Thiết kế tưới tiêu tiên tiến cho địa hình phức tạp – Vườn mận, Vân Nam, Trung Quốc

Tal Ben-Yaakov

Bối cảnh Hệ thống tưới quy mô lớn cho vườn mận

Dự án tưới tiêu vườn mận

Dự án tưới tiêu vườn mận này nằm gần thị trấn Guanting, tại huyện Jianshui, tỉnh Honghe, tỉnh Vân Nam. Dự án trải rộng trên diện tích nông nghiệp 107 ha. Khu vực này có địa hình phức tạp với sự chênh lệch độ cao khoảng 60 mét giữa các vùng tưới khác nhau. Khu trồng mận được tưới bằng các hồ chứa vận hành riêng biệt nhận nước sông từ một hồ chứa lớn hơn.

Trạm bơm của hệ thống tưới tiêu gồm bốn máy bơm vận hành bằng biến tần (VFD), cung cấp nước tưới cho khu vực nông nghiệp với công suất 240 m3/h và áp suất vận hành 10 bar.

Thách thức Thách thức về áp suất, dao động và địa hình

Quản lý điều kiện tưới tiêu phức tạp

Dự án này đối mặt với một số thách thức độc đáo:

Địa hình phức tạp: Trong những năm gần đây, nông nghiệp Trung Quốc đã chuyển từ canh tác truyền thống trên đồng bằng sang phát triển các khu vực mới với địa hình phức tạp, đồi núi và thung lũng, đòi hỏi các giải pháp điều khiển áp suất và lưu lượng thông minh tiên tiến để đảm bảo tưới tiêu đồng đều, hiệu quả cũng như bảo vệ đường ống và các thành phần hệ thống.

Vận hành trạm bơm hiệu quả: Cần thiết kế vận hành trạm bơm thông minh bằng các giải pháp cho phép vận hành linh hoạt và hiệu quả, đáp ứng áp suất và lưu lượng yêu cầu cho từng khu vực nông nghiệp trên toàn bộ dự án, đồng thời thích ứng với sự thay đổi địa hình và bảo vệ hoạt động của các máy bơm.

Dao động áp suất & búa nước: Dao động áp suất có thể xảy ra trong các chu kỳ tưới, khi khởi động hoặc dừng hệ thống tưới, cũng như khi thay đổi ca tưới. Hiện tượng này có thể nghiêm trọng hơn trong các mạng cấp nước ở khu vực địa hình phức tạp. Do đó, cần triển khai các giải pháp bảo vệ chống dao động áp suất đáng tin cậy.

Điều chỉnh áp suất: Việc điều chỉnh áp suất liên tục là cần thiết trong hệ thống, chủ yếu do sự chênh lệch độ cao lớn giữa các khu vực nông nghiệp để đảm bảo tưới tiêu hiệu quả và đồng đều.

Điều khiển không khí tối ưu: Cần triển khai điều khiển không khí tối ưu trong hệ thống tưới. Đảm bảo hút không khí hiệu quả vào đường ống để ngăn ngừa hiện tượng chân không và sập ống trong các tình huống vỡ, xả nước và dao động áp suất, cũng như xả không khí hiệu quả khi vận hành có áp và khi làm đầy đường ống. Điều khiển không khí tối ưu đảm bảo hiệu suất và công suất thiết kế của hệ thống, bảo vệ hệ thống khỏi hư hại do dao động áp suất.

The Solution Integrated Pump, Pressure and Air Control

Smart Irrigation Control Solution

Flow metering & monitoring in the pumping station

The system includes four pumps with variable frequency drives (VFDs), operating progressively based on the elevation and distance of the irrigation zones. When irrigating more elevated or distanced zones an additional pump is activated as suitable to ensure reliable & efficient irrigation water delivery. BERMAD’s TURBO-IR water meter was installed at the pumps discharge line allows system flow metering, flow monitoring and efficient irrigation.

Water Hammer Protection

BERMAD Model IR-43Q quick pressure relief valve was installed in the pumping station, it is hydraulically operated, diaphragm actuated control valve that relieves excessive system pressure when this pressure rises above the pre-set value. It immediately, accurately, and with high repeatability responds to system pressure rise by fully opening. This valve provides smooth drip tight closing.

Optimal Air Control Solutions

Pump station was also equipped with C70 Combination Air valves, with surge protection device. The combination air valves ensure optimal air control in the irrigation system during routine system operation.

Allowing efficient air release during pumps startup and pipe line fill up and expelling air bubbles during pressurized operation ensuring system efficiency.

Allowing efficient air intake during pumps shut down as well as during scenarios of burst, drainage and surge. Thereby preventing vacuum conditions and pipes collapse.

The combination air valve are mandatory part of the surge protection solution, the Surge protection feature allows restrained air release during positive surge, cushioning the returning upsurge and preventing secondary surge.

Giải pháp cấp vùng

Điều áp theo vùng

Khu vực được chia thành 12 vùng áp suất nông nghiệp dựa trênkhoảng cách từ trạm bơm vàcao độ vùng. Do sự khác biệt địa hình đáng kể, việc quy hoạch tuyến ống chính cần được thực hiện cẩn thận. Van điều khiển dòng BERMAD 100 Series các mẫu IR-120IR-120 vàIR-123 được lắp đặt.IR-123 model là van điều khiển vận hành thủy lực, màng ngăn, duy trì áp suất ngược tối thiểu đã cài đặt trước và giảm áp suất đầu ra xuống mức tối đa ổn định đã cài đặt trước. Do địa hình phức tạp, nguy cơ tăng áp suất cao hơn, do đó van xả áp nhanh IR-13QIR-13Q được lắp đặt phía hạ lưu mỗi van giảm áp tại mỗi đầu điều khiển ngoài đồng, bảo vệ các tuyến ống và thiết bị hệ thống khỏi áp suất đường ống vượt mức.

Điều khiển khí

Địa hình thay đổi thường xuyên nhấn mạnh nhu cầu phân bổ và xác định kích thước van khí kết hợp công suất lớn BERMAD các mẫu C70 C70 vàC10 cũng như trên tuyến ống chính và cấp vùng. C10 là van khí kết hợp chất lượng cao cho nhiều mạng lưới tưới tiêu và điều kiện vận hành khác nhau. Van này xả khí trong quá trình làm đầy đường ống, cho phép xả hiệu quả các túi khí khỏi ống chịu áp, và cho phép hút lượng lớn khí khi xả nước mạng lưới, cũng như trong các tình huống vỡ ống và dâng áp.

Hỗ trợ liên tục từ BERMAD

Việc thiết kế và triển khai một dự án tưới tiêu trong điều kiện địa hình phức tạp đòi hỏi năng lực kỹ thuật tiên tiến và chất lượng sản phẩm không khoan nhượng.Đội ngũ BERMAD Trung Quốc đã hỗ trợ dự án ngay từgiai đoạn thiết kế, đưa ra các khuyến nghị giải pháp và tối ưu hóa dựa trên 60 năm kinh nghiệm và phần mềm thiết kế của BERMAD thông qua việc triển khai thực tế tại công trường, thực hiện các điều chỉnh theo thời gian thực để đảm bảo hiệu suất tối ưu.BERMAD Trung Quốc tự hào đóng góp vào sự phát triển nông nghiệp tại Trung Quốc và là một phần của tiến trình này.