管道系统的分类
灌溉管道系统形式很多,特点各异,一般可按照以下几个特点来进行分类:
1.按结构形式分类
1)开敞式:是在管道上下游高差不太大,可在一些重要位置设置有自由水面调节井的管道系统形式。调节井除具有调压作用外,一般还兼有分水功能。适用于低压管道输水的地面灌溉系统。
2)封闭式:水流在封闭的管道内连续流动。管内可以保持一定的压力,只有打开给水栓才能向外供水。适用于喷灌、滴灌等需要较高压力的灌水方法。
3)半封闭式:是在输水过程中使用浮球阀等来控制阀门启闭的一种输水形式。这样可以避免无效放水,适用于水田灌溉系统。
2.按工作压力分类
工作压力是在正常工作状态下系统内水流的压力。不同的灌水方法要求在管网中保持不同的压力范围,而不同的工作压力对系统的结构与所用的管材有很大的影响。因此按工作压力对灌溉管道系统进行分类便于设计与管理。
1)无压灌溉管道系统:管道内水流有自由表面。其管材主要承受外面的土压力。由于管道是埋在地表之下,如在管内为无压流,则无法自流灌溉地表,要灌溉就要另加动力和水泵提水或临时提高水位,常用来为移动式喷灌机组供水或进行地下渗灌,其他情况用得比较少。
2)低压灌溉管道系统:其工作压力一般为200k Pa以下。管内水流为有压流,所以水能从出流口自流溢出,进行地面灌、滴灌,或在地下进行渗灌。
3)中压灌溉管道系统:工作压力一般为200~400k Pa。可以用于滴灌、微喷灌和中、低压喷灌。
4)高压灌溉管道系统:工作压力在400k Pa以上。由于压力较高,所以对管道的强度要求较高,主要用于中、高压喷灌。
3.按照各部分在灌溉季节中可移动程度分类
1)固定式灌溉管道系统:除个别外,所有各组成部分在整个灌溉季节中,甚至常年都是不动的。管道多是埋在地下。这种系统的全部设备在一个灌溉季节中只能在一块地上使用,所以需要大量管材,单位面积投资高。(https://www.daowen.com)
2)移动式灌溉管道系统:整个灌溉管道系统是可移动的,灌溉季节中轮流在不同地块上使用,非灌溉季节集中收藏保管。这样提高了设备利用率,降低了单位面积的投资,只是移动的劳动强度大。而且如管理不善,设备极易损坏。
3)半固定式灌溉管道系统:又称半移动式灌溉管道系统。其组成部分有些是固定的,有些是移动的。最常见的是首部枢纽和干管是固定的,而末级配水管(支管和毛管)和灌水器则是可以移动的。由于首部枢纽和干管最笨重,固定下来就可以大大减少移动的劳动量。而末级配水管一般较轻,而且所占投资的比例又大,所以使之移动的劳动强度相对较小,而又可节约较多的投资。这样系统综合了固定式和移动式灌溉管道系统的优点,又在一定程度上克服了两者的缺点,因此使用最为广泛。至于,哪些部分固定,哪些部分移动,则可在设计时根据具体情况经过经济分析、技术比较加以确定。
4.按灌水方法分类
不同灌水方法的灌溉系统,其主要区别在于采用不同的灌水器,所以按灌水方法分类,实际上也就是按灌水器分类。由于灌水器不同,压力也就不同,对水质的要求也不同,所以管道规格、布置与首部枢纽的组成也都不相同,因此有一种灌水器就有一种灌水方法,就有一种灌溉系统,常见的有以下几种:
1)喷灌系统:采用喷头作为灌水器,一般要求工作压力较高,所以常采用的是高压或中压灌溉管道系统。
2)滴灌系统:采用的灌水器是滴头或滴灌带。要有中压灌溉管道系统与之配合。主要由塑料管构成输配水管网。
3)微喷灌系统:以微喷头作为灌水器,采用中压灌溉管道系统。和滴灌系统相似,各级管道均采用塑料管。
4)低压管道输水地面灌溉系统:是用低压管道将水一直送到田间,而在田间仍为畦灌或沟灌,有时还采用闸门孔管在各灌水沟之间配水。
5.按压力的来源分类
灌溉管道系统多数都是有压的,按其压力来源的不同可以分为自压和机压两大类:
1)自压灌溉管道系统:一般是水源的水面高程高于灌区的地面高程,用压力管道引到灌区就具有一定的压力,如这压力已能满足灌区内输水水头损失与灌水器工作压力的要求,就可不另外加压而构成自压灌溉管道系统。
2)机压灌溉管道系统:在水源的水面高程低于灌区的地面高程,或虽然略高一些但不足以形成灌区所需要的压力。这时就要利用水泵加压,以形成足够的压力。
以上是仅按某一种特点来分类,而在生产实际工作中有时也有按三个或两个特点来分类的,例如固定式喷灌系统、半固定式滴灌系统、移动式微喷灌系统、自压喷灌系统等。