Irrigation pipeline layout and installation

Основные компоненты и определения оросительных систем Основные компоненты оросительных систем включают в себя источники воды, коллекторы, водораспределительные сети, полевые оросительные сооружения и т. д. Источник воды является отправной точкой оросительной системы, которой могут быть реки, озера, водохранилища или грунтовые воды. Коллекторный узел обычно включает в себя водяные насосы, фильтры, оборудование для внесения удобрений и т. д., которые используются для забора, повышения давления и очистки воды. Водораспределительная сеть отвечает за транспортировку воды от источника воды к полю и обычно делится на уровни, такие как магистральные трубы, ответвления и капиллярные трубы. Полевые оросительные сооружения включают в себя дождеватели, капельницы и другое оборудование, которые используются для равномерного распределения воды к корням сельскохозяйственных культур или поверхности почвы. Кроме того, контрольное оборудование, такое как клапаны и контроллеры, используется для регулировки расхода воды и времени полива, чтобы обеспечить точность и эффективность полива. Здесь мы сосредоточимся на схеме водопроводов.

Общие принципы прокладки магистральных (магистральных) трубопроводов. Общие принципы прокладки магистральных (магистральных) трубопроводов включают в себя следующие пункты:

Прямолинейность и кратчайший путь: Магистраль должна быть максимально прямой, с минимальной общей длиной, с минимальным количеством поворотов в плане и по фасаду для повышения эффективности и снижения потерь энергии.

Использование рельефа: Максимально используйте условия рельефа для обеспечения плавного сброса воды и старайтесь располагать её на возвышенностях, чтобы обеспечить достаточное давление в водопроводных трубах рядом с потребителями.

Близость к потребителям: Основной трубопровод следует прокладывать сбоку от основных потребителей, чтобы сократить длину ответвлений, подходящих к домохозяйствам, и повысить эффективность водоснабжения.

Параллельно дороге: Основной трубопровод следует прокладывать максимально параллельно дороге, лесополосе и линии электропередачи, чтобы уменьшить количество пересекающихся препятствий и избежать помех другим трубопроводам.

Поэтапное строительство: Планировка трубопроводной сети должна учитывать краткосрочное и долгосрочное развитие. Магистральный трубопровод определяется долгосрочным развитием, строится поэтапно и имеет резервные интерфейсы. Безопасность и надёжность: Схема трубопроводной сети должна обеспечивать безопасное и надёжное водоснабжение, а её расположение должно быть кольцевым для повышения стабильности и безопасности системы.

Избегание пересечений: Пересечение трубопроводов и дорог следует свести к минимуму, чтобы снизить сложность строительства и обслуживания, а также снизить энергопотребление при транспортировке. Комплексная схема: При комплексной схеме трубопроводов следует учитывать принципы избежания различных профессиональных трубопроводов, таких как замена труб малого диаметра на трубы большого диаметра, замена напорных на безнапорные и замена водопроводных труб на дренажные.

Простота обслуживания: Основной трубопровод следует прокладывать на месте с максимально прочным фундаментом. Если его можно проложить только на плохом фундаменте, необходимо обеспечить надлежащее обслуживание.

Адаптация к формам орошения: В сельскохозяйственном орошении основной трубопровод следует прокладывать в соответствии с направлением посадки культур и требованиями к технологии орошения, чтобы обеспечить минимальную и простую в управлении общую длину трубопровода.

Общие принципы расположения отводов

Общие принципы расположения отводов включают следующие пункты: Простота эксплуатации и обслуживания: Отвод должен быть расположен в удобном для эксплуатации и обслуживания месте, чтобы не мешать работе и обслуживанию оборудования.

Сокращение количества пересечений и изгибов: Расположение отводов должно быть минимальным для минимизации количества пересечений и изгибов, чтобы снизить сложность и потери сопротивления трубопроводной системы.

Вертикально или параллельно основному трубопроводу: В системе дождевания отвод обычно располагается вертикально или параллельно основному трубопроводу для обеспечения равномерного потока воды и сбалансированного давления.

Не допускайте создания помех при монтаже оборудования: Расположение отводов не должно влиять на монтаж и работу оборудования, особенно в местах его подключения. Опорный кронштейн должен быть установлен так, чтобы выдерживать вес и осевую нагрузку трубопровода.

Учитывайте особенности рельефа и направление ветра: На склонах или в районах со стабильным направлением ветра отводы следует располагать по контуру или перпендикулярно основному направлению ветра для снижения потерь напора и воздействия ветра. Централизованное расположение и многоуровневая прокладка: Отводы следует располагать максимально концентрированно, чтобы избежать разбросанности, и в то же время располагать их слоями на трубной эстакаде для экономии пространства и удобства обслуживания.

Расстояние между отводами и их длина: Расстояние между отводами и их длина должны быть разумно скорректированы в соответствии с такими факторами, как форма, размер и конструкция поливной зоны.

Расположение отводов и капиллярных труб: В системе дождевания отводы следует располагать вдоль направления посадки сельскохозяйственных культур для обеспечения сбалансированного рабочего давления дождевателя.

Эти принципы направлены на обеспечение безопасности, экономичности и эффективности расположения отводов, а также на соблюдение требований технологического процесса и правил эксплуатации.

Общие принципы прокладки капиллярных трубок

Общие принципы прокладки капиллярных трубок включают в себя следующие пункты:

Направление прокладки: Направление прокладки капиллярных трубок должно соответствовать направлению посадки растений, а ответвления, как правило, располагаются перпендикулярно капиллярным трубкам.

Расстояние и длина: Расстояние между капиллярными трубками (SL) определяется структурой посадки, потребностью в воде, свойствами почвы и гидравлическими характеристиками капилляров и обычно составляет 1,2 м. Расчётная максимальная длина капиллярной трубки составляет 71,4 м, а фактическая длина прокладки зависит от размера участка и расстояния между ответвлениями.

Симметричное расположение: На ровной или однородно уклонистой местности капиллярные трубки следует прокладывать симметрично по обе стороны от ответвлений (вспомогательных трубок), чтобы максимально сократить количество ответвлений или длину капиллярных трубок. Адаптация к рельефу местности: На участке с уклоном отводную трубку следует переместить вверх по склону, чтобы соответствующим образом уменьшить длину капиллярной трубки на обратном уклоне и соответственно увеличить ее на склоне.

Двусторонняя схема расположения: На ровном участке наиболее экономичным вариантом является расположение капиллярных трубок в обоих направлениях по обе стороны от отводной трубы.

Соответствие направлению рядов: Капиллярные трубки располагаются вдоль направления посадки культуры (т.е. по направлению к гребню) для облегчения обработки почвы и перемещения капиллярных трубок.

Выравнивание давления: Капиллярные трубки располагаются по обе стороны от отводной трубы для обеспечения выравнивания давления и снижения потерь напора.

Материалы и монтаж: Материал капиллярной трубки обычно изготавливается из полиэтилена низкой плотности (ПЭ). При монтаже следует уделять внимание сверлению отверстий, подключению и предотвращению засоров.

Эти принципы направлены на обеспечение эффективной работы, водосбережения и равномерной подачи воды в систему капельного орошения. Основные факторы, влияющие на схему трубопровода (такие как рельеф местности, источник воды, потребность сельскохозяйственных культур и т. д.). К основным факторам, влияющим на схему трубопровода, относятся рельеф местности, источник воды, потребность сельскохозяйственных культур и т. д. В горных или холмистых районах при проектировании трубопровода необходимо учитывать перепад высот и уклон местности для обеспечения бесперебойного стока воды и безопасности трубопровода; в то время как на равнинных территориях необходимо учитывать ровность рельефа и условия дренажа для предотвращения плохого дренажа. Кроме того, расположение и качество источника воды также являются важными факторами, влияющими на схему трубопровода. Необходимо выбрать надежный источник воды и убедиться, что качество воды соответствует потребностям сельскохозяйственных культур. Такие факторы, как потребность в воде, стадия роста и предпочтения сельскохозяйственных культур, также влияют на объем воды и частоту регулирования системы орошения. Кроме того, при определении сечения трубопровода необходимо всесторонне учитывать экологические факторы, такие как свойства почвы, климатические условия и требования по охране окружающей среды. Технические и экономические факторы, такие как сложность строительства, инвестиционные затраты, а также расходы на эксплуатацию и обслуживание трубопровода, также являются аспектами, которые нельзя игнорировать.

Принципы прокладки магистральных трубопроводов

1. Высотная компоновка и использование самонапорного полива

• Входной патрубок магистрального трубопровода следует располагать как можно выше в зоне орошения, а перепад высот должен использоваться для обеспечения самонапорного полива и снижения энергопотребления насосной станции.

• Горные и холмистые участки следует прокладывать вдоль хребта или контура, а на равнинных участках следует отдавать предпочтение двухстороннему водоотводу.

2. Оптимизация трассы

• Стремитесь к минимизации общей длины, уменьшению поворотов и перепадов высот, сохраняя её прямолинейность.

• Расстояние между магистральными трубопроводами должно составлять 500–800 м. Если позволяет рельеф местности, старайтесь укладывать соединительные трубопроводы в кольцевую сеть для повышения надёжности водоснабжения.

3. Обход и координация

• Прокладывайте параллельные дороги и лесополосы, чтобы избежать пересечения с магистралями и подземными трубопроводами (нефть, газ, оптические кабели). • При выборе фундамента приоритет следует отдать стабилизации грунтового слоя, а слабое основание необходимо укрепить.

4. Многофункциональная конструкция

• Магистральные водопроводы для полевых работ должны учитывать комплексные потребности в воде для животноводства и бытовых нужд.

Принципы расположения ответвлений

1. Направление должно соответствовать рельефу местности

• Как правило, перпендикулярно основной трубе и капиллярной трубке.

• На ровных участках: параллельно направлению сельскохозяйственных работ для уменьшения помех от сельскохозяйственной техники; на склонах: вдоль контуров и горизонтально на террасных участках.

• В ветреных районах система дождевания должна быть перпендикулярна основному направлению ветра для обеспечения плотности дождевателей в ветреные дни.

2. Гидравлический и экономический баланс

• Длина не должна быть слишком большой, чтобы обеспечить равномерное давление каждого водовыпускного устройства (капиллярной трубки дождевания/капельного орошения) на ответвлении.

• Для снижения затрат используется схема «длинная капиллярная трубка, короткий ответвитель».

• Каждый ответвитель оснащен независимым клапаном для регулирования расхода.

Принципы расположения капиллярных трубок

1. Согласование с культурами

• Строго следуйте направлению посадки культур (например, направлению гребня), а ответвление должно быть перпендикулярно капиллярной трубке.

• Двусторонняя симметричная схема наиболее экономична, а расстояние между капиллярными трубками определяется междурядьем культур и свойствами почвы.

2. Стратегия адаптации к рельефу

• Равномерный уклон: смещение ответвлений укорачивает капиллярную трубку на обратном уклоне и удлиняет ее на склоне, обеспечивая равномерное давление в начале и конце.

• Контроль ограничения длины: Длина капиллярной трубки ограничена гидравлическим расчетом (например, для бытовых капельных трубок, как правило, 71,4 м). Трубки с малым расходом и трубки капельного полива с компенсацией давления необходимо рассчитывать по образцам производителя продукции (специальная онлайн-программа расчета доступна на сайте Iriginal Master), чтобы избежать недостаточного давления в конце. 3. Расстояние между водовыпускными отверстиями

• Расстояние между отверстиями (например, 0,3 м) и расход воды должны соответствовать закону водопотребления растений и характеристикам инфильтрации почвы.