农田水利工程滴灌系统设计研究

2022-09-12

1. 工程概况

本文选择新疆地区的精河县大河沿子镇为案例来进行滴灌系统设计的案例来进行分析, 工程区建设地在精河县大河沿子镇周边的7个村庄, 先需要对棉花等作物实行高新节水灌溉, 工程区所设计的滴灌面积大致将近0.2万公顷, 滴灌系统的数量大致控制在29个, 其中包括新建的24个滴灌系统, 5个为经过改造的。

2. 滴灌技术原理

滴灌技术作为一种新型的灌溉技术, 也是一种低压节水灌溉技术。滴灌技术具体来讲就是由管网以及出水管将经过过滤并且具有一定压力的水进行输输送出去, 其目的地就是灌溉带。为了减少由于蒸发而损失的水资源, 就需要将其进行自动化的控制。滴灌技术由于本身所具有的特征, 其实际上对于水质的要求是非常高的。

3. 滴灌系统的设计

3.1 滴灌带铺设方式及管道的布置方式。

按照新疆地区的实际的地形以及地质条件, 要想实现低压以及小流量的高效节水模式, 实际的灌溉铺设见图1。

管道铺设的基本原则就是路线最短, 并且需要实现滴灌带设置的方向需要与实际作物的种植方向一致。另一方面, 其管道的设置需要根据实际的情况来满足用水单元的需要, 使其管理起来更加的方便。

3.2 各级管道流量计算。

按照计算的结果进行设计, 滴灌带流量是0.692立方米每小时, 支管进口流量为48.44立方米每小时, 系统总流量是233.20立方米每小时。

3.3 系统水力计算。

系统水力计算从以下两个方面进行:

(1) 滴灌带水头损失h毛为:

(2) 滴灌带进口工作压力h0为:

3.4 水泵选型。

本滴灌系统选择1台W200/345—45/4 (Z) 的离心泵, 水泵的额定流量是262立方米每小时, 功率是45千瓦, 额定扬程是38米。

3.5 系统首部设计系统。

系统首部的设计一般从以下三个部分来着手: (1) 过滤器。工程区的水资源的来源是地表水, 过滤器一般安装在干管上, 过滤器的形式是自清洗立式, 一般使用需要配置相应的管件。 (2) 施肥罐。按照滴灌设计的流量来确定施肥罐的规格以及数量, 本案例每一个滴灌系统需要配置一个施肥罐, 其实际的规格为300升。 (3) 控制量测设施与保护装置。滴灌系统的水表设置的位置在过滤器的前面, 在首部枢纽进管网的地方设置逆止阀, 逆止阀的规格一般和过滤器的直径是一致的。压力表一般设置在过滤器的进出口位置处, 排气阀在首部枢纽连接管及田间管网最高的位置。

3.6 土建设计。

土建的设计一般从以下5个部分来进行:

3.6.1 泵房。

过滤系统的管理房在滴灌系统的首部, 其管理房的实际规格应该首先达到电机、控制阀以及配电设备等相关设备的安装、使用以及维护的需要。过滤系统管理房的结构一般是砖混, 实际建设过程中的尺寸一般需要根据相关设备的情况来进行相应的调整。

3.6.2 管沟。

按照新疆地区的地质相关的资料来对管沟开挖的边坡进行确定, 为1∶0.5。使用梯形作为管沟的横断面, 在开挖的过程中其沟底一般需要保持一定的平整度, 回填土一般使用使用原土回填, 对于原土回填的基本要求就是需要其实际的土质均匀, 而在管沟的管壁一定范围以内不可以含有尖角砾石以及膨胀土。

3.6.3 阀门井与排水井。

阀门井的位置一般设在干管或者是分干管上, 具体的位置在管上具有排气设备以及阀门的管件上。而排水井的设置位置一般选在分干管的末端。阀门井的实际尺寸的设计一般需要根据实际的情况, 基本满足设备以及操作维修等来确定。

3.6.4 镇墩。

镇墩的设置位置一般选在管道的转弯处、末端的排水处以及管道的变径的地方。镇墩具体的规格尺寸需要根据静水压力以及构筑物的稳定性来确定。

3.6.5 管道交叉建筑物。

干管在经过道路或者是渠系是需要建设一定规格的钢筋混凝土的套管, 而其实际的尺寸一般选用规格为DN600的, 除此之外, 分干管如果遇到类似的情况也需要进行套管的设置, 在干管或者是分干管放入套管时需要进行防老化的措施。

4. 结束语

综上所述, 现阶段我国的滴灌技术还存在一定的缺陷, 需要进行一定的改进, 所以在实际的滴灌系统的设计时需要根据实际的情况来尽可能的选用科学合理的设计方案来达到目, 以这样的形式来实现滴灌技术在我国灌溉工程中实际应用价值。

摘要：现阶段农田水利工程灌溉过程中, 滴灌技术在其中发挥着非常重要的作用, 由于我国新疆地区的气候属于干燥型, 而且水资源方面稀缺, 滴灌技术由于其本身的优在新疆地区得到了广泛的使用, 其实际所达到的效果是非常显著的。本文以新疆农田水利工程滴灌系统的具体设计为基础, 深层次分析研究了滴灌系统的设计方法。

关键词：农田水利,节水灌溉,滴灌系统,低压节水,铺设方式