【正文】 般有移動(dòng)式、半固定式和固定式三種。移動(dòng)軟管容易老化損壞，操作管理不便。固定安裝在地面或埋入地下的管道系統(tǒng)。配水口的位置、給水栓的型式和規(guī)格尺寸，必須與相應(yīng)的灌溉方法和移動(dòng)管道連接方式一致，使之便于管理。 （ 6）固定管道宜埋在地下，易損管材必須埋在地下。 （ 8）鋪設(shè)在松軟地基或有可能發(fā)生不均勻沉降地段的剛性管道，對(duì)管基應(yīng)進(jìn)行處理。 ？ 低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)水泵動(dòng)力機(jī)的選擇，應(yīng)滿足以下要求： （ 1）根據(jù)管道輸水工程的流量和揚(yáng)程正確選擇和安裝水泵，使其在高效性能區(qū)運(yùn)行。 （ 5）井灌區(qū)管道輸水一般使用配套好的離心泵或潛水泵。分為兩種：一種是薄膜塑料軟管，大多數(shù)由白色塑料吹塑而成，放到田間遠(yuǎn)看像一條蜿蜒曲折的白龍，俗稱小白龍。在有原材料來(lái)源的地方，就地生產(chǎn)預(yù)制管造價(jià)低，但施工安裝中管道接頭多，施工速度慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大，安裝技術(shù)要求高，接頭處質(zhì)量不易保證，容易漏水。 ？ 第 27 頁(yè) 共 40 頁(yè) 答案參見(jiàn)我的百度空間： 管道系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)各類閥門以保障管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的安全，常見(jiàn)的有 ： （ 1）逆止閥。 （ 3）排氣閥。 （ 5）安全閥。 (1) 專人管理。 (3) 做好設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)。 ? 田間閘管灌溉系統(tǒng)由移動(dòng)軟管道和管道上配置的多個(gè)供水閘門組成，閘門間距及規(guī)格可根據(jù)田間溝 (畦 )間距 (寬度 )及所需流量確定。 四、設(shè)計(jì)題 (一 )灌溉制度 1．灌水定額 第 28 頁(yè) 共 40 頁(yè) 答案參見(jiàn)我的百度空間： 灌水定額主要由小麥抽穗期灌溉控制，按下式計(jì)算： )(1 0 0 0 21 ??? ?? hm s 式中 m —— 設(shè)計(jì)凈灌水定額， m3／ hm2。 3．單井控制灌溉面積 根據(jù)與該灌區(qū)相鄰且水文地質(zhì)條件相同的機(jī)井測(cè)試，單井出水量一般在 40～ 50m3／ h，取Q =45m3／ h 作為本灌區(qū)的單井出水量。 (2)管網(wǎng)布置。 (2)管徑。 已知單井出水量 Q =45m3／ h，管道采用薄壁塑料硬管，其經(jīng)濟(jì)流速取 ?V m/s，地面移動(dòng)軟管的經(jīng)濟(jì)流速取 ?V m／ s，則管徑可按下式初估： 干、支管： 1 2 3 6 0 0/ ??? ?QD (m) 按塑料管規(guī)格，偏小取用，采用 110mm。水頭損失 fh 為： LDQfh bmf ? 式中 L 一一管段長(zhǎng)度， m； D 一一管道內(nèi)徑 ， mm； Q 一 — 管道流量， m3／ h； m 一 — m =； f —— f =179?？山频匕囱爻趟^損失的 10％估計(jì)，即 局h =。 則 ???????? 超出口局限 hhhhH f (m) 取限壓通氣管高度為 。 以上是最大水頭值，據(jù)此選擇水泵是不經(jīng)濟(jì)的，還應(yīng)考慮多年平均的情況。 考慮農(nóng)村供電困難，動(dòng)力機(jī)選用 柴油機(jī)。 (2)灌水周期：該灌區(qū)在 4 月下旬至 5 月上旬需水高峰時(shí)期 (小麥拔節(jié)孕穗期、抽穗開(kāi)花期 )的需水強(qiáng)度 dE 為 mm/d，灌水周期 T 可由下式計(jì)算： ???? dd EmE ? (d) 取灌水周期為 12 d。單井控制面積 11 hm2。該區(qū)內(nèi)為單井布置管道，自成一套灌溉系統(tǒng)，管道布置分干管、支管兩級(jí)管道，支管沿種植方向布置，如圖 1 所 示。為此，將該灌溉系統(tǒng)共分成 10 個(gè)輪灌小組：前 8 個(gè)輪灌組共包括 32 個(gè)給水栓 (1～ 32)，按圖中編號(hào)順序開(kāi)啟 (各組內(nèi)給水栓的開(kāi)啟順序可根據(jù)需要予以調(diào)整 )，每組 4 個(gè)給水栓；后6 個(gè)給。其他符號(hào)意義同前。 根據(jù)輪灌組的編排方式，支管運(yùn)用的狀態(tài)可分為如下 4 種情形： （ 1）一般情形（ 2 條支管、 4 個(gè)出水口同時(shí)工作）：共包括 7 個(gè)輪灌組（涉及 (1～ 1(17～ 32共 28 個(gè)給水栓 )，估計(jì)支管管徑時(shí)，支管流量按 2/Q =20 m3／ h 考慮。 地面移動(dòng)軟管流量為 4/Q =10 m3／ h，經(jīng)濟(jì)流速口數(shù)取為 m/s，則 3600/1024/2 ????軟軟 vQd ? 采用 ? 90mm 消防 涂塑軟管，壁厚 mm.。 各級(jí)管道沿程水頭損失計(jì)算成果見(jiàn)表 1。若井的使用壽命按 50 年計(jì)，則地下水的最低動(dòng)水位將降至 m，因而潛水泵的落井深度應(yīng)在 m 以下。 （五）、投資概算（略） 第五章 噴灌工程技術(shù) 一、 名詞解 釋 1．噴灌強(qiáng)度 噴灌強(qiáng)度：指一定時(shí)間內(nèi) (如 1 分鐘 )噴灑在灌溉土地上的水量，常以每分鐘降多少毫米水深來(lái)表示。 根據(jù)土壤入滲特性、地面坡度及覆蓋程度等確定的噴灌強(qiáng)度的允許值。 3．噴灌系統(tǒng)按系統(tǒng)獲得壓力的方式： 機(jī)壓噴灌系統(tǒng) 、 自壓噴灌系統(tǒng) 。 7．灌溉工作制度分為 輪灌 和 續(xù)灌 。） 1． 20%原則是指控制支管上任意兩個(gè)噴頭的工作壓力水頭之差不超過(guò)噴頭設(shè)計(jì)工作壓力水頭的 20%。 ） 第 37 頁(yè) 共 40 頁(yè) 答案參見(jiàn)我的百度空間： 四、選擇填空 （將其中一個(gè)正確的題號(hào)填在括號(hào)內(nèi)） １、噴頭按其結(jié)構(gòu)形式和水流性狀可分多種類型，目前生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用的是（ D ）噴頭。 滴灌的主要缺點(diǎn)是（ B ）。 壓力適中 壓力適中，水量分布曲線近似一個(gè)等腰三角形。 （ 1）種植經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、果樹(shù)、花卉等高附加值的作物的地區(qū)。 5 .選擇噴灌系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮哪些因素 ? （ 1）水源類型及位置。 （ 5）社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件、生產(chǎn)管理體制、勞動(dòng)力狀況及勞動(dòng)者素質(zhì)。 第 39 頁(yè) 共 40 頁(yè) 答案參見(jiàn)我的百度空間： （ 3）灌水次數(shù)頻繁的地區(qū)。 （ 2）地面較為平坦的地區(qū)。 大中型機(jī)組式噴灌系統(tǒng)應(yīng)符合下列條件之一： （ 1）土地開(kāi)闊連片、地勢(shì)平坦、田間障礙物少的地區(qū)。 （ 2）丘陵地區(qū)零星、分散耕地的灌溉。是指在常溫和制造廠技術(shù)性能 表中聲明的試驗(yàn)壓力下，噴頭配某一種噴嘴，單位時(shí)間內(nèi)噴灑出的水量。 （ 3）噴頭射程。 （ 4）噴射高度。 （ 2）平移式噴灌機(jī)。 （ 6）雙懸臂式噴灌機(jī)。 (1) 固定管道。當(dāng)確定采用管道的類型后，便要通過(guò)專門的水力計(jì)算來(lái)選擇管道的直徑和需要的工作壓力，最后按照生產(chǎn)廠家提供的該類管道的性能表，選擇采用等于或略大于計(jì)算所需直徑和工作壓力的管道。 179。 (179。 1/2Z＝ 35+1+3/4179。 F=179。 (7179。 20%=70kPa=7m （Ⅱ）無(wú)旁孔出流時(shí)的水頭損失： Hf0=179。 噴灌管道的選用，應(yīng)首先根據(jù)使用的目的是作為固定管道還是移動(dòng)管道，是在什么條件下工作等情況，來(lái)選擇采用哪種類型的管道。 輕小型噴灌機(jī)由于價(jià)格較低、機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性較強(qiáng)，是當(dāng)前我國(guó)農(nóng)村使用最廣泛的一種噴灌機(jī)，主要用于非經(jīng)常性的抗旱灌溉。 （ 4）縱拖式噴灌機(jī)。噴頭的壓力應(yīng)在距其進(jìn)口下 200 mm 處實(shí)測(cè)得到。對(duì)流量大于 m3/h的噴頭，該點(diǎn)的灌水強(qiáng)度為 mm/h；對(duì)流量等于 或小于 m3/h 的噴頭，該點(diǎn)的灌水強(qiáng)度為 mm/h。是指以離開(kāi)噴頭的徑向水平距離為橫坐標(biāo)，噴灌水量為縱坐標(biāo)所繪出的水量分布曲線，它是噴頭與用于測(cè)量降水量的雨量筒之間距離的函數(shù)。 ？ 噴頭的水力特性包括噴頭流量、水量分布曲線、射程和噴射高度這四個(gè)指標(biāo)。 （ 3）灌溉對(duì)象為大田作物、牧草等。 （ 4）氣候嚴(yán)寒、凍土層較深的地區(qū)。 （ 5）灌溉對(duì)象為蔬菜、茶園、果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)作物及園林、花卉和綠地。 6． 何為固定管道式如何選型？ （ 1）經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)。 （ 3）作物生長(zhǎng)期降水量，灌溉期間風(fēng)速、風(fēng)向。 （ 3）不屬于多風(fēng)地區(qū)或灌溉季節(jié)風(fēng)較小的地區(qū)；種植需要調(diào)節(jié)田間小氣候的作物，包 括防干熱風(fēng)或防霜凍的地區(qū)。 壓力過(guò)高 壓力太高，將使水流分裂加劇，大部分水滴都小，射程不遠(yuǎn)，遠(yuǎn)處水量不足。 2． 控制件：閥門、安全閥、減壓閥、進(jìn)排氣閥等； 彎頭；三通；四通；異徑管；堵頭。 一個(gè)噴灌系統(tǒng)噴頭、豎管、支管可以移動(dòng)，其它各組成部分都固定不動(dòng)，則稱為（ B ）噴灌系統(tǒng)。水的有效利用系數(shù)很高，全國(guó)主要水系已連結(jié)成統(tǒng)一水網(wǎng)。/h。 5．自壓噴灌系統(tǒng)是指 當(dāng)水源位置高于田面，且有足夠的落差時(shí)，利用水源具有的自然水頭，用管道將水引到灌區(qū)實(shí)現(xiàn)噴灌的一種噴灌系統(tǒng) 。 二、填空 1．地下水的來(lái)源主要有三部分： 降雨入滲量 、 側(cè)向補(bǔ)給 、 灌溉回歸水量 。要使農(nóng)作物大面積均衡高產(chǎn)，必須保證灌水均勻，因此這是衡量灌水質(zhì)量好壞的主要指標(biāo)。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，選用 200QJ40— 39／ 3 潛水泵，其性能參數(shù)為流量流量 Q =40 m3／ h。 (4)管道埋設(shè)深度：根據(jù)凍土層深度和防止鼠害要求，埋深取 m。 ①沿程水頭損失，為： LDQfh bmf ? 式中 L 一一管段長(zhǎng)度， m； 第 35 頁(yè) 共 40 頁(yè) 答案參見(jiàn)我的百度空間： D 一一管道內(nèi)徑， mm； Q 一 — 管道流量， m3／ h； m 一 — m =； f —— f =179。 綜上，按第（ 1）種情形估算支管管徑。 （三）、管網(wǎng)設(shè)計(jì) (1)管材：該灌區(qū)干管、支管擬選用聚氯乙烯塑料管 (PVC)，支管間距 m，支管上給水栓 (出水口 )間距 50 m，地面管道擬選用消防涂塑軟管。這種方式運(yùn)行管理方便，安全可靠。 第 33 頁(yè) 共 40 頁(yè) 答案參見(jiàn)我的百度空間： 圖 1 單井管網(wǎng)布置 ②為了減少出水口對(duì)糧田的沖刷，以免破壞土壤結(jié)構(gòu)或損傷作物，除 33～ 38給水栓外，均按每次同時(shí)開(kāi)啟 4 個(gè)給水栓 (出水管口 )、各出水口的流量均控制在 q =10m3/h 實(shí)施灌溉。 （二）管網(wǎng)布置 ①該系統(tǒng)采用潛水泵在水源井中抽水加壓，通過(guò)固定管道送到給水栓，然后利用移動(dòng)軟管進(jìn)行灌溉。每天灌水時(shí)間 t可控制在 16～ 20 h 之間 (按 16 h 計(jì) )，灌水周期 T 為 12 d，灌溉水的有效利用系數(shù)： ，則單井控制灌溉面積 A 可按下式計(jì)算： 45 ?????? mQ tTA ? (hm2) 取 A =ll hm2。 2． 參考答案 （一）灌溉制度 (1)灌水定額：當(dāng)?shù)匦杷P(guān)鍵期主要處 于小麥抽穗期，設(shè)計(jì)灌水定額用下式計(jì)算： )(1 0 0 0 21 ??? ?? hm s 第 32 頁(yè) 共 40 頁(yè) 答案參見(jiàn)我的百度空間： ???? /)(1000 21 ?? hs )6595( 0 0 0 ?????? (mm) 式中 m 一一灌水定額，（ m3／ hm2以或 mm； h 一一計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，取 h = m； 1? 、 2? —— 灌水上、下限，分別取田間持水量的 95％和 65％。管路摩阻損失按最遠(yuǎn) 2 個(gè)出水口放水和最近 2 個(gè)出水口放水所計(jì)算的數(shù)值平均，則 平均摩阻損失為 ，則平均水頭為： ????H (m) 水泵流量按機(jī)井出水量 45m3／ h 考慮。根據(jù)凍土層深度和防止鼠害要求，埋深取 。限壓通氣管是安裝在管首的管網(wǎng)安全保護(hù)裝置，采取一根與干管等徑的塑料硬管，通過(guò)三通與管首及水泵出水管連接。 各級(jí)管道沿程水頭損失計(jì)算成果如表 1。 (3)管道水力計(jì)算?？紤]目前農(nóng)村的管理水平較低，擬采取第二種方式設(shè)計(jì)管道，管徑按產(chǎn)品規(guī)格偏小取用。 圖 1 單井管網(wǎng)布置 (三 )管網(wǎng)設(shè)計(jì) (1)管材。根據(jù)灌區(qū)的水文地質(zhì)條件，機(jī)井采用無(wú)砂混凝土筒井，井深為 30m，井第 29 頁(yè) 共 40 頁(yè) 答案參見(jiàn)我的百度空間： 徑 。一般大田作物取 ～ ，蔬菜取 ～ ，果樹(shù)取 ～； s? —— 計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤的干容重，砂姜黑土為 14kN／ m3； 1? 、 2? —— 灌水上、下限，對(duì)小麥分別取田間持水量 (砂姜黑土為占干土重的 28％ )的90％和 65％。 國(guó)家節(jié)水灌溉北京工程技術(shù)研究中心 (中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水利研究所 )在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上，研制 開(kāi)發(fā)出田間閘管灌溉系統(tǒng) (專利號(hào)： ZL )。 (4) 正確操作。 (2) 制定管理制度。即當(dāng)管內(nèi)壓力超出設(shè)定值時(shí)，能迅速開(kāi)啟排出管中水流，從而限制管內(nèi)壓力過(guò)高，保證管道安全。 （ 4）泄水閥。 （ 2）進(jìn)氣閥。這是在施工現(xiàn)場(chǎng)挖好的溝里直接澆筑成型的混凝土管。 (3) 預(yù)制混凝土管。 (1) 塑料硬管。 （ 3）在電力供 應(yīng)有保障的地區(qū)，盡量采用電動(dòng)機(jī)。 （ 10）應(yīng)根據(jù)水力特性，在相應(yīng)位置設(shè)進(jìn)、排氣閥或水錘防護(hù)裝置。 （ 7）鋪設(shè)在地面上直徑不大于 100mm 的固定管道，應(yīng)在拐彎處設(shè)置鎮(zhèn)墩。 （ 4）管網(wǎng)壓力分布差異較大時(shí)，可結(jié)合地形條件進(jìn)行壓力分區(qū)，采用不同壓力等級(jí)的管材和不同