本文選題：韓墩引黃灌區(qū)　切入點：管道輸水灌溉　出處：《山東大學》2017年碩士論文

【摘要】：引黃灌區(qū)承擔著黃河沿岸地區(qū)生產(chǎn)和生活用水的重大任務,成為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的生命線。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)、生活、生態(tài)需水量大幅增加,黃河水資源供不應求,供水安全和糧食安全已經(jīng)成為當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展面臨的重大問題,農(nóng)業(yè)作為用水大戶,發(fā)展節(jié)水灌溉迫在眉睫。管道輸水灌溉以其節(jié)水、節(jié)地、省勞、增產(chǎn)和投資少、見效快、運行管理方便等優(yōu)點,開始在引黃灌區(qū)大規(guī)模的應用和推廣,深受農(nóng)民群眾的歡迎,被親切的稱為"田間自來水"工程。引黃灌區(qū)管道輸水灌溉不同于傳統(tǒng)的井灌區(qū),具有灌溉系統(tǒng)控制面積大、管網(wǎng)復雜、流量大、含沙量高的特殊性,在技術推廣應用中出現(xiàn)了諸如復雜管網(wǎng)水力計算、管道淤積堵塞、控制規(guī)模偏大、灌溉效率偏低等問題,影響了管道輸水灌溉工程的效益發(fā)揮。本文對韓墩引黃灌區(qū)管道輸水灌溉工程的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題進行了深入的分析,結(jié)合引黃灌區(qū)管道灌溉的技術特點,進行了引黃灌區(qū)低壓管道輸水灌溉技術體系集成,推薦了引黃灌區(qū)管道工程規(guī)劃設計中適宜的臨界不淤流速經(jīng)驗公式,構(gòu)建了引黃灌區(qū)管道灌溉適宜規(guī)模優(yōu)化模型,并運用工程實例確定了泵站提水管道輸水灌溉工程的適宜控制面積。(1)總結(jié)歸納了韓墩引黃灌區(qū)管道輸水灌溉工程技術的發(fā)展動態(tài)和現(xiàn)狀,包括管道系統(tǒng)的取水工程、輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)、附屬控制裝置和田間灌溉配套技術等,形成了一套包括水源、管網(wǎng)、田間工程等配套的引黃灌區(qū)管道灌溉工程技術體系。(2)根據(jù)韓墩引黃灌區(qū)水源泥沙含量和物理特性等參數(shù),比選了國內(nèi)外比較有代表性的不淤流速經(jīng)驗公式,推薦張英普經(jīng)驗公式指導管道灌溉中的不淤流速和管徑設計。分析了引黃灌區(qū)輸水管道泥沙淤積的形成原因和表現(xiàn)形式,提出了沉沙控引、合理設計管徑、灌溉后排空管道水沙和管網(wǎng)布置等工程措施和非工程措施,解決引黃灌區(qū)管道灌溉工程的泥沙淤堵難題。(3)構(gòu)建管道輸水灌溉工程投資建設、運行和效益經(jīng)濟函數(shù),建立了以管道不淤流速、管道壓力、管道布置形式等因素為約束條件,以使用年內(nèi)年凈現(xiàn)值最大為目標的優(yōu)化模型。通過韓墩引黃灌區(qū)管道灌溉工程實例,對模型涉及的灌溉面積、灌溉用水量、管道流速、管道壓力、管道經(jīng)濟參數(shù)等進行率定的基礎上,采用遺傳算法優(yōu)化確定了韓墩引黃灌區(qū)管道灌溉工程適宜控制規(guī)模為3000～5000畝(以村為單位),可以保證管道工程發(fā)揮出最大效益。
[Abstract]:The Yellow River Irrigation area is the lifeline of the local economic development, which undertakes the important task of production and domestic water use in the Yellow River coastal area.With the rapid development of social economy, industry, daily life and ecological water demand have increased substantially, and the water supply of the Yellow River has outstripped supply. Water supply security and food security have become the major problems facing the local economic development, and agriculture is a large water user.It is urgent to develop water-saving irrigation.Due to its advantages of saving water, saving land, saving labor, increasing production and investment, achieving quick results, and convenient operation and management, pipeline irrigation began to be applied and popularized on a large scale in irrigated areas of the Yellow River diversion, and was welcomed by the peasants.Is affectionately called "field tap water" project.The pipeline irrigation in Yellow River Irrigation area is different from the traditional well irrigation area. It has the particularity of large control area of irrigation system, complex pipe network, large discharge and high sediment content.The problems of blockage, large control scale and low irrigation efficiency affect the benefit of pipeline irrigation project.In this paper, the development status and existing problems of pipeline irrigation project in Handun Yellow River diversion Irrigation District are analyzed in depth. Combining with the technical characteristics of pipeline irrigation in Yellow River diversion Irrigation District, the technical system of low-pressure pipeline water conveyance irrigation in Yellow River diversion Irrigation area is integrated.The empirical formula of critical non-silt velocity in the planning and design of pipeline engineering in Yellow River diversion Irrigation area is recommended, and the optimal model of the appropriate scale of pipe irrigation in Yellow River Irrigation area is constructed.The suitable control area of pumping station water conveyance pipeline irrigation project is determined by using engineering examples. The development trend and present situation of pipeline water conveyance irrigation engineering technology in Handun Yellow River diversion irrigation area are summarized, including the water intake project of pipeline system.Water transmission and distribution network systems, ancillary control devices and field irrigation supporting technologies have formed a set of water sources, pipe networks,According to the parameters such as sediment content and physical characteristics of water source in Handun Yellow River diversion Irrigation area, the representative empirical formula of non-silt velocity at home and abroad is chosen.Zhang Yingpu's empirical formula is recommended to guide the design of non-silt velocity and diameter in pipe irrigation.This paper analyzes on the formation reasons and forms of sediment deposition in the water conveyance pipeline of the Yellow River diversion irrigation area, and puts forward some engineering and non-engineering measures, such as sediment sinking control, reasonable design of pipe diameter, drainage of water and sediment after irrigation and arrangement of pipe network, etc.To solve the silt blockage problem of pipeline irrigation project in the Yellow River Irrigation area. (3) to construct the investment construction, operation and economic benefit function of pipeline water conveyance irrigation project, and to set up the restrictive conditions of pipeline non-silt velocity, pipeline pressure, pipeline layout form and so on.An optimization model aimed at using the maximum annual net present value (NPV) of the year.Based on the example of pipeline irrigation project in Handun Yellow River Irrigation area, the rate of irrigation area, irrigation water consumption, pipeline velocity, pipeline pressure and economic parameters of pipeline are determined.The optimal control scale of pipeline irrigation project in Handun Yellow River diversion Irrigation District is determined by genetic algorithm (GA). The optimal control scale of pipeline irrigation project is 3000 mu (taking village as unit), which can ensure the maximum benefit of pipeline project.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S274

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