管道输水灌溉中的淤堵原因与防控措施

管道输水灌溉中的淤堵原因与防控措施 胡鸿敏 靖远县刘川电灌工程管理局 甘肃 白银 730600 摘要: 耕地灌溉管道中的......

作者:胡鸿敏 文章来源:未知 日期:2021-07-02

 
 

管道输水灌溉中的淤堵原因与防控措施
胡鸿敏
靖远县刘川电灌工程管理局 甘肃 白银 730600
摘要:耕地灌溉管道中的淤堵问题影响了灌溉工程对管道输水的扩展和应用,直接影响了整体管道输水工程的正常运行,以及影响着管道输水灌溉项目的寿命。本文简要概述了传统灌溉技术存在的问题和缺陷,分析了影响水的利用率的主要因素,从灌溉技术、工程设计和灌溉管理等方面,提出了适宜于高扬程灌溉工程节水措施,对提高水的利用率、缓解水资源短缺和保持灌溉农业的可持续发展具有十分重要的意义。
关键词:管道输水灌溉;淤堵原因;措施
中图分类号:S273 文献标识码:A
引言
地面灌溉是中国古代传统的灌溉方式,应用范围很广,同时也是一种很重要的灌溉方式。我们通过分析农村经济条件,种植方式,管理体系和技术水平等多种因素,预测中国仍会在一个相当长的时间里使用地面灌溉方式。由于工程结构不完善以及土地灌溉管理不当引起了水资源浪费等问题,再加上黄河水量逐渐减少,灌溉的形势也更加严峻。在这种情况下,我们从管理和技术等方面对高扬程灌区的灌溉技术进行改进,这对于减轻灌溉地区的水短缺问题和维持可持续农业发展非常重要。
1.影响用水的主要因素
   1.1、供水系统建设条件。供水项目的建设和管理,尤其是供水渠道和现场支持项目,对用水率有直接影响。更高的水管建设标准和现场援助项目导致更高的水利用率。反之,就会使得用水率降低。
   1.2、畦田长度。畦田越长,对灌溉水利用的影响越大。大量的水很可能导致深层泄漏。如果浇水量不足,土壤将变得不均匀并且部分潮湿。
   1.3、地形条件。田间平整性对改善灌溉效果影响更大。土地越光滑,灌溉的均匀性和灌溉用水的利用率就越高。否则坑洼的地块会出现积水,影响灌溉的效果。此外,还有土壤的特性因素,如果土壤过硬,沙子较多,同样也会影响水的吸收,降低水的利用率。
   1.4、管理水平。田间灌溉管理薄弱,管理水平低。灌溉过程中泄漏和渗漏很明显,这就降低了水的利用率。
2高扬程灌区节水型发展问题分析
   2.1、缺少较强的节水意识。
对于灌区的相关人员来说,虽然经过了多年发展但是还存在着大水漫灌、串灌等较为粗放的灌溉思维,土地整理以及畦田建设方位缺失,这就造成了水资源浪费较为严重;
2.2、缺少灌溉工程的大量投入。灌区的农业发展区域较为广阔,灌区的支、斗、渠系工程建设以及田间配套工程量非常大,需要较大资金进行支持。这就非常容易受到资金方面的限制,再加上投资机制不够完善,造成很多的节水工程无法顺利实施|21;
2.3、节水灌溉工程缺少良好的示范效应。虽然近些年的快速发展已经建设了某些节水灌溉示范点,但是宣传推广力度相对较弱,无法有效的发挥示范作用。尤其是在管灌、喷灌、滴灌等现代化节水技术方面的一次性投入相对较大,以及土地流转机制还不够好,诸多问题造成了人们在参与这门新技术的积极性较低,这在一定程度上也就影响了新高节水技术的使用。
3高扬程灌区节水型农业发展的解决方法
3.1 加大宣传力度,提升全民节水意识
要充分利用现代化的各种渠道(例如电视、网络、自媒体、各种论坛等)来加强节水型农业的宣传,大力推广全民节水意识,不断普及人们科学节水知识。主要从几个方面来进行:
     第一,要从节水的必要性以及紧迫性方面进行宣传,宣传没有水就没有灌区农业经济发展,宣传水资源短缺对于农户造成的经济损失,从人们的根本性利益出发加大宣传力度,提升全面节水意识;第二,通过不同的现场会以及学习班等方式来宣传水资源管理的典型以及节水增产灌溉的经验,充分发挥典型带动作用;第三,加强农田灌溉节水观念的宣传,以此为突破口来宣传高扬程灌区节水农业的发展,使得广大灌区农民明确节水农业发展的重要性,这对于水资源匮乏的高扬程灌区具有非常现实的意义3)。
3.2、规划与设计问题
    我们需要确保灌溉系统的合理化设计,合理的灌溉系统的开发以及各级渠系的设计工作合理。加强工程、管理和农业措施的协调。畦田的规划应适应当地情况并与该地区的实际情况相符。我们要充分调动农民的积极性,农民是最直接的灌溉用水者。无论采取什么行动,都必须通过农民来完成。将大田改为畦田或是平等的土地所需的技术成本低,并且结果很快,农民能够完全掌握,可以大规模推广。加强灌溉管理的传播和促进,不应仅仅是管理形式改变,还要从其他诸方面改变。这样才可以在农民的意识形态和行为上产生很大的变化,这也大大提高了农民节水和科学研究节约用水的意识。农民参与灌溉管理的过程也是更新用水理念的过程。新理念的产生为节水技术的推广和应用奠定了坚实的思想基础,并使新技术的使用更加自觉和有效。
4、水资源的利用控制措施
4.1、建立多级沉淀过滤系统
从管道灌溉项目的长期稳定运行的角度来看,有必要建立多级沉淀过滤系统,以最大程度地减少颗粒、微生物、藻类和水生植物悬浮在灌溉水中,降低水源的浊度,并减少管壁沉淀的风险会减缓管内壁上生长环的生长速度。尽管相关研究表明,磁化技术可用于预处理灌溉水。为了减少淤堵问题,水处理的成本相对较高,并杀死了一些藻类。其中各种制剂药品、杀真菌剂(水性形式),管道清洁剂(通常为酸性化学品)等对植物生长具有不利影响,在实际工作中很少使用。换句话说,不可能并且没有必要对诸如自来水之类的农田灌溉水进行预处理。
4.2、提高设计质量并促进水管理
有必要建立一个综合的项目建设评分系统,以澄清管道灌溉项目的适当发展条件,并优先安排高海拔地区的管道灌溉发展,适当减少管道灌溉项目的控制面积和各种总管道问题。管道级别通常基于一级到二级,对于非大型家庭运营的项目,控制区域约为13.2hm2。对于连续作业或农业作业,最大面积不应超过29hm2。为了加快灌溉速度,降低取水成本,应适当增加供水管的管径,以适应管道灌溉工程。主要用于零售种植,前提是管道的损失不会淤积。尽可能安装变频设备或使用集成的泵站。严格控制供水流量控制,必须合理选择供水装置,避免浪费。
(1)管直径应通过水力计算适当地选择,并且该管中的流动速度应不小于通过管道设置而不淤积的临界流速。(2)根据引水量上限(沙极限)和灌溉区沉积物组成的设计,应检查流速,检查管道流速不小于没有泥浆的速度。(3)在规划和布置管道系统时,应充分考虑管网淤堵,和布线是否正确的问题,并尽量避免可能造成淤堵管道的因素。(4)在管网反虹吸的最低点、盲管末端、系统末端和管道系统深端安装排水和除砂设施。(5)选择并配置适当的水旁路设备。(6)开发适当的防淤堵操作管理系统。(7)连接建筑物应位于运河和管道之间。连接建筑物应包括连接部分、进水箱、膨胀水箱、污水和污水收集设施等,并在必要时放置防沙层。(8)如果输沙量大于输水管道输沙量的上限,且管道改造不能满足防淤的条件,应采用一定措施对沉淀物进行处理,例如沉淀池。
4.3、设计优先级,以确保管网的流量在允许的范围限制内
允许的管道流速是在灌溉水管网运行期间可靠且经济上合理的流速。它的值必须大于没有淤泥的临界流量,并且一定不能引起水锤压力的过度增加。从操作的设计和管理的角度来看,可以假设当管道流量满足以下要求时,就可以达到允许流量。在设计流量以下,管道中的最小流速不得小于0.2m/s。如果给水管网兼有化肥和农药施用任务,则管道中的最小流速应不小于0.5m/s。自动压力管道输水灌溉系统的设计流量不得超过2.4m/s。向机械压力管线供水的灌溉系统的设计流量应不超过1.8m/s。当使用含泥沙的水源时,管道灌溉系统的设计流量应大于无管道污泥的临界流量。从降低年度运营成本和防止水锤在管道中的影响的角度来看,该部分所需的平均产量不能太大。在考虑管道淤堵的问题时,应更加注意无淤积的允许流量。无污泥允许流量的选择会影响输水管网的可靠和稳定运行,并直接影响管网工程的年运行成本。所选的没有淤泥的临界流量太大,这会无形地增加供水泵的设计高度,导致增加了项目投资成本和年度运营成本。选择的没有淤泥的临界流速太低,会很容易发生管道污染或悬浮沉积物的沉积。在相关的规定标准中,可合理应用含泥沙的源水管道的无污泥临界流量计算公式。关于灌溉水中所含的悬浮有机物、藻类和其他生物,还存在缺少相应的非污泥评估标准或相应最小流量阈值的现象。
4.4、促进低压管道和供水的灌溉方法和技术
在灌溉区工程建设中,需积极促进低压管道灌溉用水的使用。低压管道灌溉用水在灌区工程建设中的应用是采用专用设备给灌区加压。根据经验,积极促进低压灌溉供水在灌区建设中的应用是一种新型的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷和灌溉。低压管道灌溉和供水适合于灌溉地区的任何土地和土壤,这种管道灌溉和供水通常可以节省45至85立方米的水。确定数量后,施工单位可以提取用于施工的物料,并在施工完成后对数量进行计数。建筑团队将因节省的材料而获得奖励,多余的部分将从最终结算中扣除。这种方法不仅可以节水,还可以有效提高土壤温度并促进植物早熟。由于技术的有效性和地形的局限性,这种管道灌溉方法在灌区建设中的应用发展缓慢。经过相关部门以及人员的不懈努力,近年来我们解决了这些制约性问题,使得这项技术得到了极大的发展和应用。
结束语
新的用于调节淤堵问题的装置的工作原理是:灌溉水通过旁通通道(或水管)进入进水盆,垃圾桶进入水盆。入口会淤堵水中的杂草和杂物,以防止杂草和杂物进入水池并进入管道,从而淤堵管道。灌溉水通过分水器、控制箱和进水管进入管网,从而起到了防止污染、淤堵和供水的功能。如果由于操作过程中的管理不善等原因,控制盆的水位高于最大水位,水将从溢流管流出。在维护期间,必须关闭闸阀并打开排水阀以排空控制箱。
参考文献:
[1]安杰,宗全利,汤骅.低压输浑水管道临界不淤流速的试验研究[J].石河子大学学报(自然科学版),2012,30(01):83-86.
[2]张英普,王玉宝,何武全,蔡明科.浑水管道输水灌溉系统防淤堵技术研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2010,38(12):230-234.
作者简介:姓名:胡鸿敏  出生年月:1971年11月23日  性别:男  民族:汉,籍贯:甘肃.白银.靖远 学历:大专 职称:工程师  研究方向:水利工程的测量、施工、设计
 

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