密云县大田滴灌工程典型设计任务书

1 密云县 大田滴灌工程典型设计 任务书 基本情况 设计地块位于密云县河南寨镇的 团结、新兴芦笋地块 ，设计面积为 800 亩 。项目区全部种植芦笋，南北向种植，株距 距 该地区多年平均降水量 648水量年内分配不均，年际间变幅较大。地势平坦，土层较厚；土壤质地为轻质粘壤土。土壤冻土层为 80120 项目区现有 3 眼水源井，井深 80100m，动水位 3540m， 改造后 2 眼井的单井出水量为 40m3/h，另 1 眼井的出水量 1020m3/h。根据规划，对该井进行更新，更新机井出水量为 80m3/h。经测算，能满足灌溉需求。 灌溉系统规划设计参数 根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数： 日耗水强度： d 土壤设计湿润比： P 75% 灌溉水利用系数： = 计划湿润层深： 土壤干容重为 适宜土壤含水率上下限分别为 占土壤干土重） 灌水器的选择 根据技术要求、项目区土壤质地、作物需水特性及毛管布置方式 2 选用直径 20非压力补偿式滴灌管，壁厚 头间 大工作压力 100量 h，流态指数 X 管网布置 (1) 滴灌带布置 滴灌带选用地埋式滴灌带，采用沿种植方向单行布置，头间距为 灌带全部埋入地下，埋深 15 (2) 支管的布置 1 号机井支管采用 63老化塑料管， 2、 3 号机井支管采用50老化塑料管，支管全部埋入地下，埋深 60 (3) 干管、分干管的布置 干管采用 料管，全部埋入地下，埋深 100 灌溉制度与工作制度 灌溉制度 (1) 设计灌水定额 m 根据公式（ 5经计算，设计灌水定额为 。 (2) 灌水周期 T 由公式（ 5算，灌水周期为 6d。 (3) 一次灌水延续时间 t 由公式（ 5算，一次灌水延续时间为 t=4h。 单井控制面积 根据滴灌面积和设计日耗水强度，计算滴灌系统所需的最小供水 3 流量，以控制灌溉面积最大的系统为例，取日灌溉最大运行时数C=20h。 根据公式（ 5（ 5算单井控制面积， 经计算： 3 眼井出 水量合计为 160m3/h，控制面积 800 亩，水源满足滴灌系统的要求。 工作制度 根据公式（ 5算系统最大轮灌组个数，经计算， 系统允许的最大轮灌组数为 33 个。考虑到机井的合理运用， 运行管理方便 。芦笋滴灌工程轮灌组划分见表 5 5 表 5机井 1轮灌组划分表 轮灌组号 辅管号 轮灌组流量 （ m3/h） 轮灌组号 辅管号 轮灌组流量 （ m3/h） 第 1 轮灌组 1、 60 16 轮灌组 16、 45 2 轮灌组 2、 59 17 轮灌组 17、 44 3 轮灌组 3、 58 18 轮灌组 18、 43 4 轮灌组 4、 57 19 轮灌组 19、 42 5 轮灌组 5、 56 20 轮灌组 20、 41 6 轮灌组 6、 55 21 轮灌组 21、 40 7 轮灌组 7、 54 22 轮灌组 22、 39 8 轮灌组 8、 53 23 轮灌组 23、 38 9 轮灌组 9、 52 24 轮灌组 24、 37 10 轮灌 组 10、 51 25 轮灌组 25、 36 11 轮灌组 11、 50 26 轮灌组 26、 35 12 轮灌组 12、 49 27 轮灌组 27、 34 13 轮灌组 13、 48 28 轮灌组 28、 33 14 轮灌组 14、 47 29 轮灌组 29、 32 15 轮灌组 15、 46 30 轮灌组 30、 31 4 表 5机井 2轮灌组划分表 轮灌组号 辅管号 轮灌组流量 （ m3/h） 轮灌组号 辅管号 轮灌组流量 （ m3/h） 第 1 轮灌组 1、 60 16 轮灌组 16、 45 2 轮灌组 2、 59 17 轮灌组 17、 44 3 轮灌组 3、 58 18 轮灌组 18、 43 4 轮灌组 4、 57 19 轮灌组 19、 42 5 轮灌组 5、 56 20 轮灌组 21、 41 6 轮灌组 6、 55 21 轮灌组 22、 40 7 轮灌组 7、 54 22 轮灌组 23、 39 8 轮灌组 8、 53 23 轮灌组 24、 38 9 轮灌组 9、 52 24 轮灌组 25、 37 10 轮灌组 10、 51 25 轮灌组 26、 36 11 轮灌组 11、 50 26 轮灌组 27、 35 12 轮灌组 12、 49 27 轮灌组 28、 34 13 轮灌组 13、 48 28 轮灌组 29、 33 14 轮灌组 14、 47 29 轮灌组 30、 32 15 轮灌组 15、 46 30 轮灌组 20、 31 5机井 3轮灌组划分表 轮灌组号 辅管号 轮灌组流量 （ m3/h） 轮灌组号 辅管号 轮灌组流量 （ m3/h） 第 1 轮灌组 13、 32 15 轮灌组 27、 46 2 轮灌组 14、 33 16 轮灌组 28、 47 3 轮灌组 15、 34 17 轮灌组 29、 48 4 轮灌组 16、 35 18 轮灌组 30、 49 5 轮灌组 17、 36 19 轮灌组 31、 50 6 轮灌组 18、 37 20 轮灌组 12、 51 7 轮灌组 19、 38 21 轮灌组 11、 52 8 轮灌组 20、 39 22 轮灌组 10、 53 9 轮灌组 21、 40 23 轮灌组 1、 7 10 轮灌组 22、 41 24 轮灌组 2、 8 11 轮灌组 23、 42 25 轮灌组 3、 9 12 轮灌组 24、 43 26 轮灌组 4、 5 13 轮灌组 25、 44 27 轮灌组 6 14 轮灌组 26、 45 5 水力计算 滴灌管最大铺设长度 (1) 允许水头差 确定 设计流量偏差率 水器的流态指数 x 计水头10m，根据公式（ 5、 （ 5算，毛管允许水头差为 (2) 滴灌管允许出水口数目和最大铺设长度 选择管径为 20厚 称压力 100滴灌管 ，根据公式（ 5算： 309，即滴灌管最大允许铺设长度： 309据地块尺寸，选定 6090m，满足灌水均匀性要求。 灌溉系统水力计算 (1) 毛管进口水头 毛管进口水头由滴头工作压力、毛管水头损失和地形高差组成，由于地面较平坦，取 Z 0m。灌水器的工作压力 100据公式（ 5算，毛管进口压力为 (2) 计算支管入口压力 经反复试算， 1 号机井的支管选用 63，壁厚 5作压力 2、 3 号机井的支 管选用 50，壁厚 4作压力 管为多口管道，每个出流口为一条毛管，出流口间距为 管按多孔管计算水头损失。支管入口压力包括毛管进口压力、支管水头损失和地形高差。由于地面较平坦，取 Z 0m。根据公式（ 5算，支管进口压力为 6 (3) 干管、分干管水力计算 管 径选择直接关系到工程投资与运行管理费用，因此合理选择管径是管道系统设计的重要环节。经过反复试算，干管与分干管选项取125。选取最 末端 最不利的一组进行水力计算。由于地面较平坦，取 Z 0m。根据公式（ 5算，各机井干管入口压力见表 5 表 5管道水力计算表 井号 m） m） （ m） 1 4) 系统扬程计算 首部损失 10m，泵路损失根据井管确定，可取 5m，根据公式（ 5算，系统扬程应为 表 5机井 1管网系统水力计算表 项 目 管道长度 （ m） 设计流量 （ m3/h） 管径 （ 内径 （ 水头损失 （ m） 干管 58 25 干管 56 0 管 20 0 管 3 53 管 0 0 16 头工作压力 10 首部枢纽损失 10 动水位 55 高程差 计 5机井 2管网系统水力计算表 项 目 管道长度 设计流量 管径 内径 水头损失 7 （ m） （ m3/h） （ （ （ m） 干管 8 10 干管 8 0 管 2 0 管 0 0 16 头工作压力 10 首部枢纽损失 10 动水位 35 高程差 计 5机井 3管网系统水力计算表 项 目 管道长度 （ m） 设计流量 （ m3/h） 管径 （ 内径 （ 水头损失 （ m） 干管 50 10 干管 0 0 管 04 5 管 0 0 管 0 0 16 头工作压力 10 首部枢纽损失 10 动水位 40 高程差 计 首部枢纽与水泵选择 首部枢纽系统包括水泵、离心式和网式组合过滤器，为了保证 系统的安全稳定运行，在其首部设置有 变频装置、 控制阀、进排气阀、 8 逆止阀、压力表、减压阀等安全保护装置。 根据上述扬程和流量， 选配水泵， 3 眼机井 水泵型号见下表。 表 5水泵性能参数表 井号 水泵型号 流量 Q（ m3/h） 扬程 H（ m） 3 电机配套功率（ 1 200 80 99 37 2 175 40 84 1502 40 96 工程材料用量及工程估算 滴灌工程材料表包括水源工程、首部设备、管材管件、土方量等项。 9 表 5工程材料表 序号 工程项目名称 单位 数量 一 水源工程 1 更新机井 井深 80m 眼 1 2 改造机井 井深 100m 眼 1 3 改造机井 井深 80m 眼 1 二 首部枢纽工程 1 井房面积 3 2 水泵 175 套 3 3 变频控制器 k) 3 4 逆止阀 3 5 水表 3 6 法兰闸阀 3 7 空气阀 3 8 压力表 3 9 叠片式过滤器 3 套 6 10 离心式过滤器 4 套 3 三 田间管网工程 1 （ 140 m 110 m 通 140 个 28 4 通 110 个 88 5 弯头 140 只 5 6 弯头 110 只 8 7 堵 140 只 37 8 堵 110 只 109 9 滴灌管 20 m 379718 10 堵 20 只 5883 11 旁通 20 只 5883 12 打孔器 14 2 13 泄水阀 2 14 空气阀 2 10 续 表 5工程材料表 序号 工程项目名称 单位 数量 四 土建工 程 1 管道土方开挖 009 2 管道土方回填 808 3 管道镇墩（ ） 9 4 泄水阀井 个 2 5 闸阀井 个 73 低压管道输水灌溉工程典型设计 基本资料 该项目地处溪翁庄镇玉林山庄，工程控制面积 200 亩，该地块起伏较大，最大高差 25m 左右。项目区种植葡萄、苹果，南北向种植。果树的株行距一般为 4m5m。 该地区多年平均降水量 648水量年内分配不均，年际间变幅也较大。工程所在地土壤为砂土。冻土层深度 80120 玉林山庄灌溉水源为地下水。 项目区现有 1 眼水源井， 机井深205m，井径 300改造后 单井最大出水量为 80m3/h，动水位 135m，水量充足，水质良好，可充分满足作物灌溉要求。 规划设计参数 根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数： 日耗水强度： d 灌溉水利用系数： = 计划湿润层深： 土壤干容重为 11 适宜土壤含水率上下限分别为 占干土重百分比）。 灌溉制度与工作制度 灌溉制度 (1) 设计灌水定额 m 根据公式（ 5经计算， 设计灌水定额为 ）。 (2) 灌水周期 T 由公式（ 5算，灌水周期为 7d。 设计灌水流量 管道灌溉系统日工作小时数 12 h，系统设计流量为 m3/h。计算结果表明，现有水源满足灌溉要求。 系统灌溉工作制度 出水栓都采用了 90 的出水栓，出水流量在 20 m3/h 左右 。每个轮灌组 可 控制 3 给水栓 或根据实际需要进行灌溉 。 故此处不列 灌溉制度表。其他管道灌溉地块亦如此。 管灌系统设计方案 管网布置原则 管网布置紧密结合地块形状及地形条件。 管线尽量平顺，减少起伏和转折点。 总体力求管线长度最短，最大减少投资。 12 管网布置方案 管道系统采用干管、分干管和支管三级固定管道，分干管和支管呈鱼骨型布置，地面使用塑料软管灌溉。在分干管最低处设置泄水井，根据现场勘测确定泄水井的具体位置。支管间距为 5075m，出水口间距 50m。 (1) 管材选择 本项目所在 地块 地形 起伏较大，最大高差 25m 左右 ，土层薄瘠，山岩裸露，土石方开挖困难，因此， 本次选取 料管作为系统的输水管道，公称压力 (2) 出水口与软管的布置 出水口选用 分体移动式给水栓，给水栓分上栓体和下栓体，塑料网状花管与给水栓上体连接，连接方式为快速接头式。以给水栓为中心，以塑料网状花管为半径在全圆范围内给果树灌溉。 (3) 管径确定 管径选择直接关系到工程投资与运行管理费用，因此合理选择管径是管道系统设计的重要环节，通常采用经济流速法确定干、支管的管径。 初选干管与分干管管径 均为 140 ，内径为 管管径为 110内径为 作压力均为 。 根据目前国内生产的各种软管的技术特性及经济指标，移动软管选择 50 涂 塑软管。 管道水力计算 13 系统采用潜水泵通过固定管道将水送到多个给水栓进行控制灌溉，干管和支管的水力计算方法采用农田低压管道灌溉工程技术规范行业标准有关要求。 (1) 给水栓的流量和移动软管出口压力 根据系统流量确定给水栓同时工作个数，每次轮灌上打开 3给水栓工作。 移动软管的工作水头不宜过大，以避免冲刷田地，一般将移动软管的工作水头 定为 (2) 管道水头损失计算 管路系统采用塑料管，选择输水管线较长，位置较高的给水栓工作点为最不利点进行水力计算。 各级管道沿程水头损失计算成果见表 5 表 5管网系统水力计算表 项 目 管道长度 （ m） 设计流量（ m3/h） 管径 （ 内径 （ 水头损失 （ m） 干管 58 80 140 分干管 130 8