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1(自壓管道灌溉系統(tǒng)的機理和組成 1(1自壓管道灌溉系統(tǒng)的機理 自壓管道灌溉系統(tǒng)就是利用地形的自然高差形成的壓力水頭，通過管道輸水到田間的節(jié)水灌溉系統(tǒng)。它突出的特點就是充分利用自然壓差，形成壓力管道系統(tǒng)，不需要消耗電能就可配套低壓管道灌溉、噴灌、滴灌等節(jié)水灌溉設施。 1(2自壓管道灌溉系統(tǒng)的組成 自壓管道灌溉系統(tǒng)包括:水源、首部樞紐(攔污柵、閘門、量水設備、輸水渠或管、沉沙池和壓力池)、輸水管網(wǎng)系統(tǒng)、田間灌溉系統(tǒng)。 首部樞紐的作用主要是保證有足夠的水量供應，同時，保證水質(zhì)清潔，避免管網(wǎng)堵塞。 2(自壓管道灌溉系統(tǒng)的規(guī)劃和設計 2(1需要收集的基本資料 自壓管道灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設計之前，必須收集以下基本資料，作為設計的依據(jù)。 1 地形地貌;地理位置 灌區(qū)內(nèi)陸理位置基本地形和地貌要在局部地形圖上標出，并繪出管網(wǎng)的走向及有關設施的位置。 2 氣象 灌區(qū)內(nèi)的多年降水量、蒸發(fā)量、主風向及風速，最高、最低、平均氣溫，無霜期的長短 ，日照小時數(shù)。 1/17頁 3 土壤特性 土壤質(zhì)地，耕層厚度，養(yǎng)分狀況。 4灌區(qū)內(nèi)主要作物分布 灌區(qū)總面積，農(nóng)作物種類，種植比例，各種作物的種植面積。 5經(jīng)濟情況 規(guī)劃區(qū)內(nèi)人口，勞動力，耕地面積，產(chǎn)量，人均收入，交通狀況。 6管道材料 管道材料性能，生產(chǎn)廠家，管材類型。 2(2系統(tǒng)設計內(nèi)容 自壓管道輸水灌溉工程設計主要包括八個方面的內(nèi)容。 1確定管道長度及走向，并繪制管道縱斷面圖。 2灌溉制度的制定。計算灌水定額，灌水周期。 3水量平衡分析。根據(jù)灌溉面積確定供需水量。 4管道布局。確定管網(wǎng)的走向、管道各段的長度。 5確定灌溉方式、灌溉工作制度。 6管道水力計算。確定管網(wǎng)入口的工作壓力、管道水頭損失、管徑的大小;管道內(nèi)流速校核。 7工程概算。 8經(jīng)濟效益分析。 2(3系統(tǒng)管網(wǎng)布置及灌溉制度的確定 1管網(wǎng)布置 管網(wǎng)布置的合理與否，對工程投資、運行狀況和管理維護有很大 2/17頁 影響。一般管道布置應遵循以下原則。 ?、充分利用壓力水頭。 ?、力求管道總長度短、管線平直，減少折點和起伏。 ?、灌區(qū)內(nèi)田間固定管道的長度宜為6,10米/畝。 ?、支管道走向宜平行于作物種植方向。支管間距單向控制時不應大于75米，雙向控制時不應大于150米。 2灌溉制度的確定 灌溉制度是根據(jù)作物生育期內(nèi)一定的氣候、土壤和耕作技術條件為獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)進行適時適量灌水的一種制度。其內(nèi)容包括灌水定額、灌溉定額、灌水時間及次數(shù)。 ?、灌水定額的確定 在管網(wǎng)設計中，采用作物生育期內(nèi)各次灌水量中最大的一次作為設計灌水定額。對于種植不同作物的灌區(qū)，通常采用設計時段內(nèi)主要作物的最大灌水定額作為設計灌水定額。 一般灌水上限按田間持水量的85,95%計算，下限按田間持水量的55,65%計算。 灌水定額按式2—3—1計算。 2—3—1 式中: —設計灌水定額，mm、m3,畝; —計劃濕潤層深度，cm; —田間持水率; 1、 2—土壤適宜含水量上、下限; 3/17頁 土、 水—計劃濕潤層土壤干容重、水容重，t,m3。 ?、灌水周期的確定 根據(jù)灌水臨界期作物最大日需水量值，按式2—3—2計算理論灌水周期。因為，實際灌水中可能會出現(xiàn)停水、配水設備故障等原因，故設計灌水周期應小于理論灌溉周期。 T理=m,Ea,T設 2—3—2 式中:T理—理論灌水周期，d(天); Ea—控制區(qū)內(nèi)作物最大日需水量，mm,d; T設—設計灌水周期，d(天); m—同前。 控制區(qū)內(nèi)種植不同作物時，按式2—3—3求權法計算理論灌水周期。 2—3—3 式中:T理、m—同前; A—系統(tǒng)設計灌溉總面積，畝; Eai、Ai—設計時段內(nèi)不同作物最大日需水量、作物種植面積，mm,d、畝。 ?、灌水設計流量的確定 根據(jù)灌水定額、灌溉面積、灌水周期、每天工作的時間和灌溉水利用系數(shù)計算灌溉設計流量。用式2—3—4計算。 2—3—4 4/17頁 式中 設—灌溉設計流量，m3,h; m、A、T—同前; —灌溉水利用系數(shù)，一般取0.80,0.90; t—每天工作的時間，h，一般取15,20h ?、水量供需平衡分析 水量供需平衡按式2—3—5計算。 Q供,Q需 2—3—5 式中:Q供—水源供給水量，m3; Q需—灌溉需水量，m3。 為了達到規(guī)劃區(qū)內(nèi)節(jié)水增產(chǎn)的目的，應采用先進的節(jié)水灌溉技術，減少灌水定額。當出現(xiàn)供水量小于需水量時，應開辟新的水源。無新水源時應重新調(diào)整作物結(jié)構布局或減少灌溉面積。 3灌溉工作制度 傳統(tǒng)灌溉方式是續(xù)灌和輪灌相結(jié)合的方法，即:支管之間采用輪灌，支管內(nèi)采用續(xù)灌。 ?、系統(tǒng)輪灌組數(shù)目的確定，用式2—3—6計算 N=int(nq,Q設) 2—3—6 式中:N—系統(tǒng)輪灌組數(shù); n—系統(tǒng)出水口總數(shù); q—出水口的出水量，m3,h; int—取整符號; 5/17頁 |
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