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        低壓管道輸水灌溉技術在農(nóng)田的應用

        2016-12-31 00:00:00章振平
        科技創(chuàng)新與應用 2016年14期

        摘 要:低壓管道輸水灌溉技術具有較多的優(yōu)點,特別是能提高水的利用率,因此文章就從低壓管道輸水灌溉技術的組成部分、特點以及技術進行相關的分析和研究,提高對低壓管道輸水灌溉技術在我國農(nóng)田灌溉中的應用。

        關鍵詞:低壓管道輸水;組成部分;特點;技術

        目前,我國大部分地區(qū)的農(nóng)田灌溉方式是明渠灌溉,明渠灌溉存在的最大缺點是在輸水過程中,灌溉水的損失量較多,而且我國大部分農(nóng)田所選用的明渠灌溉都是土渠,如果使用土渠進行輸水灌溉,水在運輸?shù)倪^程中就會大量地滲入到土壤中,降低水的利用率。故此,針對于我國農(nóng)田的灌溉現(xiàn)狀,以及我國水資源缺失的現(xiàn)狀,應該加強低壓管道輸水灌溉技術在我國農(nóng)田灌溉中的應用。

        1 低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)的組成部分分析

        1.1 構成系統(tǒng)分析

        (1)水源與取水工程。在農(nóng)田灌溉中,所選擇的水源不能含有過大的雜草和泥沙,因此在選取灌溉水源的時候,必須選擇符合相關規(guī)定的水源,例如可以選擇河湖或者是水庫作為水源。在取水過程中,必須要配備好相關的設備,并且考慮在取水過程中的多個影響因素,如取水量、所需灌溉的揚程大小等等。為了確保取水工程的正常運行,農(nóng)民應該為所需設備配備一個管理房,這樣才能更好地對取水設備進行管理。(2)輸水配水網(wǎng)系統(tǒng)。輸水配水網(wǎng)的構成部分有很多,一般來說,輸水配水網(wǎng)系統(tǒng)由灌溉系統(tǒng)中的各級管道、保護設施以及其他的一些附屬設備組成。(3)田間灌水系統(tǒng)。田間灌水系統(tǒng),顧名思義,就是在田間的輸水系統(tǒng),田間灌水系統(tǒng)是屬于地面上的灌水系統(tǒng),因此,為了更好地提高灌溉過程中的水量控制,農(nóng)民可以通過采取地面節(jié)水灌溉技術來實現(xiàn)對灌溉水量的控制。

        1.2 構成設備分析

        (1)水泵。在低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)中,水泵是主要的動力設備,一般來說,在輸水灌溉系統(tǒng)中,所使用的水泵的類型很多,有離心泵、潛水電泵以及長軸井泵。在選擇水泵類型的時候,應該結合各種水泵的功能來選擇更加合適的水泵,提高效率和節(jié)約能源。例如,要選擇揚程距離比較高的,水流量較小的可以選擇離心泵;如果水泵的吸水深度要超過8米,那么就要選擇動力較強的潛水電泵或者是長軸井泵。(2)電動機及動力設備。之所以要選擇電動機是因為在輸水灌溉的過程中需要電力供應,因此在確保當?shù)赜须娏那疤嵯戮鸵x擇型號、功能等適合的電動機。為了更好地節(jié)約能源,在選擇電動機的時候,可以選擇相關的國際節(jié)能產(chǎn)品,如機泵一體化產(chǎn)品。(3)輸水管網(wǎng)。在低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)中,所使用的輸水管道主要有混凝土管道、塑料管道等等,所有管道并與相關的管道配件形成了級別不同的輸水管網(wǎng)。(4)PVC塑料管道。因為PVC管道具有比較穩(wěn)定的性能,內壁比較光滑,具有很好的抗腐性能。而且PVC塑料管道的重量較輕,在安裝的過程中容易進行搬運,其安裝方法也是比較簡單,故此大部分低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)中都會選擇PVC塑料管道作為地下管道系統(tǒng)的組成。一般來說,PVC塑料管道是由專門的工廠進行生產(chǎn),在選擇管道的時候,可以按照輸水灌溉系統(tǒng)的需要而選擇加長或者縮短的PVC塑料管道。(5)塑料軟管。塑料軟管主要是地面上的移動導管,在低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)中,所使用的塑料軟管主要有兩種類型,一種是薄膜塑料軟管,另外一種是類似維綸涂塑料管。兩種類型的區(qū)別則是組成塑料不同,但是兩種塑料軟管都可以當做低壓輸水管道來進行使用。(6)給水栓。給水栓則是給地面灌溉提供壓力水源的設備,一般來說,給水栓都會采用機械升降的原理,使用扳動扳手轉動螺旋桿的方式,這樣在提起的情況下,水就可以從管道中流出來,下降的情況下,停止水流,從而加強對灌溉水量的控制。

        2 低壓管道輸水灌溉技術的特點分析

        2.1 提高水的利用率

        首先,之所以要選擇低壓管道作為輸水灌溉的系統(tǒng),其目的之一就是為提高水的利用效率,節(jié)約水資源。在我國,特別是在北方,水資源還是比較貧乏的,因此為了擴大農(nóng)田的灌溉面積,就要提高對水的利用效率,節(jié)約水資源。選擇低壓管道來進行輸水灌溉,與傳統(tǒng)的明渠輸水灌溉方式相比,可以減少水分的蒸發(fā)和滲透,提高水的利用效率。

        2.2 具有節(jié)能性

        低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)在運作的過程中很好地利用了水流的勢能,大大地提高對能量的利用效率,如果是使用傳統(tǒng)的明渠方式,則會由于各種因素導致在輸水過程中消耗大量的能源,無法實現(xiàn)節(jié)約以及節(jié)能的原則。故此,選擇低壓管道作為農(nóng)田的輸水灌溉系統(tǒng),則可以大大地降低輸水灌溉過程中的能量的消耗,提高對水資源的利用。

        2.3 所占用的面積小

        因為選用低壓管道輸水灌溉系統(tǒng),其管道是埋藏在地下的,因此對于耕地面積的占用率比較小,使得農(nóng)田的可用面積增大,進而更好地增加農(nóng)民的經(jīng)濟收益。

        3 低壓管道輸水灌溉的技術分析

        3.1 加強對基礎資料的收集

        要使用低壓管道輸水灌溉系統(tǒng),首先就要收集好相關的基礎資料,首先,確定需要建立低壓管道輸水灌溉的農(nóng)田,其次要加強對測量人員的溝通,并且提出相應的策略要求。在進行基礎資料收集的時候,必須要收集到以下基本信息:農(nóng)田的主要種植作物是什么?農(nóng)田的灌溉面積是多大?該農(nóng)田所進行灌溉制度是怎樣的?該農(nóng)田在灌溉過程中的定額量是多少?該農(nóng)田灌溉的水源位于哪里?水源的情況如何?通過收集以上所說的基礎資料,測量人員才能更好地對農(nóng)田進行測量和設計,確保低壓管道安裝的合理性。

        3.2 加強與現(xiàn)存的渠系相結合

        在進行低壓管道輸水管道設計的時候,應該要加強與現(xiàn)存的渠系相結合,遵守因地制宜的原則。如果現(xiàn)存的渠系存在硬化率不高的,各個渠系的破損程度較高,輸水效率極低,針對于這樣的現(xiàn)狀,我們可以選擇將渠系作為低壓管道輸水灌溉的改造對象。如果所在地區(qū)的渠系情況良好,并且還具有灌排雙重功能,在進行低壓管道輸水灌溉改造的時候就不能直接在渠系上進行改造,而是另取地點,防止對農(nóng)田造成排泄堵塞。

        3.3 確定好灌溉的模數(shù)

        所謂的灌溉模數(shù)是在單位的灌溉面積上的灌溉凈流量,因此灌溉模數(shù)又被稱為灌水率。灌溉模數(shù)對于農(nóng)田的灌溉時間、灌溉面積等等都有著重要的影響,因此必須要選擇恰當?shù)墓喔饶J健6喔饶?shù)又受到低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)、灌溉農(nóng)田中農(nóng)作物的組成、農(nóng)田的灌水定額等因素的影響,因此在確定灌溉模數(shù)的時候,計算人員一定要做好相關的計算,將所有因素都考慮全面,然后再確定出合適的灌溉模數(shù)。例如水稻種植區(qū)的農(nóng)田的灌溉模數(shù)是在0.3到0.5之間,如果是蔬菜或者是其他瓜果類的種植農(nóng)田,其灌溉模數(shù)則要小于水稻種植區(qū)的灌溉模數(shù)。

        3.4 確定好管網(wǎng)的布置形式

        在低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)中,管網(wǎng)的布置形式受到水源位置、控制范圍、農(nóng)田地面的坡度、農(nóng)田的形狀等等因素的影響,一般來說,在大部分的農(nóng)田中,管網(wǎng)的形狀都是呈樹枝狀。例如,針對于不同形狀的農(nóng)田,其給水栓的方式是不一樣的,如果農(nóng)田的形狀是比較平整的地塊,就可以選擇雙向分水的方式,進而減少給水栓的數(shù)量,降低經(jīng)濟成本;如果農(nóng)田的形狀是起伏比較大的地塊,則可以選擇固定式的給水栓,進而提高灌溉的水量均勻度。

        加強低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)在農(nóng)田中的應用,是我國農(nóng)業(yè)輸水灌溉技術的又一進步,可以有效地解決我國農(nóng)田缺水的現(xiàn)狀。故此,我國相關技術人員應該加強對低壓管道輸水灌溉技術的研究,完善低壓管道輸水灌溉系統(tǒng),提高灌溉水的利用率,節(jié)約能源。

        參考文獻

        [1]崔榮.對石頭河灌區(qū)低壓管道輸水灌溉的思考[J].陜西水利,

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        [2]孫立娟,王連廣,侯薇.低壓管道輸水灌溉技術在松原灌區(qū)中的應用[J].陜西水利,2015,6:165-167.

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