系統(tǒng)不完全封閉，在適宜的位置設(shè)置浮球閥來控制閥門啟閉的一種輸水形式。封閉式是指水流在全封閉的管道中從上游管端流向下游管道末端，輸水過程中系統(tǒng)不出現(xiàn)自由水面。

　　4.針對福建平原及丘陵山地區(qū)低壓管道的布置及計算

　　4 . 1管道系統(tǒng)布置的基本原則 　　(1)管道系統(tǒng)布置應(yīng)做到排水、道路、林帶、供電等系統(tǒng)緊密結(jié)合，統(tǒng)籌安排，并充分利用原有水利和其他工程設(shè)施。

　　(2)根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕煌ā⒛茉础⒉牧瞎?yīng)等條件及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、勞力等情況。因地制宜地選擇管材。

　　(3)管網(wǎng)布置力求管線總長度短。控制面積大、并作到管線平順，減少拐彎、起伏等現(xiàn)象。達(dá)到投資少效益高的目的。

　　(4)支管(田間末級地埋管道)走向應(yīng)與作物種植方向及地形坡度相適應(yīng)。

　　(5)根據(jù)現(xiàn)行生產(chǎn)管理體制，確定出水口間距、使之適用于用戶管理、有利于輪灌、達(dá)到省水、節(jié)能的目的。

　　4 . 2低壓管道的計算

　　管道輸水灌溉設(shè)計流量是指灌水時期管道所需通過的最大流量，它由水源條件、作物灌溉制度、管道工作制度、灌溉面積、作物種植結(jié)構(gòu)等因素綜合考慮確定，它是管網(wǎng)布置、管徑選擇、管材強(qiáng)度復(fù)核、管道水力學(xué)計算等的主要依據(jù)。

　　農(nóng)作物的灌溉制度是指播種前及全生育期的灌水次數(shù)、灌水日期、灌水定額及灌溉定額。

　　作物的灌水定額和灌水周期隨年份和生育階段不同而不同。在管道設(shè)計中，應(yīng)選擇符合設(shè)計代表年的最大灌水定額和灌水周期作為設(shè)計依據(jù)，即：

　　①按照管徑的計算公式，流速2m/s計算，給水管至少要3英寸。

　　②給水管是3英寸，接到設(shè)備的1.5英寸管上，只要進(jìn)水有足夠壓力，對流量沒有太大影響。

　　③如果只是攪拌機(jī)進(jìn)口那一段是1.5英寸管，只相當(dāng)于局部節(jié)流，但前面的供水管還是要用較大的管徑，不然壓力損失過大，如果有別處用水，則會影響到你這里的流量，同時也不利于節(jié)能。

　　5.結(jié)束語

　　根據(jù)本文的概述可以發(fā)現(xiàn)，低壓管道灌溉在農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用相當(dāng)?shù)膹V泛。特別是福建這樣又有小平原又有丘陵的地區(qū)，低壓管道灌溉顯得格外得重要。低壓管道灌溉不僅僅是起到一個節(jié)水灌溉的效果，還方便了農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的發(fā)展。

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　　水利工程師論文發(fā)表期刊推薦《中國水利》（半月刊）創(chuàng)刊于1950年，由中華人民共和國水利部主管,是水利系統(tǒng)最權(quán)威的指導(dǎo)(綜合)類科技期刊。以宣傳黨中央、國務(wù)院的治水方針,宣傳水利部黨組的治水思路,探討水利發(fā)展對策,指導(dǎo)、服務(wù)水利改革與發(fā)展,交流水利科學(xué)研究新進(jìn)展.推廣水利新技術(shù),溝通水利與社會為宗旨。