管道輸水灌溉工程(劉群昌)方案

1、管道輸水灌溉工程管道輸水灌溉工程第六講第六講 設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題問(wèn)題 第一講第一講 管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展 所謂管道輸水，是指以管道代替明渠的一種輸水工程所謂管道輸水，是指以管道代替明渠的一種輸水工程措施，通過(guò)一定的壓力，將灌溉水由分水設(shè)施輸送到田間，措施，通過(guò)一定的壓力，將灌溉水由分水設(shè)施輸送到田間，可直接由管道分水口分水進(jìn)入田間溝、畦、或在分水口處可直接由管道分水口分水進(jìn)入田間溝、畦、或在分水口處連接軟管輸水進(jìn)入溝、畦。其特點(diǎn)是出水口流量較大，出連接軟管輸水進(jìn)入溝、畦。其特點(diǎn)是出水口流量較大，出水口所需壓力較低。管道輸水具有節(jié)水、省時(shí)、省工、省水口所

2、需壓力較低。管道輸水具有節(jié)水、省時(shí)、省工、省地地 、灌水及時(shí)、增產(chǎn)增效、省電、便于管理和機(jī)耕等優(yōu)點(diǎn)。、灌水及時(shí)、增產(chǎn)增效、省電、便于管理和機(jī)耕等優(yōu)點(diǎn)。 我國(guó)目前采用的管道輸水一般是指低壓管道輸水灌溉我國(guó)目前采用的管道輸水一般是指低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)，實(shí)際上，噴灌、微灌都離不開(kāi)管道輸水。系統(tǒng)，實(shí)際上，噴灌、微灌都離不開(kāi)管道輸水。 u低壓管道輸水灌溉工程低壓管道輸水灌溉工程 ：由自然落差或水泵加壓形由自然落差或水泵加壓形成的有壓水流，通過(guò)壓力管網(wǎng)送至田間出水口，進(jìn)成的有壓水流，通過(guò)壓力管網(wǎng)送至田間出水口，進(jìn)行地面灌溉的工程。行地面灌溉的工程。給水栓流量大，出口壓力給水栓流量大，出口壓力2-3m.u

3、噴灌噴灌：由自然落差或水泵加壓形成的有壓水流，通由自然落差或水泵加壓形成的有壓水流，通過(guò)壓力管網(wǎng)送至田間噴頭，以均勻噴灑形式進(jìn)行灌過(guò)壓力管網(wǎng)送至田間噴頭，以均勻噴灑形式進(jìn)行灌溉的工程。溉的工程。噴頭噴頭流量大于等于流量大于等于250L/h，工作壓力大，工作壓力大于于10m。u微灌工程微灌工程 ：由自然落差或水泵加壓形成的有壓水流，由自然落差或水泵加壓形成的有壓水流，通過(guò)壓力管網(wǎng)送至田間專(zhuān)門(mén)的微灌水器以水滴、細(xì)通過(guò)壓力管網(wǎng)送至田間專(zhuān)門(mén)的微灌水器以水滴、細(xì)小水流形成濕潤(rùn)作物根部附近土壤的灌溉工程。小水流形成濕潤(rùn)作物根部附近土壤的灌溉工程。灌灌水器水器流量小于流量小于250L/h，灌水器工作水頭，灌

4、水器工作水頭5-10m。低壓管道輸水灌溉低壓管道輸水灌溉與噴灌、微灌的區(qū)別與噴灌、微灌的區(qū)別 第一講第一講 管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展 第一講第一講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展輸配水方式輸配水方式 水泵提水水泵提水輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)自壓輸水自壓輸水系統(tǒng)系統(tǒng) 第一講第一講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展水水泵泵提提水水輸輸水水系系統(tǒng)統(tǒng)水源水位不能滿(mǎn)足自壓輸水，需要利水源水位不能滿(mǎn)足自壓輸水，需要利用水泵加壓將水輸送到所需要的高度，用水泵加壓將水輸送到所需要的高度，方可進(jìn)行灌溉。包括水泵直接將水送方可進(jìn)行灌溉。包括水泵直接

5、將水送入管道系統(tǒng)入管道系統(tǒng) 和水泵通過(guò)管道將水輸和水泵通過(guò)管道將水輸送到高位水池在進(jìn)管道。平原井灌區(qū)送到高位水池在進(jìn)管道。平原井灌區(qū)管道系統(tǒng)大部分為水泵直送式。管道系統(tǒng)大部分為水泵直送式。 第一講第一講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展自自壓壓輸輸水水系系統(tǒng)統(tǒng) 利用地形自然落差所提供的水利用地形自然落差所提供的水頭滿(mǎn)足管道系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)所需頭滿(mǎn)足管道系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)所需的工作壓力。在渠道位置較高的工作壓力。在渠道位置較高的自流灌區(qū)多采用這種形式。的自流灌區(qū)多采用這種形式。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管管網(wǎng)網(wǎng)形形式式 樹(shù)狀管網(wǎng)樹(shù)狀管網(wǎng)

6、輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng)環(huán)狀管網(wǎng)環(huán)狀管網(wǎng)輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng) 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展樹(shù)樹(shù)狀狀管管網(wǎng)網(wǎng)輸輸水水系系統(tǒng)統(tǒng) 管網(wǎng)為樹(shù)枝狀，水流從管網(wǎng)為樹(shù)枝狀，水流從“樹(shù)干樹(shù)干”流向流向“樹(shù)枝樹(shù)枝”，即在干管、支管、分支管即在干管、支管、分支管中從上游流向末端，只有中從上游流向末端，只有分流而無(wú)匯流。分流而無(wú)匯流。 第第一一講講 管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展環(huán)環(huán)狀狀管管網(wǎng)網(wǎng)輸輸水水系系統(tǒng)統(tǒng) 管網(wǎng)通過(guò)節(jié)點(diǎn)將各管道聯(lián)管網(wǎng)通過(guò)節(jié)點(diǎn)將各管道聯(lián)結(jié)成閉合環(huán)狀網(wǎng)。根據(jù)給結(jié)成閉合環(huán)狀網(wǎng)。根據(jù)給水栓位置和控制閥啟閉情水栓位置和控制閥啟閉情況，水流可作正逆方向流況，

7、水流可作正逆方向流動(dòng)。動(dòng)。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展移動(dòng)式移動(dòng)式固固定定方方式式固定式固定式 半固定式半固定式 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展移移動(dòng)動(dòng)式式 除水源外，管道及分水設(shè)備都除水源外，管道及分水設(shè)備都可移動(dòng)，管道多采用薄膜塑料可移動(dòng)，管道多采用薄膜塑料或維綸涂塑軟管，簡(jiǎn)便易行，或維綸涂塑軟管，簡(jiǎn)便易行，成本低，使用靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，成本低，使用靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，能夠跨溝過(guò)路任意轉(zhuǎn)彎。能夠跨溝過(guò)路任意轉(zhuǎn)彎。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展半半固固定定式式 管道系統(tǒng)的一

8、部分固定，另管道系統(tǒng)的一部分固定，另一部分移動(dòng)。一般是干管或一部分移動(dòng)。一般是干管或干、支管為固定地埋管，由干、支管為固定地埋管，由分水口聯(lián)接移動(dòng)軟管輸水入分水口聯(lián)接移動(dòng)軟管輸水入田間。田間。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展固固定定式式 管道系統(tǒng)中的各級(jí)管道及管道系統(tǒng)中的各級(jí)管道及分水設(shè)施均埋入地下，固分水設(shè)施均埋入地下，固定不動(dòng)。給水栓或分水口定不動(dòng)。給水栓或分水口直接分水進(jìn)入田間溝、畦直接分水進(jìn)入田間溝、畦 。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展水水壓壓力力低壓管道低壓管道系統(tǒng)系統(tǒng)非低壓管非低壓管道系統(tǒng)道系統(tǒng) 第第

9、一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展低低壓壓管管道道系系統(tǒng)統(tǒng) 其最大工作壓力一般不超過(guò)其最大工作壓力一般不超過(guò)0.4 0.4 MPaMPa，最遠(yuǎn)出口的水頭一般在，最遠(yuǎn)出口的水頭一般在0.20.20.3 m0.3 m，該形式對(duì)管材承，該形式對(duì)管材承內(nèi)壓要求不高。我國(guó)大部分平內(nèi)壓要求不高。我國(guó)大部分平原井灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)采原井灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)采用這種形式。用這種形式。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展非非低低壓壓管管道道系系統(tǒng)統(tǒng) 工作壓力超過(guò)0.4 MPa時(shí)為非低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)，該形式對(duì)管材質(zhì)量要求較高，一般應(yīng)采取塑料

10、管、鋼筋混凝土管、鋼管等，管道系統(tǒng)中的分水、調(diào)壓等附屬設(shè)備要求配套齊全，多在輸水量較大或地形高差較大的灌區(qū)應(yīng)用。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展開(kāi)敞式開(kāi)敞式結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)方方式式封閉式封閉式 半封閉式半封閉式 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展開(kāi)開(kāi)敞敞式式是指在上下游高差不太大的一些部位是指在上下游高差不太大的一些部位設(shè)有自由水面調(diào)節(jié)井槽的管道系統(tǒng)形設(shè)有自由水面調(diào)節(jié)井槽的管道系統(tǒng)形式。調(diào)節(jié)井槽除具有調(diào)壓作用外，一式。調(diào)節(jié)井槽除具有調(diào)壓作用外，一般還兼有分水、泄水功能。般還兼有分水、泄水功能。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技

11、術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展半半封封閉閉式式在輸水過(guò)程中，管道系統(tǒng)不完全在輸水過(guò)程中，管道系統(tǒng)不完全封閉，在適宜的位置保持自由水封閉，在適宜的位置保持自由水面或使用浮球閥控制閥門(mén)啟閉的面或使用浮球閥控制閥門(mén)啟閉的一種輸水形式。一種輸水形式。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展封封閉閉式式水流在全封閉的管道中從上游管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(guò)程端流向下游管道末端。輸水過(guò)程中管道系統(tǒng)不出現(xiàn)自由水面。中管道系統(tǒng)不出現(xiàn)自由水面。（1 1）節(jié)水）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

12、溉的實(shí)踐表明，一般可比土渠輸水節(jié)約水量30%左右。是一項(xiàng)有效的節(jié)水灌溉工程措施。（2 2）輸水快和省時(shí)、省力）輸水快和省時(shí)、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(shí)，有利于提高灌水效率，適時(shí)供水，節(jié)約灌水勞力。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展（3 3）減少土渠占地）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(duì)于我國(guó)土地資源緊缺，人均占有耕地不足1.5畝的現(xiàn)實(shí)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，其意義極為深遠(yuǎn)。 （4 4）節(jié)能）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(guò)節(jié)水，提高水的有效利

13、用率所減少的能耗，一般可節(jié)省能耗20%一25%。（5 5）灌水及時(shí)促進(jìn)增產(chǎn)增收）灌水及時(shí)促進(jìn)增產(chǎn)增收 管道輸水灌溉，減少水量損失，同時(shí)改善了田間灌水條件，縮短了輪灌周期，從而有效地滿(mǎn)足了作物生長(zhǎng)的需水、可收到增產(chǎn)增收的效果。 另外，采用管道輸水，還便于管理便于機(jī)耕 。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉系統(tǒng)的水源有井、管道輸水灌溉系統(tǒng)的水源有井、泉、溝、渠道、塘壩、河湖和水泉、溝、渠道、

14、塘壩、河湖和水庫(kù)等。庫(kù)等。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展輸配水管網(wǎng)包括各級(jí)管道、分水設(shè)施、輸配水管網(wǎng)包括各級(jí)管道、分水設(shè)施、保護(hù)裝置和其他附屬設(shè)施。在面積較保護(hù)裝置和其他附屬設(shè)施。在面積較大的灌區(qū)，管網(wǎng)可由干管、分干管、大的灌區(qū)，管網(wǎng)可由干管、分干管、支管、分支管等多級(jí)管道組成。支管、分支管等多級(jí)管道組成。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展田間灌水設(shè)施指分水口以下的田間部分，包田間灌水設(shè)施指分水口以下的田間部分，包括田間農(nóng)、毛渠，田間閘管系統(tǒng)等。灌溉田括田間農(nóng)、毛渠，田間閘管系統(tǒng)等。灌溉田塊應(yīng)進(jìn)行平整，畦田長(zhǎng)寬適宜

15、，灌水溝長(zhǎng)度塊應(yīng)進(jìn)行平整，畦田長(zhǎng)寬適宜，灌水溝長(zhǎng)度宜短。為達(dá)到灌水均勻、減小灌水定額的目宜短。為達(dá)到灌水均勻、減小灌水定額的目的，通常將長(zhǎng)畦改為短畦，長(zhǎng)溝改短溝。的，通常將長(zhǎng)畦改為短畦，長(zhǎng)溝改短溝。 對(duì)于自流灌區(qū)，由于水源工程的類(lèi)型（水庫(kù)、蓄水池、渠對(duì)于自流灌區(qū)，由于水源工程的類(lèi)型（水庫(kù)、蓄水池、渠道、山泉溪水等）不同，取水設(shè)施的形式也不同。從渠道道、山泉溪水等）不同，取水設(shè)施的形式也不同。從渠道取水，取水設(shè)施包括進(jìn)水閘、攔污柵、量水堰、沉沙池、取水，取水設(shè)施包括進(jìn)水閘、攔污柵、量水堰、沉沙池、壓力管道、進(jìn)口部分組成。在進(jìn)水閘和沉沙池前設(shè)置攔污壓力管道、進(jìn)口部分組成。在進(jìn)水閘和沉沙池前設(shè)置攔污

16、柵，以防渠中雜物進(jìn)入，管道進(jìn)口還設(shè)置了攔物籠罩，再柵，以防渠中雜物進(jìn)入，管道進(jìn)口還設(shè)置了攔物籠罩，再次防止細(xì)的雜物進(jìn)入管道；沉沙池主要沉淀顆粒較大的推次防止細(xì)的雜物進(jìn)入管道；沉沙池主要沉淀顆粒較大的推移質(zhì)泥沙進(jìn)入管道，池子定期人工清洗，冬季排水以防凍移質(zhì)泥沙進(jìn)入管道，池子定期人工清洗，冬季排水以防凍脹破壞，起沉沙和穩(wěn)定水位作用。這是一種開(kāi)敞式取水，脹破壞，起沉沙和穩(wěn)定水位作用。這是一種開(kāi)敞式取水，適用于水源中雜草和泥沙含量較大的特點(diǎn)。當(dāng)然，可根據(jù)適用于水源中雜草和泥沙含量較大的特點(diǎn)。當(dāng)然，可根據(jù)水源情況采用較簡(jiǎn)單的進(jìn)水口設(shè)施。例如，在某自壓管道水源情況采用較簡(jiǎn)單的進(jìn)水口設(shè)施。例如，在某自壓管道

17、輸水灌溉工程中，由于渠道水源來(lái)自水庫(kù)，雜草、泥沙含輸水灌溉工程中，由于渠道水源來(lái)自水庫(kù)，雜草、泥沙含量少，將管段直接地埋穿過(guò)渠岸，有壓取水。這種方式只量少，將管段直接地埋穿過(guò)渠岸，有壓取水。這種方式只需設(shè)置進(jìn)水控制閘門(mén)，從而降低了工程投資。需設(shè)置進(jìn)水控制閘門(mén)，從而降低了工程投資。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 第一講第一講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展6、國(guó)外管道輸水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)、國(guó)外管道輸水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 灌溉形式灌溉形式發(fā)展中國(guó)家發(fā)展中國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家世界世界面積面積比例比例面積面積比例比例面積面積

18、比例比例地面灌地面灌18025518025597%97%466284662868.6%68.6%22688322688389.5%89.5%噴灌噴灌150015000.85%0.85%125921259218.5%18.55%5.5%微灌微灌2002000.15%0.15%100010001.5%1.5%120012000.5%0.5%管道管道輸水灌溉輸水灌溉368536852%2%7740774011.4%11.4%11425114254.5%4.5%世界灌溉發(fā)展世界灌溉發(fā)展 第一講第一講 管道輸水灌溉工程技術(shù)的發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)的發(fā)展 第一講第一講 管道輸水

19、灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展發(fā)展中國(guó)家（地區(qū)）發(fā)展中國(guó)家（地區(qū)）發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)家（地區(qū)）國(guó)家（地區(qū)）面積面積國(guó)家國(guó)家面積面積中國(guó)中國(guó)25002500美國(guó)美國(guó)73107310印度印度10001000法國(guó)法國(guó)200200孟加拉孟加拉1010日本日本6060（估計(jì)）（估計(jì)）非洲非洲100100澳大利亞澳大利亞4040尼泊爾尼泊爾5 5西班牙、葡萄牙西班牙、葡萄牙130130東南亞?wèn)|南亞2020南美洲南美洲5050合計(jì)合計(jì)36853685合計(jì)合計(jì)77407740主要國(guó)家低壓管道輸水灌溉發(fā)展情況主要國(guó)家低壓管道輸水灌溉發(fā)展情況 1000hm2 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及

20、其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 經(jīng)過(guò)十幾年的進(jìn)一步發(fā)展，目前世界發(fā)達(dá)國(guó)經(jīng)過(guò)十幾年的進(jìn)一步發(fā)展，目前世界發(fā)達(dá)國(guó)家最新的研究已將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信家最新的研究已將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、息技術(shù)、3S（GIS、RS、GPS）等技術(shù)應(yīng)用于管道）等技術(shù)應(yīng)用于管道輸水灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)及管理，實(shí)現(xiàn)集信息采集輸水灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)及管理，實(shí)現(xiàn)集信息采集處理處理決策決策信息反饋信息反饋監(jiān)控為一體的調(diào)度系統(tǒng)，監(jiān)控為一體的調(diào)度系統(tǒng)，低壓管道輸水灌溉技

21、術(shù)正在朝著自動(dòng)化、信息化、低壓管道輸水灌溉技術(shù)正在朝著自動(dòng)化、信息化、智能化方向發(fā)展；在管材開(kāi)發(fā)中積極探索新的途徑智能化方向發(fā)展；在管材開(kāi)發(fā)中積極探索新的途徑以降低管材生產(chǎn)成本，增強(qiáng)管材強(qiáng)度，增大管材口以降低管材生產(chǎn)成本，增強(qiáng)管材強(qiáng)度，增大管材口徑，并向復(fù)合型材料方向發(fā)展。徑，并向復(fù)合型材料方向發(fā)展。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展7、國(guó)內(nèi)低壓管道輸水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、國(guó)內(nèi)低壓管道輸水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)自五十年代開(kāi)始嘗試低壓管道輸水灌我國(guó)自五十年代開(kāi)始嘗試低壓管道輸水灌溉技術(shù)的開(kāi)

22、發(fā)應(yīng)用，進(jìn)入溉技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，進(jìn)入80年代后，隨著我國(guó)年代后，隨著我國(guó)北方水資源供需矛盾的日益加劇和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的北方水資源供需矛盾的日益加劇和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)發(fā)展，經(jīng)過(guò)“七五七五”對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)，對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)，以井灌區(qū)為重點(diǎn)的低壓管道輸水灌溉技術(shù)得到以井灌區(qū)為重點(diǎn)的低壓管道輸水灌溉技術(shù)得到迅速推廣和應(yīng)用。截至迅速推廣和應(yīng)用。截至2011年底，全國(guó)管道輸年底，全國(guó)管道輸水面積水面積1.07億畝，占全部節(jié)水灌溉面積的億畝，占全部節(jié)水灌溉面積的24.4%。管管灌的發(fā)展經(jīng)歷了飛躍、快速及穩(wěn)步發(fā)展三個(gè)發(fā)展階段。灌的發(fā)展經(jīng)歷了飛躍、快速及穩(wěn)步發(fā)展三個(gè)發(fā)展階段。19821982至至19861

23、986年是管灌發(fā)展的飛躍階段，面積從年是管灌發(fā)展的飛躍階段，面積從1919萬(wàn)畝發(fā)展到萬(wàn)畝發(fā)展到300300萬(wàn)畝，發(fā)萬(wàn)畝，發(fā)展面積翻幾翻；展面積翻幾翻；19871987至至19951995年是快速發(fā)展階段，面積從年是快速發(fā)展階段，面積從17001700萬(wàn)畝萬(wàn)畝發(fā)展到發(fā)展到40004000萬(wàn)畝萬(wàn)畝，以年均增加，以年均增加20%20%以上的速度發(fā)展；進(jìn)入以上的速度發(fā)展；進(jìn)入2121世紀(jì)，世紀(jì)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和國(guó)家政策的支持，管灌進(jìn)入了穩(wěn)定發(fā)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和國(guó)家政策的支持，管灌進(jìn)入了穩(wěn)定發(fā)展階段，年增速保持在展階段，年增速保持在6%6%以上，每年新增管灌面積以上，每年新增管灌面積500

24、500萬(wàn)畝萬(wàn)畝以上。以上。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 從其發(fā)展過(guò)程來(lái)看，管道輸水灌溉的發(fā)展具有以下特點(diǎn)：從其發(fā)展過(guò)程來(lái)看，管道輸水灌溉的發(fā)展具有以下特點(diǎn)： （1 1）在低壓管道輸水灌溉面積中，移動(dòng)軟管部分所占比）在低壓管道輸水灌溉面積中，移動(dòng)軟管部分所占比例逐漸下降，半固定式、固定式部分所占比例快速上升。移例逐漸下降，半固定式、固定式部分所占比例快速上升。移動(dòng)軟管是在管灌發(fā)展初期，技術(shù)水平和管理水平較低、投資動(dòng)軟管是在管灌發(fā)展初期，技術(shù)水平和管理水平較低、投資力度較小，農(nóng)民急需

25、抗旱的情況下發(fā)展起來(lái)的，其優(yōu)點(diǎn)明顯，力度較小，農(nóng)民急需抗旱的情況下發(fā)展起來(lái)的，其優(yōu)點(diǎn)明顯，但壽命短、管理不便等缺點(diǎn)也十分突出，因此隨著技術(shù)和管但壽命短、管理不便等缺點(diǎn)也十分突出，因此隨著技術(shù)和管理水平的提高、經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，必然逐漸被標(biāo)準(zhǔn)高的半固理水平的提高、經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，必然逐漸被標(biāo)準(zhǔn)高的半固定式、固定所取代。定式、固定所取代。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展（2）井灌區(qū)塑料硬管所占比重大，南方地區(qū)預(yù)制管材發(fā)展）井灌區(qū)塑料硬管所占比重大，南方地區(qū)預(yù)制管材發(fā)展較快。適應(yīng)低壓管道輸水灌溉的管材主要有塑料硬管、水泥較快。適應(yīng)低壓管道輸水灌溉的管材主要有塑料

26、硬管、水泥預(yù)制管、現(xiàn)澆混凝土管及各種軟管。塑料硬管以其重量輕、預(yù)制管、現(xiàn)澆混凝土管及各種軟管。塑料硬管以其重量輕、易搬運(yùn)、內(nèi)壁光滑、輸水阻力小、耐腐蝕和安裝方便，在井易搬運(yùn)、內(nèi)壁光滑、輸水阻力小、耐腐蝕和安裝方便，在井灌區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。在南方河網(wǎng)提水灌區(qū)，因管道輸水流灌區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。在南方河網(wǎng)提水灌區(qū)，因管道輸水流量大，一般采用大口徑的預(yù)制管，如水泥預(yù)制管、鋼絲網(wǎng)水量大，一般采用大口徑的預(yù)制管，如水泥預(yù)制管、鋼絲網(wǎng)水泥管等。泥管等。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展噴灌面積4773萬(wàn)畝占10.9%微灌面積3921萬(wàn)畝，占9%渠道防滲面積1.82億畝，

27、占41.7%管道輸水面積1.07億畝占24.4%(3)(3) 管灌是一種主要的節(jié)水灌溉措施管灌是一種主要的節(jié)水灌溉措施。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展噴灌面積4773萬(wàn)畝，占25%微灌面積3921萬(wàn)畝，占20%(4)(4) 在高效節(jié)水在高效節(jié)水灌溉中，灌溉中，管灌管灌占占了半壁江山。了半壁江山。管道輸水面積1.07億畝，占55% 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展（5）山東、河北、河南、山西四省低壓管道輸水灌）山東、河北、河南、山西四省低壓管道輸水灌溉發(fā)展面積占全國(guó)管灌面積的溉發(fā)展面積占全國(guó)管灌面積的65%。這四省是

28、井灌。這四省是井灌大省，井灌區(qū)是低壓管道輸水灌溉發(fā)展的起點(diǎn)、重大省，井灌區(qū)是低壓管道輸水灌溉發(fā)展的起點(diǎn)、重點(diǎn)，今后仍將是推廣的主要方向。點(diǎn)，今后仍將是推廣的主要方向。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展u 問(wèn)題簡(jiǎn)單化，認(rèn)為管道輸水灌溉技術(shù)簡(jiǎn)單，問(wèn)題簡(jiǎn)單化，認(rèn)為管道輸水灌溉技術(shù)簡(jiǎn)單，誰(shuí)都可以干好，致使該項(xiàng)技術(shù)在推廣過(guò)程中，誰(shuí)都可以干好，致使該項(xiàng)技術(shù)在推廣過(guò)程中，無(wú)論是規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行方面或多或無(wú)論是規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行方面或多或少出現(xiàn)問(wèn)題。少出現(xiàn)問(wèn)題。u 問(wèn)題復(fù)雜化，認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)不如渠道輸水方問(wèn)題復(fù)雜化，認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)不如渠道輸水方便，不想應(yīng)用。便，不想

29、應(yīng)用。 8、 存在問(wèn)題存在問(wèn)題 一、低壓管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展一、低壓管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展u標(biāo)準(zhǔn)低標(biāo)準(zhǔn)低：目前管道輸水灌溉工程仍然存在標(biāo)準(zhǔn)低的問(wèn)題。目前管道輸水灌溉工程仍然存在標(biāo)準(zhǔn)低的問(wèn)題。產(chǎn)生這類(lèi)問(wèn)題主要可能有以下原因：規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理，資產(chǎn)生這類(lèi)問(wèn)題主要可能有以下原因：規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理，資金不到位，技術(shù)人員為滿(mǎn)足群眾低造價(jià)要求而自行降低標(biāo)金不到位，技術(shù)人員為滿(mǎn)足群眾低造價(jià)要求而自行降低標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果造成一些工程運(yùn)行壽命短，挫傷了農(nóng)民的積極性，準(zhǔn)，結(jié)果造成一些工程運(yùn)行壽命短，挫傷了農(nóng)民的積極性，并對(duì)管灌的發(fā)展產(chǎn)生一些負(fù)面影響。并對(duì)管灌的發(fā)展產(chǎn)生一些負(fù)面影響。u田間不配套田間不配套：管道輸水灌溉

30、是一個(gè)包括輸水和田間措施的管道輸水灌溉是一個(gè)包括輸水和田間措施的整體系統(tǒng)，但由于田間部分相應(yīng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和田間管理跟整體系統(tǒng)，但由于田間部分相應(yīng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和田間管理跟不上，往往只重視管道輸水的節(jié)水，而忽視了田間措施，不上，往往只重視管道輸水的節(jié)水，而忽視了田間措施，使管道輸水灌溉的優(yōu)點(diǎn)未能充分發(fā)揮出來(lái)。使管道輸水灌溉的優(yōu)點(diǎn)未能充分發(fā)揮出來(lái)。u缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)軟件。軟件。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展u附屬設(shè)施系列化、標(biāo)準(zhǔn)化程度差附屬設(shè)施系列化、標(biāo)準(zhǔn)化程度差： 管道輸水灌溉工程管道輸水灌溉工程所用的給水栓、控制閥、安全閥等附屬設(shè)

31、施在產(chǎn)業(yè)化、所用的給水栓、控制閥、安全閥等附屬設(shè)施在產(chǎn)業(yè)化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化方面還很不完善，標(biāo)準(zhǔn)不一、型號(hào)混亂、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化方面還很不完善，標(biāo)準(zhǔn)不一、型號(hào)混亂、質(zhì)量不穩(wěn)定，再加上地方保護(hù)的影響，難以在市場(chǎng)占有質(zhì)量不穩(wěn)定，再加上地方保護(hù)的影響，難以在市場(chǎng)占有一席之地。一席之地。u渠灌區(qū)、南方河網(wǎng)提水灌區(qū)和丘陵區(qū)從規(guī)劃設(shè)計(jì)、管材渠灌區(qū)、南方河網(wǎng)提水灌區(qū)和丘陵區(qū)從規(guī)劃設(shè)計(jì)、管材管件、配套建筑物、引渾灌區(qū)防淤、施工技術(shù)和運(yùn)行管管件、配套建筑物、引渾灌區(qū)防淤、施工技術(shù)和運(yùn)行管理，還缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)。尚需進(jìn)一步投入人員、經(jīng)費(fèi)，理，還缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)。尚需進(jìn)一步投入人員、經(jīng)費(fèi)，進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。u管道

32、安裝，連接質(zhì)量管道安裝，連接質(zhì)量u不進(jìn)行管道打壓試驗(yàn)，弄不清楚打壓與通水試運(yùn)行區(qū)別。不進(jìn)行管道打壓試驗(yàn)，弄不清楚打壓與通水試運(yùn)行區(qū)別。u管道回填不按規(guī)定進(jìn)行。管道回填不按規(guī)定進(jìn)行。u監(jiān)理不到位，監(jiān)理形同虛設(shè)，沒(méi)有監(jiān)理日志。監(jiān)理不到位，監(jiān)理形同虛設(shè)，沒(méi)有監(jiān)理日志。在我國(guó)管道輸水灌溉發(fā)展仍然存在著重建輕管的現(xiàn)象，許多在我國(guó)管道輸水灌溉發(fā)展仍然存在著重建輕管的現(xiàn)象，許多地方?jīng)]有對(duì)低壓管道輸水灌溉工程的管理制定相應(yīng)的對(duì)策和地方?jīng)]有對(duì)低壓管道輸水灌溉工程的管理制定相應(yīng)的對(duì)策和規(guī)章制度，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的管理組織，管道設(shè)施得不到及時(shí)維修規(guī)章制度，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的管理組織，管道設(shè)施得不到及時(shí)維修和管護(hù)。和管護(hù)。u當(dāng)前，發(fā)

33、展節(jié)水農(nóng)業(yè)已成為一項(xiàng)重要國(guó)策，黨中央、國(guó)當(dāng)前，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)已成為一項(xiàng)重要國(guó)策，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視節(jié)水灌溉工作，十四屆五中全會(huì)、十五屆務(wù)院高度重視節(jié)水灌溉工作，十四屆五中全會(huì)、十五屆三中全會(huì)先后提出要大力發(fā)展節(jié)水灌溉，把節(jié)水灌溉作三中全會(huì)先后提出要大力發(fā)展節(jié)水灌溉，把節(jié)水灌溉作為一項(xiàng)革命性措施來(lái)抓，為一項(xiàng)革命性措施來(lái)抓，2011年中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于年中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定更是明確提出要大力發(fā)展節(jié)加快水利改革發(fā)展的決定更是明確提出要大力發(fā)展節(jié)水灌溉、普及農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)，這為管道輸水灌溉技水灌溉、普及農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)，這為管道輸水灌溉技術(shù)的發(fā)展提供了政策保障。術(shù)的發(fā)展提供了政

34、策保障。9、發(fā)展前景發(fā)展前景一、低壓管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展一、低壓管道輸水灌溉技術(shù)及其發(fā)展低壓管道輸水灌溉技術(shù)在我國(guó)今后節(jié)水灌溉發(fā)展中將發(fā)揮低壓管道輸水灌溉技術(shù)在我國(guó)今后節(jié)水灌溉發(fā)展中將發(fā)揮越來(lái)越重要作用。越來(lái)越重要作用。由上由上圖預(yù)測(cè)，如果保持現(xiàn)有的投資強(qiáng)度，圖預(yù)測(cè)，如果保持現(xiàn)有的投資強(qiáng)度，到到20202020年低壓管道輸水灌溉面積將達(dá)到年低壓管道輸水灌溉面積將達(dá)到1.61.6億畝。億畝。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 我國(guó)現(xiàn)有井灌面積我國(guó)現(xiàn)有井灌面積2.52 億畝億畝,約占有效灌溉面積約占有效灌溉面積的的26.8，而大多數(shù)分布在北方地區(qū)，其中僅黃

35、淮，而大多數(shù)分布在北方地區(qū)，其中僅黃淮海平原井灌面積就占其總灌溉面積的海平原井灌面積就占其總灌溉面積的60以上，因以上，因此井灌類(lèi)型區(qū)農(nóng)業(yè)是我國(guó)重要的灌溉農(nóng)業(yè)類(lèi)型之一。此井灌類(lèi)型區(qū)農(nóng)業(yè)是我國(guó)重要的灌溉農(nóng)業(yè)類(lèi)型之一。 截至截至2006年底，全國(guó)已配套機(jī)電井年底，全國(guó)已配套機(jī)電井426萬(wàn)眼，平萬(wàn)眼，平均每眼井控制灌溉面積均每眼井控制灌溉面積50畝。畝。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展（4 4）市場(chǎng)對(duì)管徑小于市場(chǎng)對(duì)管徑小于200mm200mm的塑料管材需求將穩(wěn)中的塑料管材需求將穩(wěn)中有升有升 目前，我國(guó)井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉技術(shù)已經(jīng)成熟，推目前，我國(guó)井灌區(qū)低壓管

36、道輸水灌溉技術(shù)已經(jīng)成熟，推廣面積約占井灌區(qū)總面積的廣面積約占井灌區(qū)總面積的1/21/2，還有，還有1/21/2約約0.90.9億畝適宜發(fā)億畝適宜發(fā)展低壓管道輸水。另外，展低壓管道輸水。另外，8080年代初期大規(guī)模發(fā)展起來(lái)的數(shù)千年代初期大規(guī)模發(fā)展起來(lái)的數(shù)千萬(wàn)畝的管道輸水工程，由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的影響，工程萬(wàn)畝的管道輸水工程，由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的影響，工程標(biāo)準(zhǔn)低，需逐步改造。標(biāo)準(zhǔn)低，需逐步改造。按畝均用管按畝均用管8 8米來(lái)算，未來(lái)需要米來(lái)算，未來(lái)需要0.4-0.4-0.6MPa0.6MPa管材約管材約1010億米，年均需要億米，年均需要50005000萬(wàn)米。萬(wàn)米。 第第一一講講 管道輸水灌溉

37、工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 噴灌年均增噴灌年均增140140萬(wàn)畝，其中以管道式為主，按畝萬(wàn)畝，其中以管道式為主，按畝均用管均用管6 6米來(lái)算，未來(lái)年需要米來(lái)算，未來(lái)年需要0.6-1.0MPa0.6-1.0MPa管材約管材約600600萬(wàn)米。萬(wàn)米。 微灌灌年均增微灌灌年均增300300萬(wàn)畝，地埋管道按畝均用管萬(wàn)畝，地埋管道按畝均用管7 7米來(lái)算，未來(lái)年需要米來(lái)算，未來(lái)年需要0.6-1.0MPa0.6-1.0MPa管材約管材約20002000萬(wàn)米。萬(wàn)米。 管徑小于管徑小于200mm200mm的塑料管材的塑料管材市場(chǎng)年市場(chǎng)年需求需求約約7000-80007000-8000萬(wàn)米。萬(wàn)米

38、。 另外，另外，滴灌管的需求將大量增長(zhǎng)滴灌管的需求將大量增長(zhǎng) 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展（5 5）急需開(kāi)發(fā)適合農(nóng)業(yè)灌溉用的大口徑管材急需開(kāi)發(fā)適合農(nóng)業(yè)灌溉用的大口徑管材 渠灌區(qū)節(jié)水是我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水的重頭戲。以現(xiàn)有技術(shù)條渠灌區(qū)節(jié)水是我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水的重頭戲。以現(xiàn)有技術(shù)條件分析，約有件分析，約有1 1億多畝田間工程在近期灌區(qū)改造中可以以管億多畝田間工程在近期灌區(qū)改造中可以以管代渠，實(shí)現(xiàn)管道輸水。因此不管近期和遠(yuǎn)期，管道輸水產(chǎn)業(yè)代渠，實(shí)現(xiàn)管道輸水。因此不管近期和遠(yuǎn)期，管道輸水產(chǎn)業(yè)都有巨大的市場(chǎng)，而高分子管材因其有許多優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景都有巨大的市場(chǎng)，而高分子管材因其有

39、許多優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景更可觀。更可觀。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展 （6 6）南方發(fā)展?jié)摿薮竽戏桨l(fā)展?jié)摿薮?我國(guó)南方地區(qū)，不論是平原河網(wǎng)提水灌區(qū)、丘我國(guó)南方地區(qū)，不論是平原河網(wǎng)提水灌區(qū)、丘陵提水灌區(qū)、丘陵自流灌區(qū)，還是山區(qū)自流（包括陵提水灌區(qū)、丘陵自流灌區(qū)，還是山區(qū)自流（包括水庫(kù)自流）灌區(qū)，管道輸水灌溉都取得了經(jīng)濟(jì)效果。水庫(kù)自流）灌區(qū)，管道輸水灌溉都取得了經(jīng)濟(jì)效果。據(jù)分析，南方適宜發(fā)展管道輸水灌溉面積有據(jù)分析，南方適宜發(fā)展管道輸水灌溉面積有2 2億多畝。億多畝。其中云南、廣西、貴州、四川、湖南等主要在丘陵其中云南、廣西、貴州、四川、湖南等主要在丘陵及

40、山區(qū)發(fā)展，上海、浙江、江蘇等重點(diǎn)在平原區(qū)發(fā)及山區(qū)發(fā)展，上海、浙江、江蘇等重點(diǎn)在平原區(qū)發(fā)展。展。 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展u管道輸水灌溉系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)管道輸水灌溉系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)u低壓管道輸水灌溉工程質(zhì)量控制方法低壓管道輸水灌溉工程質(zhì)量控制方法u規(guī)模化灌溉管網(wǎng)灌溉用水調(diào)控技術(shù)規(guī)?；喔裙芫W(wǎng)灌溉用水調(diào)控技術(shù)u管道埋地條件下，管土相互作用機(jī)理研究管道埋地條件下，管土相互作用機(jī)理研究u地埋管道凍脹機(jī)理及防凍措施地埋管道凍脹機(jī)理及防凍措施u自動(dòng)化在管道輸水中的應(yīng)用技術(shù)，特別是多級(jí)配水的自自動(dòng)化在管道輸水中的應(yīng)用技術(shù)，特別是多級(jí)配水的自動(dòng)控制和群井聯(lián)

41、合調(diào)度技術(shù)；動(dòng)控制和群井聯(lián)合調(diào)度技術(shù)；u高標(biāo)準(zhǔn)管道輸水灌溉工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)研究高標(biāo)準(zhǔn)管道輸水灌溉工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)研究u附屬設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)附屬設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)10、研究研究方向方向 第第一一講講 管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展管道輸水灌溉工程技術(shù)及其發(fā)展第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃u管道輸水工程規(guī)劃須與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)區(qū)劃、農(nóng)業(yè)發(fā)展計(jì)劃、水管道輸水工程規(guī)劃須與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)區(qū)劃、農(nóng)業(yè)發(fā)展計(jì)劃、水利規(guī)劃及農(nóng)田基本建設(shè)規(guī)劃相適應(yīng)。利規(guī)劃及農(nóng)田基本建設(shè)規(guī)劃相適應(yīng)。u近期需要與遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合。近期需要與遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合。u系統(tǒng)運(yùn)行可靠。系統(tǒng)運(yùn)行可靠。u運(yùn)行管理方便。

42、運(yùn)行管理方便。u綜合考慮管道系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系，取得最優(yōu)化方案。綜合考慮管道系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系，取得最優(yōu)化方案。 11、管道輸水工程的規(guī)劃原則、管道輸水工程的規(guī)劃原則 12、管道輸水工程的規(guī)劃內(nèi)容、管道輸水工程的規(guī)劃內(nèi)容u確定適宜的引水水源和取水工程的位置、規(guī)確定適宜的引水水源和取水工程的位置、規(guī)模及形式模及形式u論證管網(wǎng)類(lèi)型、研究管網(wǎng)中管道線路的走向論證管網(wǎng)類(lèi)型、研究管網(wǎng)中管道線路的走向和布置和布置u擬定可供選擇的管材、管件、給水栓、保護(hù)擬定可供選擇的管材、管件、給水栓、保護(hù)裝置、控制閘門(mén)等設(shè)施的系列范圍裝置、控制閘門(mén)等設(shè)施的系列范圍 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃1

43、3 13、規(guī)劃步驟、規(guī)劃步驟u調(diào)查收集規(guī)劃前所需要的資料，并應(yīng)進(jìn)行核實(shí)和分析。調(diào)查收集規(guī)劃前所需要的資料，并應(yīng)進(jìn)行核實(shí)和分析。u進(jìn)行水量平衡分析，確定管道輸水灌溉區(qū)規(guī)模。進(jìn)行水量平衡分析，確定管道輸水灌溉區(qū)規(guī)模。u實(shí)地勘測(cè)并繪制規(guī)劃區(qū)平面圖，在圖中標(biāo)明溝、渠、路、實(shí)地勘測(cè)并繪制規(guī)劃區(qū)平面圖，在圖中標(biāo)明溝、渠、路、林及水源的位置和高程等。林及水源的位置和高程等。u確定取水工程位置、范圍和形式。確定取水工程位置、范圍和形式。u進(jìn)行田間工程布置，確定管網(wǎng)形式和畦田規(guī)格。進(jìn)行田間工程布置，確定管網(wǎng)形式和畦田規(guī)格。u根據(jù)管網(wǎng)類(lèi)型，給水栓位置，選擇適宜的管網(wǎng)線路，確定根據(jù)管網(wǎng)類(lèi)型，給水栓位置，選擇適宜的管

44、網(wǎng)線路，確定保護(hù)設(shè)施及其他附屬建筑物位置，保護(hù)設(shè)施及其他附屬建筑物位置，u匯總管網(wǎng)各級(jí)管道長(zhǎng)度、給水栓、保護(hù)設(shè)施、連接管件及匯總管網(wǎng)各級(jí)管道長(zhǎng)度、給水栓、保護(hù)設(shè)施、連接管件及其他附屬建筑物的數(shù)量。其他附屬建筑物的數(shù)量。u選擇適宜的管材、給水分水裝置及保護(hù)設(shè)施。選擇適宜的管材、給水分水裝置及保護(hù)設(shè)施。u提供的規(guī)劃成果。提供的規(guī)劃成果。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃14 14、規(guī)劃所需基本資料、規(guī)劃所需基本資料 基本資料的收集及有關(guān)技術(shù)參數(shù)的選用，基本資料的收集及有關(guān)技術(shù)參數(shù)的選用，是搞好工程系統(tǒng)規(guī)劃的前提，要求做到準(zhǔn)確是搞好工程系統(tǒng)規(guī)劃的前提，要求做到準(zhǔn)確可靠，必要時(shí)應(yīng)對(duì)有關(guān)

45、數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)、試驗(yàn)可靠，必要時(shí)應(yīng)對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)、試驗(yàn)和分析論證。和分析論證。 資料包括：地形地貌、農(nóng)業(yè)氣象、灌溉水資料包括：地形地貌、農(nóng)業(yè)氣象、灌溉水源、土壤及土壤特性、土地利用現(xiàn)狀、水利源、土壤及土壤特性、土地利用現(xiàn)狀、水利工程設(shè)施狀況、管材管件資料、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等。工程設(shè)施狀況、管材管件資料、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃15、為何要重視管道布置、為何要重視管道布置151m179m106m303m158m132m164m132m187m151m106m164m184.1m131.1mL1=1973mL2=1682mL1-L2=291m可節(jié)省管道長(zhǎng)可節(jié)省管道長(zhǎng)

46、度度14.75%第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃16、管網(wǎng)布置的方法、管網(wǎng)布置的方法 管網(wǎng)布置的目標(biāo)函數(shù)是年費(fèi)用最低，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)管網(wǎng)布置的目標(biāo)函數(shù)是年費(fèi)用最低，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)處于較理想的數(shù)值。濟(jì)指標(biāo)處于較理想的數(shù)值。方案分析方法的具體步驟是：方案分析方法的具體步驟是：u綜合綜合分析原始資料，經(jīng)過(guò)充分協(xié)商，初步選定若干個(gè)分析原始資料，經(jīng)過(guò)充分協(xié)商，初步選定若干個(gè)布置方案；布置方案；u進(jìn)行不同布置方案的工程量、投資、年運(yùn)行費(fèi)計(jì)算和進(jìn)行不同布置方案的工程量、投資、年運(yùn)行費(fèi)計(jì)算和相關(guān)節(jié)水、省工、省電、省地等效益分析計(jì)算；相關(guān)節(jié)水、省工、省電、省地等效益分析計(jì)算；u分析確定優(yōu)化布置方

47、案；分析確定優(yōu)化布置方案；u進(jìn)行典型地塊布置；進(jìn)行典型地塊布置；u進(jìn)行全區(qū)工程總體布局。進(jìn)行全區(qū)工程總體布局。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃（1）方案分析法）方案分析法16、管網(wǎng)布置的方法、管網(wǎng)布置的方法 管道經(jīng)濟(jì)布置的具體方法是：首先根據(jù)圖論理論，管道經(jīng)濟(jì)布置的具體方法是：首先根據(jù)圖論理論，將水源至各給水栓之間用最短的管線連接起來(lái)，構(gòu)成最將水源至各給水栓之間用最短的管線連接起來(lái)，構(gòu)成最小生成樹(shù)，再采用費(fèi)爾馬點(diǎn)法進(jìn)行修正，最后視條件情小生成樹(shù)，再采用費(fèi)爾馬點(diǎn)法進(jìn)行修正，最后視條件情況決定是否采用環(huán)狀管網(wǎng)。況決定是否采用環(huán)狀管網(wǎng)。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的

48、規(guī)劃 （2）經(jīng)濟(jì)布置法）經(jīng)濟(jì)布置法（3）管道布置優(yōu)化的）管道布置優(yōu)化的120規(guī)劃規(guī)劃 相比最小生成樹(shù)法，相比最小生成樹(shù)法，120規(guī)劃更具優(yōu)點(diǎn)，它可以規(guī)劃更具優(yōu)點(diǎn)，它可以求得各節(jié)點(diǎn)連接的最短路線，而不僅是相鄰節(jié)點(diǎn)的最求得各節(jié)點(diǎn)連接的最短路線，而不僅是相鄰節(jié)點(diǎn)的最短連接，通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)，使得該節(jié)點(diǎn)到相鄰幾點(diǎn)短連接，通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)，使得該節(jié)點(diǎn)到相鄰幾點(diǎn)(一般一般為三點(diǎn)或四點(diǎn)為三點(diǎn)或四點(diǎn))的矢量和為的矢量和為0 ，從而實(shí)各節(jié)點(diǎn)之間的最，從而實(shí)各節(jié)點(diǎn)之間的最優(yōu)化連接，確定管線布置。優(yōu)化連接，確定管線布置。 17 17、管道系統(tǒng)布置的基本原則、管道系統(tǒng)布置的基本原則u井灌區(qū)的管網(wǎng)一般以單個(gè)井為單元進(jìn)行布置。在

49、井群統(tǒng)一管理調(diào)度情況下，也可以采用多井匯流方式，但應(yīng)進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。u渠灌區(qū)應(yīng)根據(jù)地形條件、地塊形狀及水源位置和作物布局、灌溉要求等分區(qū)布置管網(wǎng)，盡量將供水壓力接近的地塊劃分在同一分區(qū)。u應(yīng)根據(jù)水源位置（機(jī)井位置或管網(wǎng)入口位置）、地塊形狀、種植方向及原有工程配套等因素，通過(guò)比較，確定采用樹(shù)狀管網(wǎng)或環(huán)狀管網(wǎng)。 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃u管網(wǎng)布置應(yīng)滿(mǎn)足田間灌水技術(shù)要求，在平原區(qū)，各級(jí)管道盡可能采用雙向供水。u管網(wǎng)布置應(yīng)力求控制面積大，且管線平順，減少折點(diǎn)和起伏。若管線布置有起伏時(shí)，應(yīng)避免管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。u管網(wǎng)布置應(yīng)緊密結(jié)合水源位置、道路、林帶、灌溉明渠和排水溝以及

50、供電線路等，統(tǒng)籌安排，以適應(yīng)機(jī)耕和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的要求，避免干擾輸油、輸氣管道及電訊線路等。u布置管網(wǎng)時(shí)應(yīng)充分利用已有的水利工程，如穿路倒虹吸和涵管等。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃u管網(wǎng)級(jí)數(shù)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)灌溉面積（或流量）和經(jīng)濟(jì)條件等因素確定。在井灌區(qū)，當(dāng)系統(tǒng)流量小于30m3/h時(shí)，可采用一級(jí)固定管道；系統(tǒng)流量在3060 m3/h時(shí)，可采用干管（輸水）、支管（配水）兩級(jí)固定管道；系統(tǒng)流量大于60 m3/h時(shí)，可采用兩級(jí)或多級(jí)固定管道。在渠灌區(qū)，目前主要在支渠以下采用管道輸水灌溉技術(shù)，其管網(wǎng)級(jí)數(shù)一般分斗管、分管、引管三級(jí)。 第第二二講講 管道輸水灌溉工程規(guī)劃管道輸水灌溉工程規(guī)劃

51、 管線布置應(yīng)與地形坡度相適應(yīng)。如地形平坦，為充分利用地面坡降，干（支）管應(yīng)盡量垂直等高線布置；若在山丘區(qū)，地面坡度較陡時(shí)，干（支）管布置應(yīng)平行等高線，以防水頭壓力過(guò)大。田間末級(jí)管道，其走向應(yīng)與作物種植方向一致，移動(dòng)軟管或田間壟溝垂直于作物種植行。給水栓間距應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)管理體制、灌溉計(jì)劃確定。在已確定給水栓位置的前提下，力求管道總長(zhǎng)度最短。充分考慮管路中量水、控制和保護(hù)等裝置的適宜位置。 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 18、管網(wǎng)布置步驟、管網(wǎng)布置步驟 根據(jù)管網(wǎng)布置原則，按以下步驟進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃布置根據(jù)管網(wǎng)布置原則，按以下步驟進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃布置 (1) 分析確定管網(wǎng)類(lèi)型。分析確定管

52、網(wǎng)類(lèi)型。 (2) 確定給水栓的適宜位置。確定給水栓的適宜位置。 (3) 確定管網(wǎng)中各級(jí)管道的走向與長(zhǎng)度。確定管網(wǎng)中各級(jí)管道的走向與長(zhǎng)度。 (4) 在縱斷面圖上標(biāo)注各級(jí)管道樁號(hào)、高程、給水裝在縱斷面圖上標(biāo)注各級(jí)管道樁號(hào)、高程、給水裝置、保護(hù)設(shè)施、連接管件及附屬建筑物的位置。置、保護(hù)設(shè)施、連接管件及附屬建筑物的位置。 (5) 對(duì)各級(jí)管道、管件、給水裝置等，列表分類(lèi)統(tǒng)計(jì)對(duì)各級(jí)管道、管件、給水裝置等，列表分類(lèi)統(tǒng)計(jì)第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃19、管道系統(tǒng)布置的基本形式、管道系統(tǒng)布置的基本形式 根據(jù)水源位置、控制范圍、地面坡度、田塊形狀、作物種植方向等條件，管網(wǎng)布設(shè)成樹(shù)枝狀或環(huán)狀兩

53、類(lèi)。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 適應(yīng)條件：適應(yīng)條件：機(jī)井位于機(jī)井位于地塊一側(cè)，控制面積較地塊一側(cè)，控制面積較大且地塊近似成方形大且地塊近似成方形 。圭字形布置 （1）井灌區(qū)管網(wǎng)典型布置形式）井灌區(qū)管網(wǎng)典型布置形式第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 適應(yīng)條件：適應(yīng)條件：機(jī)井位于機(jī)井位于地塊一側(cè)，控制面積較地塊一側(cè)，控制面積較大且地塊近似成方形大且地塊近似成方形 。形布置 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 適應(yīng)條件：適應(yīng)條件：機(jī)井位于地塊一側(cè)，控制面積較機(jī)井位于地塊一側(cè)，控制面積較大且地塊近似成方形大且地塊近似成方形 。單環(huán)形布置單環(huán)形布置

54、 雙環(huán)形布置雙環(huán)形布置 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 適應(yīng)條件：適應(yīng)條件：機(jī)井位于地塊一側(cè)，地塊呈長(zhǎng)條形機(jī)井位于地塊一側(cè)，地塊呈長(zhǎng)條形L形形布布置置 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 適應(yīng)條件：適應(yīng)條件：機(jī)井位于地塊一側(cè)，地塊呈長(zhǎng)條形機(jī)井位于地塊一側(cè)，地塊呈長(zhǎng)條形T形布置形布置 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 適應(yīng)條件：適應(yīng)條件：機(jī)井位于地塊中心，地塊長(zhǎng)寬比不大于機(jī)井位于地塊中心，地塊長(zhǎng)寬比不大于2 H形布置形布置 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 適應(yīng)條件：適應(yīng)條件：機(jī)井位于地塊中心，地塊長(zhǎng)寬比大于機(jī)井位于地塊中心

55、，地塊長(zhǎng)寬比大于2 長(zhǎng)一字形布置長(zhǎng)一字形布置 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃平坦地形，管道輸水灌溉區(qū)控制面積大，并有均一坡度平坦地形，管道輸水灌溉區(qū)控制面積大，并有均一坡度情況下的典型樹(shù)枝狀管網(wǎng)的布置形式，其管網(wǎng)由斗管、情況下的典型樹(shù)枝狀管網(wǎng)的布置形式，其管網(wǎng)由斗管、分管和引管組成。分管和引管組成。 （2）渠灌區(qū)管網(wǎng)典型布置形式渠灌區(qū)管網(wǎng)典型布置形式第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃梯田樹(shù)枝狀管網(wǎng)的布置形式：布置干管沿地形坡度走向，梯田樹(shù)枝狀管網(wǎng)的布置形式：布置干管沿地形坡度走向，即干管垂直等高線布置。這樣干管可雙向布置支管，支即干管垂直等高線布置。這樣干管

56、可雙向布置支管，支管均沿梯田地塊方向，平行等高線布置。每塊梯田布置管均沿梯田地塊方向，平行等高線布置。每塊梯田布置一條支管，各自獨(dú)立由干管引水。一條支管，各自獨(dú)立由干管引水。 （3）山丘區(qū)）山丘區(qū)管網(wǎng)典型布置形式管網(wǎng)典型布置形式第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃梯田樹(shù)枝狀管網(wǎng)的布置形式梯田樹(shù)枝狀管網(wǎng)的布置形式 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃山丘區(qū)提水渠灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)呈輻射樹(shù)枝狀管網(wǎng)山丘區(qū)提水渠灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)呈輻射樹(shù)枝狀管網(wǎng)的布置形式。干管垂直等高線布置，以使管線最短；支的布置形式。干管垂直等高線布置，以使管線最短；支管平行于等高線布置斗管以輻射狀

57、由支管分出，并沿山管平行于等高線布置斗管以輻射狀由支管分出，并沿山脊線垂直等高線走向。脊線垂直等高線走向。 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃南方南方旱作區(qū)旱作區(qū)每個(gè)灌溉泵站控制面積為每個(gè)灌溉泵站控制面積為1000畝，溝與管道相間，支溝間畝，溝與管道相間，支溝間距距250m左右，長(zhǎng)度左右，長(zhǎng)度600m左右；斗溝長(zhǎng)度左右；斗溝長(zhǎng)度250m，溝間距，溝間距100m。田塊布置為。田塊布置為10040m。給水栓單口灌溉面積為。給水栓單口灌溉面積為47畝，農(nóng)田固定管道的畝均長(zhǎng)度宜為畝，農(nóng)田固定管道的畝均長(zhǎng)度宜為810m/畝。畝。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃南方南方稻

58、作區(qū)稻作區(qū) 每個(gè)灌溉泵站控制面積為每個(gè)灌溉泵站控制面積為1000畝，溝與管道相間，支溝間畝，溝與管道相間，支溝間距距250m左右，長(zhǎng)度左右，長(zhǎng)度600m左右；斗溝長(zhǎng)度左右；斗溝長(zhǎng)度250m，溝間距，溝間距60m。田塊布置為田塊布置為6030m。給水栓單口灌溉面積為。給水栓單口灌溉面積為24畝，農(nóng)田畝，農(nóng)田固定管道的畝均長(zhǎng)度宜為固定管道的畝均長(zhǎng)度宜為1214m/畝。畝。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃南方南方經(jīng)濟(jì)作物區(qū)經(jīng)濟(jì)作物區(qū) 每個(gè)灌溉泵站控制面積為每個(gè)灌溉泵站控制面積為1000畝，溝與管道相間，支畝，溝與管道相間，支溝間距溝間距250m左右，長(zhǎng)度左右，長(zhǎng)度600m左右；斗溝

59、長(zhǎng)度左右；斗溝長(zhǎng)度250m，溝，溝間距間距50m。田塊布置為。田塊布置為5030m。給水栓單口灌溉面積為。給水栓單口灌溉面積為24畝，農(nóng)田固定管道的畝均長(zhǎng)度宜為畝，農(nóng)田固定管道的畝均長(zhǎng)度宜為1315m/畝。畝。第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃河網(wǎng)提水灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)的泵站大多位于河、溝、渠河網(wǎng)提水灌區(qū)管道輸水灌溉系統(tǒng)的泵站大多位于河、溝、渠的一邊，這就決定了河網(wǎng)提水灌區(qū)管灌系統(tǒng)主要有兩種布置的一邊，這就決定了河網(wǎng)提水灌區(qū)管灌系統(tǒng)主要有兩種布置形式。形式?！笆猃X梳齒”式式:干管沿河（溝）干管沿河（溝）岸布置，支管垂直于干管排岸布置，支管垂直于干管排列，形成二級(jí)管網(wǎng)。列，形成

60、二級(jí)管網(wǎng)。 “魚(yú)骨魚(yú)骨”式式:干管垂直河（溝）干管垂直河（溝）岸，支管垂直于干管，沿河岸，支管垂直于干管，沿河溝方向布置。溝方向布置。 第第二二講講 管道輸水工程的規(guī)劃管道輸水工程的規(guī)劃 灌溉工作制度是指管網(wǎng)輸配水及田間灌水的運(yùn)行方式和灌溉工作制度是指管網(wǎng)輸配水及田間灌水的運(yùn)行方式和時(shí)間。有續(xù)灌、輪灌和隨機(jī)灌溉三種方式。時(shí)間。有續(xù)灌、輪灌和隨機(jī)灌溉三種方式。 續(xù)灌方式：續(xù)灌方式： 灌水期間，整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的出水口同時(shí)出流的灌灌水期間，整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的出水口同時(shí)出流的灌水方式稱(chēng)為續(xù)灌。在地形平坦且引水流量和系統(tǒng)容量足夠大水方式稱(chēng)為續(xù)灌。在地形平坦且引水流量和系統(tǒng)容量足夠大時(shí)，可采用續(xù)灌方式。時(shí)，可采