CN108901761A - 一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，包括步骤如下：（1）设计管道灌溉设计的一级菜单及其对应的二级和三级选项；（2）搜集农田作物情况，去除当前灌溉设计中不需要涉及的一级菜单及二、三级选项；（3）走访所设计农田的农户、测量相关数据，确定所有选项的选择结果；（4）根据上述步骤获得的选项结果，查找扬州大学研究、江苏省水利厅审核公布的管道灌溉定型设计方案，获得水泵、干支管道定型结果；若无选型结果对应的产品，则将选项与有选型结果的选项最接近的情况比较，确定导致无选型结果的主要选项，在满足设计要求下重新选择设计。通过本发明，减轻了设计人员的工作量，易于在农田管道灌溉设计中推广。

Description

一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法

技术领域

本发明涉及一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，属于农业水土工程领域。

背景技术

我国水资源总量庞大，但是人均可利用水量不足，需要节约用水。农业是用水大户，近年来为贯彻落实中央的相关部署，各地掀起了节水灌溉工程建设高潮。管道灌溉等高效节水灌溉技术，正在全国各地的高标准农田建设、小型农田水利重点县、规模化节水、千亿斤粮食、农业综合开发、国土整治、现代农业示范等项目的建设中广泛应用与推广。目前，管道灌溉工程设计中由于普通设计人员不能准备把握设计方法，在规划布局、设计参数选择、管网水力计算、水泵选型等方面设计不合理，出现管径与水泵不匹配、运行成本增加、给水栓出水不均匀（有的冲刷严重，有的不出水）、农民接受程度低等一系列问题。这些问题对管道灌溉技术的使用和推广造成严重的阻碍；因此，急需一套简单、方便、准确和标准化的管道灌溉设计方法。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的弊端，为了克服现有技术中存在的不足，提供一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，根据作物类型、灌溉需求等提供管道灌溉系统的简单、方便、准确及标准化的设计方法，易于在农业种植灌溉活动中推广应用。

本发明的目的是这样实现的，一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，其特征在于，包括步骤如下：

（1）设计管道灌溉设计的一级菜单及其对应的二级和三级选项，在设计时：

1)根据管道灌溉设计要求，调查管道灌溉设计区域的特点，提炼一级菜单及对应的二级选项；保证所有的选项被选择完毕后，其设计定型的结果个数小于或等于1；

2)管道灌溉设计的一级菜单及其二级选项包括以下部分：

a、一级菜单：经营方式；二级选项：农民自主经营、土地流转农场经营；

b、一级菜单：灌溉面积；二级选项：100亩以下、100-300亩、300-500亩、500-800亩；

c、一级菜单：常水位至田面灌溉高差；二级选项：0.5-2.0米、2.0-4.0米、4.0-8.0米、8.0-12.0米、12.0-15.0米；

d、一级菜单：轮灌时间；二级选项：水稻泡田，包括三级选项：1天、3天、 5天；二级选项：旱作或经济作物灌水周期，包括三级选项：1天、3天、5天；

e、一级菜单：二级灌溉系统布置；二级选项：“E”字形、“丰”字形；

f、一级菜单：泵站位置； 二级选项：田块中央、田块一端；

g、一级菜单：轮灌制度；二级选项：随机灌溉、续灌、轮灌，轮灌包括三级选项：2组轮灌、3组轮灌、4组轮灌；

h、一级菜单：灌溉方式；二级选项：管水员灌溉、恒压变频灌溉、计算机控制轮灌；

i、一级菜单：量水设施；二级选项：电磁流量计、水位水压量水仪、电表转换；

j、一级菜单：水头损失控制；二级选项：50%以内、100%以内；

k、一级菜单：经济作物多模式；二级选项：微喷、滴灌、小孔出流；

l、一级菜单：灌溉系统附加；二级选项：加过滤器、加水肥一体装置；

（2）搜集农田作物情况，去除当前灌溉设计中不需要涉及的一级菜单及二、三级选项；

（3）走访所设计农田的农户、测量相关数据，确定所有选项的选择结果；

（4）根据上述步骤获得的选项结果，查找扬州大学研究、江苏省水利厅审核公布的管道灌溉定型设计方案，获得水泵、干支管道定型结果；若无选型结果对应的产品，则将选项与有选型结果的选项最接近的情况比较，确定导致无选型结果的主要选项，在满足设计要求下重新选择设计。

所述步骤(2)具体包括以下步骤：

1)搜集农田作物情况，确定农田作物种类；

2)若农田作物种类为稻麦轮作，则去除一级菜单k、l及对应的二级选项；去除一级菜单d下的二级选项：旱作或经济作物灌水周期，及其对应的三级选项；若农田作物种类为一般旱作或经济作物，则去除一级菜单d下的二级选项：水稻泡田，及其对应的三级选项。

所述步骤(3)具体包括以下步骤：

a、走访农户，调查并确定所设计农田的经营方式，即一级菜单a下的选择结果；

b、测量管道灌溉农田面积，即确定一级菜单b下的选择结果；

c、测量灌溉水源常水位，确定水源常水位与田面的灌溉高差，即一级菜单c下的选择结果；

d、根据农户意愿确定所设计农田种植水稻期间的泡田时长，或是旱作物、经济作物的灌水周期；即一级菜单d下的选择结果；

e、根据水源位置，确定农田灌溉二级系统布置形式；即一级菜单e下的选择结果；

f、根据配水需求确定灌溉泵站位置，即一级菜单f下的选择结果；

g、根据配水需求，确定轮灌制度, 即一级菜单g下的选择结果；

h、根据农户要求，确定具体灌溉方式，即一级菜单h下的选择结果；

i、根据农户和量水要求，确定具体量水设施，即一级菜单i下的选择结果；

j、根据农田所在区域的地形确定运行能耗与渠道灌溉相比的最大增长控制, 即一级菜单j下的选择结果；若农田为平原地区，选择50%以内；若为丘陵地区选择100%以内；

k、若种植经济作物，则根据农户意愿，选择经济作物多模式，即一级菜单k下的选择结果；

l、若为一般旱作或经济作物，则选择附加灌溉系统，即一级菜单l下的选择结果。

所述步骤(4)具体包括以下步骤：

1)根据步骤(1)~(3)获得的选项结果，查找扬州大学研究、江苏省水利厅审核公布的管道灌溉定型设计方案，获得水泵，干支管道定型结果；

2)若无选型结果对应的产品，则将选项与有选型结果的选项最接近的情况比较，确定导致无选型结果的主要选项，在满足设计要求前提下，重新选择设计。

本发明方法先进科学，通过本发明，本发明的管道灌溉菜单式标准化设计方法，根据所种植的不同作物类型，提供了一种简单、方便、准确和标准化的菜单式管道灌溉设计定型方法；克服了传统管道灌溉设计复杂，不标准，难以掌握且易发生设计偏差，造成电费大幅增长、不能满足灌水需求的问题，易于在农业管道灌溉设计中推广使用。

本发明通过菜单式选择设计方法，简化和标准化了复杂的灌溉系统设计流程和方法，减轻了设计人员的工作量，有助于克服设计过程中由于方法复杂和不标准引起的错误设计结果，易于在农田管道灌溉设计中推广。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图1以江苏某区域管道灌溉设计为例，对本发明作进一步的说明。

(1)按照图1所示流程图，设计管道灌溉定型的一级菜单及其对应的二级和三级选项，并确保所有选项被选择完毕后，其设计定型的结果个数小于或等于1。

由于该灌溉区域位于江苏，按照江苏管道灌溉特点，其一级菜单和二级、三级选项设计结果如下：

a.一级菜单：经营方式，二级选项：农民自主经营，土地流转农场经营；

b.一级菜单：灌溉面积，二级选项：100亩以下, 100-300亩, 300-500亩, 500-800亩；

c.一级菜单：常水位至田面灌溉高差,二级选项：0.5-2.0米，2.0-4.0米, 4.0-8.0米,8.0-12.0米，12.0-15.0米；

d.一级菜单：轮灌时间，二级选项：水稻泡田，包括三级选项：1天，3天, 5天；二级选项：旱作或经济作物灌水周期，包括三级选项：1天，3天, 5天；

e.一级菜单：二级灌溉系统布置， 二级选项：“E”字形，“丰”字形；

f.一级菜单：泵站位置， 二级选项：田块中央，田块一端；

g.一级菜单：轮灌制度，二级选项：随机灌溉，续灌，轮灌，轮灌包括三级选项：2组轮灌，3组轮灌，4组轮灌；

h.一级菜单：灌溉方式，二级选项：管水员灌溉，恒压变频灌溉，计算机控制轮灌；

i.一级菜单：量水设施，二级选项：电磁流量计，水位水压量水仪，电表转换；

j.一级菜单：水头损失控制，二级选项：50%以内，100%以内；

k.一级菜单：经济作物多模式， 二级选项：微喷，滴灌，小孔出流；

l.一级菜单：灌溉系统附加，二级选项：加过滤器，加水肥一体装置；

(2)搜集资料，确定作物种类，去除不必要的菜单和选项。经调查该灌溉区的作为类型为稻麦轮作，因此去除k,l两个一级菜单及其对应的二级选项；去除一级菜单d下的“旱作或经济作物灌水周期”二级选项及其对应的三级选项。

(3) 走访所设计农田的农户、测量相关数据，确定所有选项的选择结果。根据农户走访结果，并进行相关测量得到a至j菜单选择结果如下：

a.走访农户确定本灌溉区的经营方式为土地流转农场经营，即一级菜单a的二级选项为土地流转农场经营；

b.测量本区域管道灌溉农田面积为250亩，即一级菜单b的二级选项结果为100-300亩；

c.测量确定本灌溉区域常水位至农田灌溉高差为1.35米，即一级菜单c的二级选项结果为0.5-2.0米；

d.走访农户，确定农户意愿为泡田3天，即一级菜单d的二级选项为水稻泡田，对应三级选项为3天；

e.调查水源位置，确定农田二级灌溉系统布置形式为“E”字形，即一级菜单e的二级选项结果为“E”字形；

f.根据本灌溉区域配水需求，确定泵站位置为田块一侧，即一级菜单f的二级选项结果为田块一侧；

g.根据配水需求，确定本灌溉区域轮灌制度为2组轮灌，即一级菜单g的二级选项结果为轮灌，对应的三级选项为2组轮灌；

h.根据农户要求确定本灌溉区域为管水员灌溉，即一级菜单h的二级选项结果为管水员灌溉；

i.根据农户和量水要求，确定使用电磁流量计量水，即一级菜单i的二级选项结果为电磁流量计；

j.本灌溉区域农田处于平原地区，确定运行能耗与渠道灌溉相比的最大增长控制为50%以内，即一级菜单j的二级选项结果为50%以内。

(4)根据步骤(1)~(3)获得的选项结果，查找扬州大学研究，江苏省水利厅审核公布的管道灌溉定型设计方案，获得水泵，干支管道和连接件定型结果如下：

a.选择流量为1035立方米/小时，泵的扬程为2米， 350ZLB-125轴流泵一台，叶片为-4度，转速为1470转/分钟，叶片直径300毫米；

b.干管规格为直径630毫米，支管为直径355毫米。

本发明的管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，根据所种植的不同作物类型，提供了一种简单、方便、准确和标准化的菜单式管道灌溉涉及定型方法；克服了传统管道灌溉涉及方法，复杂，不标准，难以掌握且易发生涉及偏差，造成水量不足，电费大幅增长的问题，易于在农业管道灌溉设计定型中推广使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，其特征在于，包括步骤如下：

（1）设计管道灌溉设计的一级菜单及其对应的二级和三级选项，在设计时：

1)根据管道灌溉设计要求，调查管道灌溉设计区域的特点，提炼一级菜单及对应的二级选项；保证所有的选项被选择完毕后，其设计定型的结果个数小于或等于1；

2)管道灌溉设计的一级菜单及其二级选项包括以下部分：

a、一级菜单：经营方式；二级选项：农民自主经营、土地流转农场经营；

b、一级菜单：灌溉面积；二级选项：100亩以下、100-300亩、300-500亩、500-800亩；

c、一级菜单：常水位至田面灌溉高差；二级选项：0.5-2.0米、2.0-4.0米、4.0-8.0米、8.0-12.0米、12.0-15.0米；

d、一级菜单：轮灌时间；二级选项：水稻泡田，包括三级选项：1天、3天、 5天；二级选项：旱作或经济作物灌水周期，包括三级选项：1天、3天、5天；

e、一级菜单：二级灌溉系统布置；二级选项：“E”字形、“丰”字形；

f、一级菜单：泵站位置； 二级选项：田块中央、田块一端；

g、一级菜单：轮灌制度；二级选项：随机灌溉、续灌、轮灌，轮灌包括三级选项：2组轮灌、3组轮灌、4组轮灌；

h、一级菜单：灌溉方式；二级选项：管水员灌溉、恒压变频灌溉、计算机控制轮灌；

i、一级菜单：量水设施；二级选项：电磁流量计、水位水压量水仪、电表转换；

j、一级菜单：水头损失控制；二级选项：50%以内、100%以内；

k、一级菜单：经济作物多模式；二级选项：微喷、滴灌、小孔出流；

l、一级菜单：灌溉系统附加；二级选项：加过滤器、加水肥一体装置；

（2）搜集农田作物情况，去除当前灌溉设计中不需要涉及的一级菜单及二、三级选项；

（3）走访所设计农田的农户、测量相关数据，确定所有选项的选择结果；

（4）根据上述步骤获得的选项结果，查找扬州大学研究、江苏省水利厅审核公布的管道灌溉定型设计方案，获得水泵、干支管道定型结果；若无选型结果对应的产品，则将选项与有选型结果的选项最接近的情况比较，确定导致无选型结果的主要选项，在满足设计要求下重新选择设计。

2.根据权利要求1所述的一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下步骤：

1)搜集农田作物情况，确定农田作物种类；

2)若农田作物种类为稻麦轮作，则去除一级菜单k、l及对应的二级选项；去除一级菜单d下的二级选项：旱作或经济作物灌水周期，及其对应的三级选项；若农田作物种类为一般旱作或经济作物，则去除一级菜单d下的二级选项：水稻泡田，及其对应的三级选项。

3.根据权利要求1所述的一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括以下步骤：

a、走访农户，调查并确定所设计农田的经营方式，即一级菜单a下的选择结果；

b、测量管道灌溉农田面积，即确定一级菜单b下的选择结果；

c、测量灌溉水源常水位，确定水源常水位与田面的灌溉高差，即一级菜单c下的选择结果；

d、根据农户意愿确定所设计农田种植水稻期间的泡田时长，或是旱作物、经济作物的灌水周期；即一级菜单d下的选择结果；

e、根据水源位置，确定农田灌溉二级系统布置形式；即一级菜单e下的选择结果；

f、根据配水需求确定灌溉泵站位置，即一级菜单f下的选择结果；

g、根据配水需求，确定轮灌制度, 即一级菜单g下的选择结果；

h、根据农户要求，确定具体灌溉方式，即一级菜单h下的选择结果；

i、根据农户和量水要求，确定具体量水设施，即一级菜单i下的选择结果；

j、根据农田所在区域的地形确定运行能耗与渠道灌溉相比的最大增长控制, 即一级菜单j下的选择结果；若农田为平原地区，选择50%以内；若为丘陵地区选择100%以内；

k、若种植经济作物，则根据农户意愿，选择经济作物多模式，即一级菜单k下的选择结果；

l、若为一般旱作或经济作物，则选择附加灌溉系统，即一级菜单l下的选择结果。

4.根据权利要求1所述的一种管道灌溉标准化菜单式选型设计方法，其特征在于，所述步骤(4)具体包括以下步骤：

1)根据步骤(1)~(3)获得的选项结果，查找扬州大学研究、江苏省水利厅审核公布的管道灌溉定型设计方案，获得水泵，干支管道定型结果；

2)若无选型结果对应的产品，则将选项与有选型结果的选项最接近的情况比较，确定导致无选型结果的主要选项，在满足设计要求前提下，重新选择设计。