微灌工程技术与应用实例教材

微灌工程技术与应用实例教材内容摘要：

（ 1）化肥或农药的注入一定要放在水源与过滤器之间，肥液先经过过滤器之后再进入灌溉管道，使未溶解化肥和其他杂质被清除掉，以免堵塞管道及灌水器。 （ 2）施肥 和施农药后必须利用清水把残留在系统内的肥液或农药全部冲洗干净，防止设备被腐蚀。 （ 3）在化肥或农药输液管出口处与水源之间一定要安装逆止阀，防止肥液或农药流进水源，更严禁直接把化肥和农药加进水源而造成环境污染。 压差式系列施肥罐技术参数见表。 表 压差式 施肥罐技术 参数 表 施肥罐容量（ L） 10 30 50 100 150 施肥时间（ min） 1020 2050 3070 50100 120150 适用条件 大棚 大田 第三节 管材与管件 一、微灌用管村与管件的基本要求 1． 能承受 一定的水压力。 微灌系统 各级管网均为压力管网，必须能承受一定的压力才能保证安全输水与配水。 2．抗老化性能强。 微 灌管网中，干管、支管使用年限一般都很长，因此要求具有较强的抗老化性能，以保证管道长期安全、可靠地运行。 3．规格型号多样化、系列化。 为满足各种 微 灌系统的不同供水要求， 微 灌工程中往往需要各种规格型号的管材。 必须有多种规格、多种型号、系列化的产品供用户选用。 4．规格尺寸与公差必须符合技术标准。 各种管道必须按照有关部门的技术标准要求进行生产。 15 5． 价格低廉。 微 灌 用管材、管件 在 整个工程中所占比重较大，应 力求选择满足微灌工程要求且价格便宜的管道。 6．便于运输和施工安装。 各种管道均应按规定制成一定长度，以便于运输及安装和减少连接管件用量，节省投资。 二 、 硬聚氯乙烯（ PVCU） 管材、管件 PVCU 管是给水用硬聚氯乙烯管材，主要优点是重量轻、易于运输和安装，耐化学腐蚀性优良，管壁光滑不结垢，对介质的流动阻力小，卫生无毒，对输送的介质不会造成污染，施工便捷，使用寿命长，维修方便等。 PVC 管的抗紫外线和抗冻性能差，一般不宜直接铺设在地面裸露使用，最好埋设在冻土层以下使用。 PUCU 给水管的形式分为平放口管和柔 性承插管两种，管道的结构图如图所示。 这两种管材的规格系列相同，仅区别于一端的扩口形状和安装连接不同，平放口管施工连接方式采用的是涂胶粘接法，柔性承插 管施工连接方式采用的是加止水胶圈。 微 灌 用硬 聚 氯 乙 烯 （ PVCU ） 管 材 ， 应符 合 中 华 人 民共 和 国 国 家 标准GB/ 、 JB/T515291 产品标准和行业标准 SL/。 硬聚氯乙烯（ PVCU）管材的公称直径、壁厚及公差见表 ， 管材的物理机械性能及弯曲度应符合表和要求。 表硬聚氯乙烯管材公称直径、壁厚及公差 公称外径 压 力 等 级 (MPa)                                                                           表 PVCU 管技术规格表 外径 工作压力等级 Mpa 1 壁厚及 公差 近似重量Kg/m 壁厚及 公差 近似重量Kg/m 壁厚及 公差 近似重量Kg/m 16 63 + + + 75 + + + 90 + + + 110 + + + 125 + + + 160 + + + 200 + + + 225 + + + 250 + + + 表 管材的物理力学性能指标 指标名称 指标 试验方法 密度 (kg/m3) 13501460 GB1033 维卡软化点 ≥80℃ 液压试验 （ 20℃ ， 2MPa） 不破裂，不渗漏 GB6111 落锤冲击试验（ 0℃ ） ≤5% GB6112 纵向回缩率 ≤5% 扁平试验（压至 50%） 无裂纹，不破裂 GB9647 表 管的弯曲度 管材外经 (mm) ≤32 40200 ≥225 弯曲度 (%) 不规定 ≤ ≤ 注：弯曲度指同方向弯曲，不允许呈Ｓ形弯曲 硬聚氯乙烯（ PVCU）管材还应符合如下一些要求： 颜色一般为灰色，长度一般为 4m、 6m、 8m、 12m，也可由供需双方协商确定。 管材内外壁应光滑平整，不允许有气泡、裂口、分解变色线及明显的波纹杂质颜色不均等。 管的内外壁应光滑、平整、清洁，没有划痕，不允许有气泡、裂口、分解变色线及显著的颜色不均、沟纹、凹陷、杂质等。 两端应切割平整，并与管的轴线垂直，同一截面的壁厚偏差不得超过 14%。 与不同规格的管道配套用的管件主要有正三通、斜三通、异径三通、弯头、双承直通、伸缩异径接头、平承法兰、抢修接头、堵头等 100 多个种类规格，选用时可参照 厂家产品说明书。 三 、 PE 管材、管件 目前国内微灌工程中普遍使用的聚乙烯管（ PE管）分为低密度 LDPE 和高密度 HDPE等系列管材。 LDPE 管材又分为外径公差系列和内径公差系列，二者的区别在于管件的结构和连接形式不同：一种是直接把管子插入管件锁紧连接；另一种是先把管子接口处加热后把带倒扣的管件插入，现用铁丝捆扎。 LDPE 管主要应用于微灌工程输配水管路。 17 HDPE 管材分为 PE6 PE80、 PE100 三个系列， PE63 管材一般应用于城镇及乡村给水工程， PE80 管材主要用于城市给水工程， HDPE100 管材特别适用 于大口径、高压力给水工程。 PE 管材除具有 PVC 管材所具有的大部分优点外，还有优异的抗磨性能，柔韧性好，耐冲击强度高，接头少，管道连接采用插入式、熔焊接或螺纹连接，施工方便，工程综合造价低等优点。 微 灌用低密度聚乙烯管应符合中华人民共和国国家标准 GB667486 和行业标准SL/—1994。 低密度聚乙烯 管 规格及尺寸公差符合表 的要求，管材的性能指标应符合表 的要求。 表 低密度聚乙烯管规格及尺寸公差表 公称外径（ mm） 压力等级（ MPa） 公称外径（ mm） 压力等级（ MPa）                                      表 管材的性能指标表 指标名称 指标 拉伸强度，兆帕 ≥９．６ 断裂伸长率，％ ≥２００ ２０ ℃ 水压试验（瞬时爆破压力） ≥３倍工作压力 低密度聚乙烯管材还应符合如下一些要求： 微 灌用低密度聚乙烯管颜色一般为黑色或本色 ,也可由供需双方协商确定。 管一般为卷盘，每卷重量为 3050kg，每卷允许断头数不超过一个。 内外壁应光滑、平整、清洁，没有划痕，不允许有气泡、裂口、分解变色线及显著的沟纹、凹陷、杂质等。 两端应切割平整，并与管的轴线垂直，同一截面的壁厚偏差不得超过 14%。 微 灌系统干管一般采用 PVC 管，支管、辅助支管一般选用 PE 管或薄壁 PE 管。 干管为 微 灌系统输送全部灌溉水量。 根据 微 灌系统灌溉面积可采用一级或两级干管系统，一级干管系统只有一条主干管。 两级干管系统由一条主干管和若干条分干 管组成。 支管和辅管在 微 灌系统中起控制 毛管 适宜长度、划分轮灌区的作用。 一般在滴灌系统当中，支管采用企标薄壁 PE 管，辅管采用国标厚壁 PE 管。 表 厚壁 PE 管技术规格表 规格（ mm） 壁厚 （ mm） 公称压力 MPa 理论重量 Kg/M φ32 18 φ40 φ63 φ75 表 薄壁 PE 管技术规格表 规格（ mm） 壁厚 （ mm） 运行压力 MPa 理论重量 Kg/M φ63 ≤ φ75 ≤ φ90 ≤ 第四节 微灌灌水器 一、滴头 二、滴灌管（带） 三、微喷头 四、微喷带 五、其他灌水器 第 三 章 微灌工程规划 设计概论 第一节 微灌工程规划设计的任务 微灌工程规划设计是微灌工程必不可少的前期技术工作，根据 SL10395《微灌工程技术规范》规定，平原区灌溉面积大于 100hm山丘区灌溉面积大于 50hm2 的微灌工程应分为规划、设计两个阶段进行，面积小的可合为一个阶段进行。 规划设计阶段进行可行 性研究，编制出 ―可行性研究报告 ‖；设计阶段对微灌工程进行全面设计，提交达到施工要求的 ―工程设计 ‖技术文件。 面积小的滴灌工程两阶段合二为一，提交有可行性研究内容的 ―实施文字 ‖技术文件即可。 一、可行性研究 可行性研究是进行项目决策的重要依据，其任务是：收集项目区与该工程规划设计有关的自然条件资料和社会经济条件资料，根据当地的资源条件、资源优势、技术力量、社会经济状况论证工程的必要性和可行性；根据水资源状况进行水土平衡计算，确定工程规模和灌区范围；根据水源位置、地表地貌、作物情况通过方案比选择合理布置引、提、蓄 水源工程，确定首部枢纽位置和管网布置；预测工程施工可能的植被破坏和水土流失进行环境影响评价；进行典型设计，计算工程量、设备材料种类、规格、数量，估算工程投资并进行经济效益分析。 重点是论证水源保证、工程规模和方案比选问题。 典型设计应达到施工设计深度，规划应符合当地农业区划和农田水利规划的要求，并与农村发展规模相协调。 二、工程设计 设计阶段应对所批标准工程规模范围内的所有微灌工程进行全面设计，提交达到施工要求的工程设计技术文件。 工程设计技术文件一般由说明书、计算书、图纸和预算书四部分组成，工程规模较小时可将说 明书、计算书和预算书合并，工程规模很小甚至可 19 将四部分合为一个文件。 图纸是工程师的语言，工程设计的最主要任务是设计绘制出齐全、规范、达到施工要求的全套设计图纸。 说明书 设计说明书反映设计者对工程的构思和最终形成产品的技术要求，也是解读设计图纸的文字说明和审查预算书是否合理的依据。 一般情况下设计说明书应包括以下内容：（ 1）基本资料；（ 2）设计依据；（ 3）工程规划布置；（ 4）水源分析和水量平衡计算；（ 5）水源工程设计；（ 6）首部枢纽设计；（ 7）田间管网灌水系统设计；（ 8）附属建筑物设计；（ 9）施工和运行管理 要点。 计算书 工程设计中涉及大量计算问题，为使说明书简明扼要并便于审查计算是否正确，应编制计算书，将设计中的主要计算问题的计算方法和计算过程汇集在计算书中。 预算书 按水利水电工程概预算的标准编制概预算书。 设计图纸 设计图纸是工程设计成果的最主要部分，要求设计并绘制出齐全、规范、达到施工要求的全套设计图纸。 主要图件有：工程规划图、工程平面布置图、管道纵剖面图、节点压力图、系统运行图、节点大样图、首部枢纽设计图、附属建筑物设计图等。 第二节 微灌工程规划设计的原则 及内容 进行微灌工程规划设计 时，应该树立系统工程的观念、因地制宜的观念和突出效益的观念。 一、可行性研究报告编制原则 1． 与有关规划协调一致 微灌工程规划应在调查项目区自然、社会经济和水土资源利用现状基础上，根据农业生产、生态保护对灌溉的要求进行规划，微灌工程规划应与当地所制定的经济发展规划、生态保护规划、农业发展规划和节水灌溉发展规划协调一致。 2．对项目水源保证进行充分 论证 对拟建微灌工程所用水源的水量、水质情况必须进行充分论证。 地表水源应重视洪水期的泥沙问题；地下水必须论证清楚项目区真实可靠的补给量、可开采量和单井出水量、特别是 干旱地区，工程规模应控制在水资源条件允许范围之内，必须避免建设无水源保证工程和使生态环境遭到破坏的工程。 3．扬长避短，突出效益 任何技术都有其一定适用条件，微灌出不例外，在进行微灌工程规划时必须坚持扬长避短原则。 我国地域辽阔，不同地区的自然气候差异很大，经济发展水平不一，规划应从实际出发，实事求是，充分考虑自然资源和社会经济条件的可能与需要。 同时要认真进行方案比选，找出最佳方案。 因地制宜、扬长避短、减轻劳动者的劳动强度、突出效益是进行微灌工程规划的最基本原则。 4． 注意与其他用水需求相结合，与农业节水措施 相配套 规划时应综合考虑项目区内农田、林带和畜牧、水产、居民用水等其他用水方面的 20 要求，使其他用水不受影响并尽量做到相互结合发挥综合效益。 微灌工程措施应与节水农艺措施、节水管理措施相配套，以发挥最大的节水效益。 5． 经济、社会、环境效益综合考虑，环境效益优先 微灌工程规划必须坚持经济、社会、环境效益综合考虑，环境效。