魏杰
山东省沂南县斜屋拦河闸管理所，山东 沂南 276300
摘要：本文简要总结了低压管道节水灌溉工程的优点和特点，阐述了管道灌溉系统的组成和分类，简要介绍了灌溉管道系统常用的管件和管件，并详细介绍了一般步骤。典型设计的方法和方法，以及建成项目的后期评估。
关键词：低压管道；节水灌溉井灌区；推广应用
引言
灌溉管道系统是一种从水源取水，通过管网的压力分配水，灌溉农田的工程系统。它通常由水源和主体，输水和分配网络，田间灌溉设备，附属建筑物和辅助设备组成。
1 灌溉管道系统的组成及分类
1.1 灌溉管道系统的组成
河流，湖泊，水井，泉水，水库，池塘等可以用作管道灌溉的水源。与渠道灌溉相比，管道灌溉对水质的要求更高。如果水源中有污垢，杂草，沉淀物和其他杂质，则必须阻止沉淀。
总站水利工程从水源取水并进行适当处理，以满足输配水管网的水量，水质和水压要求。灌溉管道系统通常由泵单元加压。如果自然地形下降，也可以使用自压灌溉管道系统。为了使灌溉水质达到要求，通常需要使用过滤设备，有时需要设置垃圾架和沉淀池以去除水体中的杂质，微生物和藻类。
输配管网负责整个系统的输水和配水，该系统由管道，管件和管道辅助设备组成。它通常由主管，支管和毛细管组成。当管网的控制区域较大时，主管（或主管）有时会设置在主管的顶部。
1.2 灌溉管道系统的类型
除水源外，移动式管道灌溉系统还可以移动各级管道和其他组件。设备利用率高，单位面积投资低，效率高，适应性强，使用方便；但劳动强度大，管理不到位，容易损坏设备。
半固定式灌溉管道系统也称为半移动式灌溉管道系统。系统的某些组件是固定的，而某些组件是可移动的。
除农田灌溉装置外，固定灌溉管道系统的其他部分在整个灌溉季节或全年都固定，系统各层的管道均为埋地管道。具有灌溉方便，灌溉劳力少，管材用量大，投资高的优点。
1.3 灌溉管道系统的管材与管件
1.3.1 常用的管材
1）水泥管用于地下管线，如钢筋混凝土管，普通混凝土管，水泥土管，石棉水泥管等；
2）塑料管有两种：硬管和挠性管。刚性管，例如PVC管，聚乙烯管，聚丙烯管，双壁波纹管，通常用作固定管，但也可用作地面移动管。软管，如改性聚乙烯薄膜塑料管，涂层塑料布管等，主要用于地面移动管道；
3）各种钢管，铸铁管，铝合金管，薄壁钢管等金属材料。它们都是硬质材料管道，可以用作固定管道或地面移动管道。
4）圆柱形瓦管，陶瓷管，石灰土管，石砌管等由当地材料制成的管是硬管，并用作固定管。
1.3.2 管件
管道附件种类繁多，根据其功能可分为控制附件和连接附件。
1）连接配件为管件，主要包括三通，十字，接头短管，弯头，塞子，异径管和快速接头；
2）控制附件用于控制各种设备和组件管道系统的流量和水压。在管道系统中，最常用的控制附件是阀门，进水和排气阀，供水栓，止回阀，安全阀，压力调节装置，阀门分配井和阀门排水井。
2 推广应用
近年来，沂南县先后在阳坡镇和湖头镇建设了两个333hm2低压管道节水灌溉工程示范区。示范区种植的主要农作物有小麦、玉米、花生和黄烟。
示范区建设采取持续发展、分散供水的方式。本工程采用尼龙管与喷淋管相连接的方式，管道采用固定式，与喷淋管相连接。
2.1 典型设计
2.1.1 基本情况
1）工程位置：位于张家哨——沂水公路以东，湖头镇驻地以北，1号井位置。
2）水源：大口井，位于断层构造带上，涌水量120m3/h,水面40×30㎡，深12m。
2.1.2 灌溉作物的选择及灌溉面积的确定：
1）灌溉作物：大田作物；
2）灌溉面积：66.7hm2。
2.1.3 输配水系统布置方案选择：
1）输水方式选择：采用半固定式管道灌溉系统，干、支管道固定，通过给水栓连接锦纶软管灌溉。
2）输配水系统布置方案选择：干管垂直等高线南北布设，长度700m；支管平行等高线东西布设，每200m一道，共3道1800m，管材采用PVC塑料硬管。
3）给水栓选择与布置：给水栓型式，采用NC—75型给水栓；布置，沿支管每200m布置一只。
2.1.4 灌溉需水量与灌溉制度的确定：
1)作物灌溉定额与灌溉制度的确定：
作物灌溉定额：参考有关资料，取综合灌溉定额为M=1935m3/hm2。
灌溉补水强度：I=K×Em/1.5=42.0m3/hm2/d,
式中：I----灌溉补水强度（m3/hm2/d）
Em----作物需水高峰期的需水强度（mm/d）取Em=4.2mm/d,
K----修正系数，取1.0
2)灌水定额，灌水周期与灌水次数
灌水定额：M=10×h×(Pf－P)/0.9=40mm(400.2m3/hm2)
式中：M----净灌水定额（m3/hm2）
Pf、P----分别为作物适宜的土壤水分上、下限（占土体积的百分数），取Pf=30%，P=60%Pf。
h----计划湿润层深度（cm）,取30cm.
设计灌水周期：T≤W/I=26.68/2.80=9.5（d），取9d,
式中：T----灌水周期（d）
灌水次数：N=I/M=129/26.68=4.8(次)
3)一次灌水所需时间：
P=1000q/b×L=1000×20/100×100=2＜12(mm/h)
T=M/p=26.68/2=13.34(h)
4)同时工作的给水栓：
N=A×t/(b×L×T×C)=1000×667×13.34/(100×100×9×20)=5(个)
2.1.5 轮灌方式与系统流量计算
为缩小管径，降低投资，系统采用三条支管同时供水的方式灌溉。
各管道长度、流量：CB段长200m，流量20m3/h；BA段长200m，流量60m3/h；AO段长120m，流量100m3/h。
2.1.6 管道水力计算
1)、软管水头损失计算：根据中国水利水电科学研究院经验公式
Hf=2.531×105×L×Q1.7399/DZ4.5181
式中：
Hf——软管水头损失
Q——软管流量，20m3/h
L——软管长度，100m
DZ——软管折径，78.5mm(D50mm软管)
则Hf=12.72m
2)管道沿程水头损失计算：
管径拟定：D=18.8(Q/V)0.5;V,管内流速取1m/s。
各管段直径：CB段84mm,BA段145mm,AO段188mm,取标准管径110、125、160mm.
支管：据轮灌方式最大流量20m3/h，管径：110mm.
水头损失计算：H=1.1×0.000915×L×Q1.744/D4.774
Q——管道流量（m3/s）
L——管道长度（m）
D——管道直径(m)
经计算，各管段水头损失CB段1.19m,BA段4.30m,AO段0.75m;支管水头损失2.38m.
3)总水头损失：
H=Hf+H+H高-H低+10（吸程）+3（机房）+5（其它）=59.64（m）
2.1.7 水泵选型
根据设计流量100m3/h、设计扬程59.64m，选择水泵为IS100—65—200（O）型离心泵，流量100m3/h，扬程60m，配套功率22KW。
3 结束语
通过近几年的运行和应用，两个低压管道节水灌溉示范项目在提高作物产量和效益上，特别是在项目示范区的经济作物花生和黄烟，取得了显著成效。该方法不仅节水增产，而且节省时间和劳力，提高了质量，具有显着的经济效益和社会效益，值得在应用领域广泛应用。
参考文献：
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