水利工程師論文低壓管道灌溉在小型農田水利工程中的應用

　　在農田水利的建設中，灌溉是很重要的，低壓管道灌溉也是其中的一種灌溉方式，很多工程師也針對此進行過一些研究，本文是一篇水利工程師論文范文，主要論述了低壓管道灌溉在小型農田水利工程中的應用。

　　摘 要：低壓管道灌溉是現在農田水利中應用最為廣泛的節水系統，本文通過低壓管道灌溉在農田水利中應用進行探析，特別是針對福建省這樣一個特殊地形的地方進行分析。現代科技的不斷發展低壓管道灌溉出現了各種形式，根據不同農作物及不同地形有對應的灌溉技術。

　　關鍵詞：低壓管道灌溉,農田水利,應用

　　1.引言

　　低壓管道灌溉工程現狀使用范圍相當廣泛，大多數農田采用低壓管道灌溉的目的是為了方便，同時這樣的做法可以大大減少水損失和蒸發過程中的水分流失，將水的效率提高到95%，對于井灌區來說，這樣的做法可以大大減少農田里水的輸運，同時使得農田的水提物大大降低，從而降低了25%以上的能源消耗。提高土地利用率3%～2%，具有便于管理，節省時間，易于維護的優勢。我國北方地下水資源嚴重超采地區，應大力推廣低壓管道技術，特別是新的井灌區，力爭實現管道。近年來，南方地區經濟作物種植區也大力推進低壓管道灌溉。由于低壓管道灌溉技術投入低，設備簡單，便于管理，易于農民使用。因此，它順應目前中國農業集約化、規模化發展的趨勢，受到廣大農民的歡迎。

　　2.低壓管道灌溉概述

　　低壓管道灌溉是灌水時使用較低的壓力，通過壓力管道系統，把水輸送到田間，灌溉農田。低壓管道輸水灌溉系統，根據各部分承擔的功能，由水源(機井)、輸水管道、給配水裝置(出水口、給水栓)、安全保護設施(安全閥、排氣閥)、田間灌水設施等部分組成。

　　低壓管道輸水灌溉的水源有井、河、渠、水庫、塘等，配套的提水動力多為機泵(有自壓條件的除外)。輸水系統是由輸水管道、管件(三通、四通、彎頭、變徑接頭等)連接成的輸水通道。按管道材料可分為混凝上管、水泥砂土管、缸瓦管、石棉水泥管、塑料管等。

　　給配水裝置，由地下輸水管道向田間溝、畦配水的給水裝置，一般稱出水口，如能連接下一級田間移動管道的，則稱給水栓。

　　保護設備，為防止水泵突然關閉或其它事故等產生的水錘，在管道系統首部或適當位置安置調壓或進排氣閥等保護設置。

　　田間灌水設施，田間灌水設施一般是指與出水口相連接的閘管系統。

　　低壓管道灌溉改變了傳統的灌溉方式，提高了水資源的利用效率，水資源利用系數提高到0.95，2% - 3%，不僅節約了人力資本，而且提高了糧食的產量和質量。

　　低壓管道灌溉具有以下幾個優點：

　　(1)節水，管道輸水系統可以減少滲漏和蒸發損失，提高水的有效利用率。各地井灌區低壓管道輸水灌溉的實踐表明，一般可比土渠輸水節約水量30%左右。是一項有效的節水灌溉工程措施。

　　(2)輸水快和省時、省力，管道輸水灌溉是在一定壓力下進行的，一般比土渠輸水流速大、輸水快，供水及時，有利于提高灌水效率，適時供水，節約灌水勞力。

　　(3)減少土渠占地，以管代渠在井灌區一般可比土渠減少占地2%左右。對于我國土地資源緊缺，人均占有耕地不足1.5畝的現實來說，這是一個很大的社會和經濟效益，其意義極為深遠。

　　(4)節能，用管道輸水灌溉，比土渠輸水多消耗一定能耗，但通過節水，提高水的有效利用率所減少的能耗，一般可節省能耗20%一25%。

　　(5)灌水及時促進增產增收，管道輸水灌溉，減少水量損失，同時改善了田間灌水條件，縮短了輪灌周期，從而有效地滿足了作物生長的需水、可收到增產增收的效果。

　　3.低壓管道灌溉在福建平原及丘陵山地區小型農田水利工程中的應用

　　(1)應用概況。管道輸水灌溉主要有滴灌系統、噴灌系統或低壓管道系統，選擇哪一個需要根據你的實際情況來定。

　　(2)微噴灌。微噴灌具有低損耗、節約人工、占地少、地形和土壤適應性強、利于水土保持等特點。新型節水灌溉技術的低壓管道系統和安裝在過去的專用管道灌溉設備或管道，水和作物生長所需的水分和養分流動小，均勻，準確傳遞到附近的土壤表面或土壤，比傳統的地表灌溉水。據統計，微灌溉技術為每平方米0.00318噸的水，節水率為45.89%。

　　(3)滴灌灌溉。滴灌管是滴灌灌溉系統中的重要灌溉器，是按照作物需水要求，通過低壓管道系統與安裝在毛管上的灌水器，將水和作物需要的養分一滴一滴，均勻而又緩慢地滴入作物根區土壤中。

　　(4)低壓管道灌溉系統。①按輸配水方式分類。低壓管道輸水灌溉系統按輸配水方式可分為加壓輸水系統和自壓輸水系統，加壓輸水系統分為兩種，一種是水泵直送式，即水泵直接將水送入管道系統，然后再通過分水口進入田間，另一種形式是蓄水池調蓄式，即經水泵加壓通過管道將水輸送到某一高位蓄水池，然后由蓄水池通過管道自壓向田間供水。

　　②按管網形式分類。低壓管道輸水灌溉系統按管網形式可分為樹狀網和環狀網。樹狀網的管網為樹枝狀，水流在干管、支管、分支管中從上游流向末端，只有分流而我匯流。環狀網是管網通過節點將各管道連接成閉合環狀，根據出水口位置和控制閥啟閉情況，水流可作正向或逆向流動。

　　③按工作方式分類。低壓管道輸水灌溉系統按工作方式可分為移動式、半固定式和固定式。移動式除水源外，管道及分水設備都可移動，機泵有的固定，有的也可移動。半固定式管道系統的一部分固定，另一部分移動。固定式是低壓管道輸水灌溉系統中的各級管道及分水設施均埋入地下，固定不動。

　　④按結構形式分類。低壓管道輸水灌溉系統按結構形式可分為開敞式、半封閉式和封閉式。開敞式是指在上游高差不太大的一些部位設有自由水面調壓井的管道系統形式。半封閉式是指在輸水過程中，管道系統不完全封閉，在適宜的位置設置浮球閥來控制閥門啟閉的一種輸水形式。封閉式是指水流在全封閉的管道中從上游管端流向下游管道末端，輸水過程中系統不出現自由水面。

　　4.針對福建平原及丘陵山地區低壓管道的布置及計算

　　4 . 1管道系統布置的基本原則 　　(1)管道系統布置應做到排水、道路、林帶、供電等系統緊密結合，統籌安排，并充分利用原有水利和其他工程設施。

　　(2)根據當地的交通、能源、材料供應等條件及經濟、技術、勞力等情況。因地制宜地選擇管材。

　　(3)管網布置力求管線總長度短。控制面積大、并作到管線平順，減少拐彎、起伏等現象。達到投資少效益高的目的。

　　(4)支管(田間末級地埋管道)走向應與作物種植方向及地形坡度相適應。

　　(5)根據現行生產管理體制，確定出水口間距、使之適用于用戶管理、有利于輪灌、達到省水、節能的目的。

　　4 . 2低壓管道的計算

　　管道輸水灌溉設計流量是指灌水時期管道所需通過的最大流量，它由水源條件、作物灌溉制度、管道工作制度、灌溉面積、作物種植結構等因素綜合考慮確定，它是管網布置、管徑選擇、管材強度復核、管道水力學計算等的主要依據。

　　農作物的灌溉制度是指播種前及全生育期的灌水次數、灌水日期、灌水定額及灌溉定額。

　　作物的灌水定額和灌水周期隨年份和生育階段不同而不同。在管道設計中，應選擇符合設計代表年的最大灌水定額和灌水周期作為設計依據，即：

　　①按照管徑的計算公式，流速2m/s計算，給水管至少要3英寸。

　　②給水管是3英寸，接到設備的1.5英寸管上，只要進水有足夠壓力，對流量沒有太大影響。

　　③如果只是攪拌機進口那一段是1.5英寸管，只相當于局部節流，但前面的供水管還是要用較大的管徑，不然壓力損失過大，如果有別處用水，則會影響到你這里的流量，同時也不利于節能。

　　5.結束語

　　根據本文的概述可以發現，低壓管道灌溉在農田水利灌溉中的應用相當的廣泛。特別是福建這樣又有小平原又有丘陵的地區，低壓管道灌溉顯得格外得重要。低壓管道灌溉不僅僅是起到一個節水灌溉的效果，還方便了農田水利灌溉技術的發展。

　　參考文獻：

　　[1]丁雨恒.我國發展節水灌溉技術的必要性和可行性研究[J]，2012(08).

　　[2]杜天軍.淺析我國節水農業的必要性[J];中國西部科技，2012(36).

　　[3]邢攸三.對農田水利立法必要性可行性的分析及建議[J]，中國水利，2012(09).

　　[4]姜佳.談發展節水灌溉技術[J]，2013(04).

　　[5]陳玉蓮.淺議節水改造的必要性和可行性[J]，內蒙古水利，2012(03).

　　[6]薛蓮.新泰市村村通自來水的探討與思考[J]，科技咨詢導報，2012(08).
　　水利工程師論文發表期刊推薦《中國水利》（半月刊）創刊于1950年，由中華人民共和國水利部主管,是水利系統最權威的指導(綜合)類科技期刊。以宣傳黨中央、國務院的治水方針,宣傳水利部黨組的治水思路,探討水利發展對策,指導、服務水利改革與發展,交流水利科學研究新進展.推廣水利新技術,溝通水利與社會為宗旨。