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冰糖 基地 涌泉 系统 研究

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湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）中期检查表学 部： 理工学部 学生姓名刘友涛学 号200841914528年级专业及班级20 08 级 机制设计、制造及其自动化 专业 （ 5 ）班指导教师姓名李明指导教师职称副教授毕业论文题目冰糖橙基地涌泉灌系统研究毕业论文工作进度已完成的主要内容尚需解决的主要问题（宋体五号，行间距单倍行距）1，开题报告2，涌泉灌现场实际考察3，涌泉灌的主题设计涌泉灌市场成本估计（宋体五号，行间距单倍行距）1，涌泉灌出水压力的计算2，泵的相关因素计算指导教师意见 指导教师签名： 2012 年 3 月 30 日检查（考核）小组意见检查小组组长签名： 年 月 日湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）任务书学生姓名刘友涛学 号200841914528年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(5)班指导教师及职称李明副教授学 部理工学部2011 年9 月20 日填 写 说 明一、毕业论文（设计）任务书是学院根据已经确定的毕业论文（设计）题目下达给学生的一种教学文件，是学生在指导教师指导下独立从事毕业论文（设计）工作的依据。此表由指导教师填写。二、此任务书必须针对每一位学生，不能多人共用。三、选题要恰当，任务要明确，难度要适中，份量要合理，使每个学生在规定的时限内，经过自己的努力，可以完成任务书规定的设计研究内容。四、任务书一经下达，不得随意更改。五、各栏填写基本要求。（一）主要内容和要求：1工程设计类选题明确设计具体任务，设计原始条件及主要技术指标；设计方案的形成（比较与论证）；该生的侧重点；应完成的工作量，如图纸、译文及计算机应用等要求。2实验研究类选题明确选题的来源，具体任务与目标，国内外相关的研究现状及其评述；该生的研究重点，研究的实验内容、实验原理及实验方案；计算机应用及工作量要求，如论文、文献综述报告、译文等。3文法经管类论文明确选题的任务、方向、研究范围和目标；对相关的研究历史和研究现状简要介绍，明确该生的研究重点；要求完成的工作量，如论文、文献综述报告、译文等。（二）主要参考文献与外文资料：在确定了毕业论文（设计）题目和明确了要求后，指导教师应给学生提供一些相关资料和相关信息，或划定参考资料的范围，指导学生收集反映当前研究进展的近13年参考资料和文献。外文资料是指导老师根据选题情况明确学生需要阅读或翻译成中文的外文文献。（三）毕业论文（设计）的进度安排：1设计类、实验研究类课题实习、调研、收集资料、方案制定约占总时间的20%；主体工作，包括设计、计算、绘制图纸、实验及结果分析等约占总时间的50%；撰写初稿、修改、定稿约占总时间的30%。2文法经管类论文实习、调研、资料收集、归档整理、形成提纲约占总时间的60%；撰写论文初稿，修改、定稿约占总时间的40%。六、各栏填写完整、字迹清楚。应用黑色签字笔填写，也可使用打印稿，但签名栏必须相应责任人亲笔签名。毕业论文（设计）题目冰糖橙基地涌泉灌系统研究主要内容和要求（宋体五号，行间距单倍行距）“冰糖橙基地涌泉灌系统研究”选题来源于实际农业生产，具有较高的实际应用价值。针对如今我国大部分城市，尤其是北方城市，严重缺水，水资源缺乏，不像南方部分水资源丰富的农民在果树的灌溉方式上大多仍习惯于大水浸溉，这不仅水的浪费非常严重，而且在果树的各个生育又得不到适时适景的灌溉，严重影响了水果的产量与品质还降低了农民收入。因此针对这些问题，我们对涌泉灌模式经行了实验研究，总结了涌泉灌技术比较成熟的灌溉方式和灌溉制度，为涌泉灌的发展提供了依据。基本要求：1、了解当地的地势，天气，气候等因素为冰糖橙基地制作出一套合理的涌泉灌系统。2、由地势造成的，水的运输过程中所产生的水压损失，合理选出水泵及水管的型号和各参数。需要提交的（电子）文稿：1、文字在1.52万字以上，文献综述及实验结果要求基本可组织发表一般杂志论文各一篇；2、实验方案正确，实验数据正确，分析合理，结论基本正确；3、提交草稿、正稿、正稿电子文档各一份。要求计算合理、数据可靠，格式按湖南农业学报（自然科学版）的规定。注：此表如不够填写，可另加附页。主要参考资料（具体格式以规范化要求规定为准）1胡晓棠,李明思,马富裕;膜下滴灌棉花的土壤干旱诊断指标与灌水决策J;农业工程学报;2002年01期2单长卷;冬小麦节水灌溉研究进展J;安徽农业科学;2006年02期 3消生春，消洪浪，周茂先，司建华，张小由；近百年来西居沿海湖泊水位变化的湖岸林树轮记录J；冰川冻土；2004年05期4克勤、王立；不同土壤水分下矮生苹果叶片蒸腾速率研究J;西南林学校校报;1999年01期5曾凡江、张希明、李小明;怪柳的水分生理特性研究进展J;应用生态学报;2002年05期6李永顺,马存奎,牟日升,姜宏,吕宁江;滴灌需水量与灌溉制度试验研究J;灌溉排水学报;1993年02期7员学锋;保墒灌溉的节水增产机理及其效应研究D;西北农林科技大学;2006年8赵西宁;冯浩;吴普特;王万忠;黄土高原雨水集蓄利用研究进展A;第四次全国雨水利用技术研究会暨学术年会专辑论文集C;2004年 9柴世伟;伤根对作物生长及其水分利用效率影响的研究D;西北农林科技大学;2001年 10邓英毅;李道高;蒋建国;倪书邦;刘建福;贺熙勇;陈国云;陈丽兰;土壤水分胁迫对澳洲坚果开花坐果和果实生长的影响A;中国园艺学会第五届青年学术讨论会论文集C;2002年 11丁朝玉.浅谈有机农业J.农村科学实验,2009(8):42-4212傅德薰.流体力学数值模拟J.国防工业出版社,1993:32-61.13德薰.第二届国际计算流体力学会议简介J.力学进展,2003(3):388.14Creare ltd Fluent V3.02M.New Hampshire,(USA),198715杨素哲; 沈菊艳;黄宝全; 陈玉民. 果树涌泉灌溉方式的技术应用D. 水利部中国农科院农田灌溉研究所. 2005.16董德仁; 陆朝阳 新疆农垦科学院. 果树涌泉灌溉技术的大田试验D. 新疆农垦科学院. 1998.17王长江. 果园涌泉灌灌溉模式及灌溉制度浅析D. 运城市水利科学研究所. 2007.18AEA Technology Engineeing Software Plc,Harwell,UK,2000.19GOSMAN A D,LDERISH F J K.Teach-2EM.London: Imperial College,1986.20孙新忠;颉生善. 涌泉灌技术在陈庄果园的应用M. 运城地区水利科学研究所; 山西省汾河水利管理局. 199921 王贤. 微灌技术应用与分析D. 忻州市水利勘测设计院 山西 忻州. 2003 工作进度安排（宋体五号，行间距固定值22磅）起止日期主要工作内容2011910前选 题2011910-915下达任务书2011916-2011930开 题2011101-2012415设 计20124.16-420中期考核2012416-430完善与总结课题2012430前提交正稿与预审201251-525答辩与修改要求完成日期：20 12 年 5 月 5 日 指导教师签名： 接受任务日期：20 11 年 9 月 26 日； 学生本人签名： 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文冰糖橙基地涌泉灌系统研究REASERCH ON ROCK CANDY ORANGE BASE BUBBLE IRRIGATION SYSTEM学生姓名：刘友涛学 号：200841914528年级专业及班级：2008机械设计制造及其自动化指导老师及职称：李明 副教授学 院：东方科技学院湖南长沙提交日期：2006年6月湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文诚 信 声 明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文作者签名： 年 月 日目 录摘要 1关键词11 前言2 1.1 选题研究意义21.2 国内外灌溉系统概况31.3 冰糖橙基地实际情况32 总体方案拟定 4 2.1 原理分析4 2.1.1 目的5 2.1.2 规划原则52.2 总体结构设计5 2.2.1 涌泉灌系统的组成5 2.2.2 水源6 2.2.3 首部枢纽6 2.2.4 输水管网6 2.2.5 尾部设备62.3 涌泉灌灌溉系统 7 2.3.1 设计原则7 2.3.2 设计步骤72.4 评价133 供电工程规划143.1 电力改造内容143.2 供电规划原则143.3 各区供电系统组成144 灌溉控制系统144.1 滴管首部控制枢纽154.2 冰糖橙基地灌溉的自动化控制设计16 4.2.1 控制原理16 4.2.2 控制系统的组成17 4.2.3 控制软件17 4.2.4 效果195 效益分析195.1 经济效益195.2 社会效益195.3 生态效益206 示例206.1 概况206.2 建设内容206.3 工程量及造价表217 结束语21参考文献22 致谢23附录24 冰糖橙基地涌泉灌系统研究学 生：刘友涛指导老师：李明 副教授(湖南农业大学东方科学学院，长沙 410128)摘 要：冰糖橙基地目前为人工浇灌，果木不能合理的吸收水分，以至于大量的人力，水资源的浪费。本文为针对冰糖橙基地目前所处的状况，结合了当地夏季高温少雨，冬季低温等气候特点，并考虑到基地所处的地理环境，水源位置所设计的一套合理的涌泉灌系统。综合考虑到水源与所被滴管的果木之间的位置，正确的计算出供水过程中水压损失、水泵扬程、滴管区总面积以及滴管首尾高度差等数据，确保水能充分入户。本文还就元木坳区为示例，重点分析了小区水泵的扬程，流量选择并拟出工程量造价表，在最低成本的基础上保证今后基地的灌溉既节约水资源，又节约人力资源。关键词：人工浇灌；涌泉灌；充分入户；低成本 Research on rock candy orange base bubble irrigation system Student:Liu YoutaoTutor:Li Ming( Oriental Science and technology college of Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China)Abstract: The rock candy orange base for manual irrigation, and fruit can not be reasonably absorb moisture, so a lot of manpower, the waste of water resources.This rock candy orange base is currently the situation in which, combined with theclimatic characteristics of the local summer temperatures and little rain, low temperatures in winter, and taking into account the base of geographical location,a reasonable set of springs irrigation system designed by the water location.Taking into account the location of water, fruits, and the dropper, the correctcalculation of the loss of water pressure in the supply process, the pump head,dropper total area, and dropper head and tail height and poor data to ensure thatthe water can fully home. Yuanmuao District as an example, focusing on theplot pump head, flow, select and prepare a project the amount of cost table, to ensure the lowest cost on the basis of future base irrigation, conservation of water resources, but also save human resources. Keywords:manual;watering; bubble irrigation; fully home; low-cost 1 前言1.1 选题研究意义 如今淡水资源越来越匮乏，大部分农民在果树的灌溉方式上大多仍习惯于大水浸溉，这不仅水的浪费非常严重，而且在果树的各个生育又得不到适时适量的灌溉，严重影响了水果的产量与品质还降低了农民的收入。因此随着社会的发展，人们逐渐发现了滴灌的重要性以及实用性。又由于滴灌的投资成本高，容易赌赛，可能引起盐分积累等不足，滴灌技术得以改进，出现了如今的涌泉灌。它是通过安装在毛管上的涌水器形成的小股水流，以涌泉方式使水流入土壤的一种先进灌溉技术。涌泉灌出水流通大，抗赌赛能力强，投资小，管理方便，使用寿命长的等特点，且是一种典型的穴灌方式，所以非常适合于果园和植树造林，近年来，在果农种植中得以广泛引用。就冰糖橙基地而言，当地农民习惯于传统的浇灌，这对于本国劳动人口基数大，水资源缺少的情况来说，不仅浪费了大量的劳动力，还浪费大量的水资源。对于果木来说，这不仅没有提高果实产量还可能使果木的浇灌没得到充分的水量灌溉，从而导致果实质量的降低。如今是信息科技时代，而涌泉灌作为农业发展的一个进步产物，更能体现出它的科技进步性和劳动力管理合理性。图1 丘陵种植的果树Fig.1 Fruit trees planting on the hilly1.2 国内外灌溉系统概况20世纪中期以来,全球范围内农业高效节水灌溉技术随着人类科学技术的突飞猛进,也实现了快速的发展。随着世界性水资源、能源的日趋紧张,采用节水、节能的灌水方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势,推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。在国际上,很少使用“节水灌溉”这个词1,一般将喷灌、微灌(含滴灌、微喷灌、涌泉灌等,下同)和低压管道输水灌溉统称为压力管道灌溉。尤其是在中东国家，以及美国中部等水资源缺乏地区，此类技术得以广泛应用。这不仅使得水资源充分利用，而且还便于人工管理，大大的提高了农业灌溉的效率。涌泉灌是近几年新发展的一种节水灌溉技术 ,属微灌范畴。该技术与地面灌相比可节水70%以上,灌溉均匀度可达90 %左右。与其它适于果园灌溉的微灌技术相比较,具有抗堵强灌溉均匀度高,系统运行可靠,便于管护以及亩造价低廉等突出优点。由于种植的冰糖橙属稀植果木,灌溉一般采用穴灌,按棵配水,加之该区果树多分布于山丘坡地,所以,采用局部灌溉更为经济。涌泉灌作为一种局部灌溉的新的微灌技术 ,具有其它微灌技术无可比拟的优点,更适于灌溉果树。目前,涌泉灌已在新疆、山东及山西等省的果园中进行了示范推广,且普遍反映效果良好。国外的一些发达国家也开始试用 ,据检索到的国外文献报道,涌泉灌不但具有灌溉均匀度高的特点,而且在缺水灌溉的情况下,涌泉灌较喷(微喷)灌技术产量更有明显提高。因而在果园采用涌泉灌将是果园灌溉的一个发展方向2。1.3 冰糖橙基地实际情况实践表明，按需供水是保障冰糖橙品质和产量的必备条件。根据当地的农业气象资料，7-9月是少雨期，即干旱期，而此时期正是形成产量和品质的关键期：6月底后，冰糖橙已进入了稳果期和果实迅速膨大期，此期遇旱，将再次出现不同程度的生理落果，导致稳果期不稳，果实膨大期不膨大，减产可达3-5成；同时久旱遇暴雨，将造成果实大量开裂，损失惨重。干旱，不仅仅严重影响当年产量，还会严重影响来年产量，7-9月同时是秋梢形成和抽生时期，秋梢是来年优良的结果母枝，60%以上的产量要靠秋梢结果获得，在干旱条件下秋梢抽生短小或不抽生，显然对来年的产量构成威胁。采果后，如供水不及时，会造成叶片卷曲后大量落叶，亦对树体安全越冬和来年产量带来潜在的危害。冻前灌水，是有效减轻冰冻危害的一项主要农业措施。除此外，干旱能使果实皮厚而粗糙，着色不良，日灼果增加，果肉韧而不化渣、风味啖，储藏后粒化严重，使产品外观和肉质受到双重打击，给产品销售造成致命伤。要解决前述问题，必须建立和完善水利基础设施，实现果园按需供水3，为冰糖橙品质和产量的提高保驾护航。其中附一图为基地区域分布图。图2 冰糖橙基地方位图Fig.2 Location of rock candy orange base2 总体方案的拟定2.1 原理分析涌泉灌又名叫小管出流灌4，被广泛地应用果树灌溉，此项技术是采用4毫米的细管与毛管连接作为灌水器，以小股水流、射流形式局部灌溉作物根区土壤中，涌泉灌各级管通一般采用塑管，全部埋于果树空行的土壤。只是最末级的细管出流口露出地表，在一棵树的地表根区附近出流，并辅以田间渗水沟控制水量分布5。涌泉灌抗堵能力强，水质净化处理简单，操作简便，可以自动化施肥，并能适应目前生产责任制条块田。2.1.1 目的为了更好地搞好标准园建设，使其冰糖橙基地对果树，果实的管理科学，投资成本降低和收益增大。2.1.2 规划原则1、充分利用现有的基础和资源，按各项工程的不同功能科学布局、合理配置，在方便生产生活的前提下，充分发挥设施、设备的功能；2、坚持统一规划、分段实施、以点带面、重点突破；3、按照高标准、高质量、高效益的原则经行规划；4、根据地形地貌合理取舍，在有效保持原有生态环境的条件下，尽可能减低投资成本；5、主题基础设施建设资金投入以政府相关部门项目资金为主，果园业主投入为辅；园内基础设施建设由企业、果农投入。2.2 总体结构设计2.2.1 涌泉灌系统的组成涌泉灌系统主要由水源、首部枢纽、输配水管网和尾部设备灌水器以及流量、压力控制部件和测量仪表等组成6，如图所示。冰糖橙涌泉灌系统组成示意图： 图3 冰糖橙涌泉灌系统组成示意图Fig.3 The schematic diagram of rock candy orange base1.水源 2水泵 3.供水管 4.蓄水池 5.逆止阀 6.施肥开关 7. 灌水总开关 8.压力表 9. 主过滤器 10. 水表 11. 支管 12. 微喷头 13. 滴头 14. 毛管(滴灌带、渗灌管) 15.滴灌支管 16.尾部开关(电磁阀) 17.冲洗阀 18.肥料罐 19.肥量调节阀 20.施肥器 2.2.2 水源江河、湖泊、水库、井、渠、泉等水质符合微灌要求的均可作为水源，冰糖橙基地涌泉灌采用从园中的水库、蓄水井中取水。（附图1.2）2.2.3 首部枢纽冰糖橙基地的首部枢纽包括泵组、动力机、肥料罐、过滤设备、控制阀、进排气阀、压力表、流量计等。其作用是从蓄水井中取水增压并将其处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。冰糖橙基地中采用五级加压式离心泵，在水库中取水，现取现用，计划建一水塔蓄水。2.2.4 输水管网输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器。包括干、支管和毛管三级管道，毛管是微灌系统末级管道，其上安装或连接灌水器。微灌系统中直径小于或等于63毫米的管道常用聚乙烯(PE)管材，大于63毫米的常用聚氯乙烯（PVC）管材。冰糖橙基地中干、支管采用PVC管和UPVC管，毛管采用PE管。2.2.5 尾部设备尾部设备是微灌系统的关键部件，包括微管和与之相联的灌水器(小微管、滴头、微喷头、滴灌带、渗灌头、渗灌管等)插杆等。灌水器将微灌系统上游所来的压力水消能后将水成滴状施于所需灌溉的作物根部或叶面7。2.3 冰糖橙涌泉灌灌溉系统2.3.1 设计原则涌泉灌溉系统设计除了满足节水、节能、省力等之外，通常应遵循以下主要原则： 必须满足果园果树生长对水分的要求； 灌溉系统设计应结合耕作实际，便于操作；应使所选择的灌水方法既能满足作物的灌溉要求，又不因灌溉而造成病害、虫害的发生；在尽可能的情况下，灌溉系统设计时应考虑施肥及喷药装置；在尽可能的情况下，应使灌溉系统在满足灌溉要求的同时，工程建设的综合造价最小。2.3.2 设计步骤（1）地形、气候、年产量等数据的采集： 1）地形资料：根据实际情况测绘大比例尺地形图，其中包括果园的平面布置、道路、水源位置等。（见附图3） 2）气象资料：冰糖橙基地处于亚热带季风气候，年均降水量为1200nn左右，其中冬季最低气温约为5，夏季最高气温约为30。其中每年7-8月是少雨期，即干旱。3）年产量：冰糖橙所处的县城现有冰糖橙栽培面积11.0亩。2010年，在收到3月份霜冻影响下，年产4.68万吨，产值2.81亿元。产品以品质优良、风味独特见长，曾多次获省，部级奖。4）冰糖橙种植资料：改园林区主要以种植冰糖橙为主，还有少量栽培桂花树。植物间的行间距离约为2M。（2）灌水方法的选择 灌水方法选择适当与否，除了影响工程投资外，还直接影响着灌溉系统的效益发挥和灌溉保证率。因此，应根据作物种类、作物的种植制度、种植季节、水源情况、果园设施情况、工程区社会经济情况等，合理地选择相对投资较省、灌溉保证率较高且有利于果园果树生长的灌水方法。冰糖橙基地灌溉系统的灌水方法采用以滴灌为主。（3）滴灌系统布置 滴灌系统布置，冰糖橙基地滴灌系统的管道分干管、支管和毛管等三级，布置时干、支、毛三级管道要求尽量相互垂直，以使管道长度和水头损失最小。通常情况下，园内一般出水毛管平行于种植方向，支管垂直于种植方向。（4）滴灌灌溉制度的拟定 1）灌水定额：是指作为滴灌系统设计的单位面积上的一次灌水量，如果用灌水深度表示，可用式（1）计算，即 （1） 式中 设计灌水定额（毫米）； 允许消耗的水量占土壤田间持水量的比例（%），对于需水敏感的 作物，=20%30%，对于耐旱作物或控水生育阶段，=30% 40%； 土壤田间持水量（体积百分率，%）； 凋萎含水量（体积百分率，%）。 H计划湿润层深度（米），一般蔬菜0.20-0.30米深根蔬菜或果树0.3-1.0米； p土壤湿润比，70%-90%。由数据得： M滴 =30%（25%-8%）0.80x80%x1000=32.64（毫米） 2）设计灌水周期：滴灌设计灌水周期是指按一定的灌水定额灌水后，在作物适宜土壤含水率的条件下，保障作物正常生长的可能延续时间T，用式（2）计算，即： (2) 式中 灌水周期（日）， 作物需水旺盛期日平均耗水量（毫米/日）。由数据有： T=32.64/12.2=2.723（日） 3）一次灌水延续时间：一次灌水延续时间是指把设计灌水定额水量，在不产生径流的条件下，均匀分布于果园田间所用的灌水时间，用式（3）计算，即 (3) 式中 一次灌水延续时间（小时）； 设计灌水定额（毫米）； 滴头间距（米）； 毛管间距（米）； 滴头流量（升/小时）。由数据有： t=32.64x0.8x1.5/50.0=0.77（小时） i. 轮灌区数目可按式（4）计算： （4） 式中 轮灌区数目（个）； 水泵每天开启的时间比例，通常选0.50.8； 每条或每组毛管的开启时间（小时）； 灌水周期（日）。由数据有： N240.630.77=33.26433（个） ii. 一条毛管的控制灌溉面积：毛管固定在一个位置上灌水，控制面积为 f=SeL （5） 式中 f 每条毛管控制的灌溉面积（平方米）； L毛管长度（米），移动式滴灌系统中为出流毛管长度。由数据有： f=25.61=25.6（平方米）（5）滴灌系统控制灌溉面积 滴灌系统控制灌溉面积大小的计算在灌溉水源能够得到充分保证的条件下，滴灌面积的大小取决于管道的输水能力8。对于水源流量不能满足整个区域需要时，滴灌面积为 （6） 式中 滴管系统控制的灌溉面积（米2）； 每条毛管控制的灌溉面积（米2）； 同时工作的毛灌条数； 水源流量（升/小时）； 轮灌组数量； 每条毛管的输水流量（升/小时）. 即：A=n26.514 n=1000/28.5所以得：A=13022（米2）（6）水泵选择 管网水力计算滴灌系统各级管道布置好以后，即可从最末端或最不利毛管位置开始，逐级推算各级管道的水头损失（包括沿程水头损失和局部水头损失）9。在设计中，同一条支管上的第一条毛管最前端出水孔处水头与最末一条毛管最末端出水孔处水头之间的差值，不超过滴头设计工作压力的20，流量差值不超过10；对于采用压力补偿式滴水器时，仅要求区域内滴头流量差值不超过10，并据此确定支、毛管的最大设计长度；在滴灌中，由于管网中水流压力通常小于03兆帕，所以多选用PVC塑料管道。 管道中水流在运动过程中的压力损失通常包括沿程阻力损失和局部阻力损失。工程设计中塑料管道的沿程阻力损失常选用式（7）、（8）计算。 1）沿程阻力损失hf (7) 式中 沿程阻力损失（牛顿）； 管道流量（米3/小时）； 管道内径（毫米）； 管道长度（米）。 （8） 式中 多口出流折减系数。由数据得： =2.976（牛顿） =12.675（牛顿）当管道有多个出水口时，管道的沿程阻力应考虑多口出流对沿程阻力的折减问题，多口出流折减系数k，对应计算公式 (9) 式中 官网局部阻力（牛顿）； 官网某处局部阻力系数（1，2，3）； 管道内水流流速（米/秒）； 重力加速度（米/秒2）。由数据得： hj=38.025（牛顿） 2）局部阻力hj 工程设计中为了计算方便，局部阻力损失也常按沿程阻力损失hf的10估算。型号选择综上所述，在涌泉灌实施的前提还需要安装水泵，功率为20KW，扬程为60M，流量为80M3/H。（7）材料选择 1） 管材的选择：可用于灌溉的管道种类很多，应该根据滴灌区的具体情况，如地质、地形、气候、运输、供应以及使用环境和工作压力等条件，结合各种管材的特性及适用条件进行选择。一般情况下，对于地理固定管道，可选用钢筋混凝土管、钢丝网水泥管、石棉水泥管、铸铁管和硬塑料管。钢管易锈蚀和腐蚀，最好不要选用。随着材料工业的发展，地埋管道多选用塑料管。选用塑料管时一定要注意，不同材质的塑料管在几何尺寸相同的情况下可承受的工作压力相差甚远，特别是在使用低密度聚乙烯管（PE管）时，一定要注意管壁的厚度是否达到了能承受系统所要求压力的厚度10，若没有达到，千万不能使用，否则将会埋下隐患，造成运行时管道发生爆破，甚至导致整个管道系统瘫痪。用于滴灌地埋管道的塑料管，最好选用硬聚氯乙烯管（UPVC管）。对于口径150毫米以上的地埋管道，硬聚氯乙烯管在性能价格比上的优势下降，应通过技术经济分析选择合适的管材。塑料管经常暴露在阳光下使用，易老化，缩短使用寿命。因此，地面移动管最好不采用塑料管。2）管径的选择：当轮灌编组和轮灌顺序确定之后，各级管道在每一轮灌组所通过的流量即可知道。通常选用同一级管道在各轮灌组中可能通过的最大流量，作为本级管道的设计流量，依据这个设计流量来确定管道的管径。若某一级管道，其最大流量通过的时间占管道总过水时间的比例甚小，也可选取一个出现次数较多的次大流量，作为管道的设计流量来确定管径。同一级管道的不同管段通过的最大流量不同时，可分段确定设计流量。（a）支管管径的确定：支管是指直接安装竖管和滴头的那一级管道。支管管径的选择主要依据灌溉均匀的原则。管径选得越大，支管运行时的水头损失就越小，同一支管上各滴头的实际工作压力和灌水量就越接近，灌溉均匀度就越接近设计状况11。但这样增大了支管的投资，对移动支管来说还增加了拆装、搬移的劳动强度。管径选得小，支管投资减少，移动作业的劳动强度降低，但由于运行时支管内水头损失增大，同一支管上各滴头的实际工作压力和灌水量差别增大，结果造成果园各处受水量不一致，影响滴灌质量。为了保证同一支管上各滴头实际出水量的相对偏差不大于20，国家标准GBJ85-85规定：同一支管上任意两个滴头之间的工作压力差应在滴头设计工作压力的20以内。显然，支管若在平坦的地面上铺设，其首末两端滴头间的工作压力差应最大。若支管铺设在地形起伏的地面上，则其最大的工作压力差并不见得发生在首末滴头之间。考虑地形高差Z的影响时上述规定可表示为 (10)式中 同一支管上任一两滴头间支管段水头损失（米）； 该两滴头的进水口高程差（米），顺坡铺设支管时的值为负， 逆 坡铺设支管时的值为正； 滴头设计工作压力水头（米）。水头损失即为从式（11） (11) 所以：（米） 可以看出：逆坡铺设支管时，允许的hw的值小，即选用的支管管径应大些；顺坡铺设支管时，因Z的值本身为负值，其允许的hw的值可以比0.2hp大些，也就是说因支管顺坡铺设时，因地形坡降弥补了支管内的部分水力坡降，选用的支管管径可适当的小些。 当一条支管选用同管径的管子时，从支管首端到朱端，由于沿程出流，支管内的流速水头逐次减小，抵消了局部水头损失，所以计算支管内水头损失时，可直接用沿程水头损失来代替其总水头损失，即hf=hw，式（12）可改写为 (12)由上述得：（米） 由上述得，支管管材可选用规格为DN15。 滴头选定后，满头的设计工作压力可从滴头性能表中查得。两滴头进水口高程差（实际上就是两滴头所在地的地面高差）可以从系统平面布置图中查取。则hf即可求出。利用公式hf=FfLQmdb12，在其他参数已知的情况下反求管径d，d就是该支管可选用的最小管径的计算值。因管材的管径已标准化、系列化。因此，还需按管材的标准管径将计算出的管径规范取整。对滴灌系统的支管，考虑到运行与管理的方便，最大的管径一般不超过100毫米，并且应尽量使各支管取相同的管径，至少也需在一个作业区中统一。对于固定管道式滴灌系统，地理支管的管径可以不同，但规格不宜太多，同一条支管一般最多变径两次。 （b）支管以上各级管道管径的确定：一般情况下，这些管道的管径是在满足下一级管道流量和压力的前提下按费用最小的原则选择的。管道的费用常用年费用来表示。随着管径的增大，管道的投资造价（常用折旧费表示）将随之增高，而管道的年运行费随之降低。因此，客观上必定有一种管径，会使上述两种费用之和为最低，这种管径就是我们要选择的管径，称之为经济管径。经济管径中对应的流速称为经济流速。用这种方法确定管径概念清楚，但计算相当繁琐，往往需要分别计算出多种管径的年投资和年运行费，比较后再确定。随着科学技术的进步，计算机技术的飞速发展，许多优化设计方法，如微分法、动态规划法等已在管道灌溉管网的设计中得到应用13，具体方法可参阅有关书籍。 对于规模不太大的滴灌工程，也可用式（13）、（14）式 的经验公式估算管道的直径： （13） 当Q130米3/小时时； （14） 式中 D管径（毫米）； Q管道流量（米3/小时）。 由公式估计：D支=60（毫米） D毛=30（毫米） 应该指出的是，由于管道系统年工作小时数少，而所占投资比例又大。因此，一般在灌溉系统压力能得到满足的情况下，选用尽可能小的管径是经济的，但管中流速应控制在2.53米秒以下。3）管道纵剖面设计：管道纵剖面设计应在系统平面市置图绘制后进行，设计的主要内容是确定各级固定管道在平面上的位置及各种管道附件的位置。管道的纵剖面应力求平顺，减少折点，有起伏时应避免产生负压。4）管道的连接多采用承插转向处用弯头，分水处用三通或四通接头，管径改变处采用异径接头，管道末端用堵头。为方便施工和安装，同类管件应考虑其规格尽量统一。为了按计划进行输水、配水、管道系统上应装置必要的控制阀。冰糖橙基地中为了实现灌水的有效控制,设置了30多个电子阀.而且各级管道的首端还设了进水阀或水分阀；当管道过长或压力变化过大时，设置节制阀。为保证管道的安全运行，还安装一些附设装置。自压系统的进水口和各类水泵吸水管的底端应分别设置拦污棚和滤网，管道起伏的高处应设排气装置，自压系统进水阀后的干管上设高度高出水源水面高程的通气管，管道起伏的低处及管道末端设泄水装置，管道可能发生最大水锤压力处设置安全阀。2.4 评价从整体上来看,冰糖橙基地的滴灌系统是建设的比较完善的一套滴水灌溉系统,设计施工都符合现代滴灌的要求,是一套先进的现代化滴水灌溉系统，而且产生了很好的经济效果。不过当时考虑到经济条件的限制，其毛管采用了单行直线布置，灌水均匀度不高，鉴于对多种毛管布置形式的比较分析，笔者认为冰糖橙基地应改进为双行毛管平行布置；而且其控制系统自动化程度不高，全园仅能使用微机控制电磁阀的开启，不能精确实现作物的轮灌、对灌水时间和灌水量都不能实现有效的控制，故需进一步对其控制系统加以设计改进。正在建设的二期工程应该吸收一期工程中的好的经验，改进一期工程中的不足，特别是应该实现灌水的全自动控制。3 供电工程规划 （见附图4）3.1 现有电力设施不能满足基地生产发展的需求，需要改造和新建供电系统。内容包括如下部分： 1.合理设置变压器，满足生产与生活用电对荷载与典雅的要求； 2.合理的线路布置，380V工作电压与220V生活用电合理架设； 3.合理的估算用电负荷。例如：诱蚊灯按1盏/30亩,每盏功率40W计算,生活用电按每户10KW的规模计算,动力按设备标号计算.3.2 供电规划原则 1.分片供电,独立控制原则:按4个小区分别供电规划,以机井房+配电房为核心规划,与前述供水区域的划分一直。其目的是防止一个小区的故障影响其他的小区； 2.生产为主，兼顾生活原则：本次电力系流规划以服务基地生产为主，满足果树供水的电力需求，同时保障生活用电的供应。3.3 各区供电系统组成 各区供电系统由生产用电（380V）和生活用电（220V）组成，由现有的10000V电网引入，以配电房为枢纽，统一调度 传输方式采用高架线路传输，水里杆架设。注意地形起伏的影响，防止对生产生活影响，防止安全事故的出现。4 灌溉控制系统 灌溉中的滴灌系统，能很方便实现自动化控制，灌水的自动化控制能有效的实现节水灌溉，也是农业实现现代化的要求。目前针对该冰糖橙基地实际情况设计手动控制、半自动控制和全自动控制三类： （1）手动控制系统 系统的所有操作均由人工完成，如水泵、阀门的开启、关闭，灌溉时间的长短，何时灌溉等等。这类系统的优点是成本较低，控制部分技术含量不高，便于使用和维护，很适合在我国广大农村推广。不足之处是使用的方便性较差，不适宜控制大面积的灌溉。 （2）全自动控制系统 系统不要人直接参与，通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参数可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。这种系统中，除灌水器、管道、管件及水泵、电机外，还包括中央控制器、自动阀、传感器（土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等）及电线等。 （3）半自动控制系统系统中在灌溉区域没有安装传感器，灌水时间、灌水量和灌溉周期等均是根据预先编制的程序，而不是根据作物和土壤水分及气象资料的反馈信息来控制的。这类系统的自动化程度不等，有的一部分实行自动控制，有的是几部分进行自动控制。由于目前冰糖橙基地实际情况，目前主要采用半自动控制。4.1 滴灌首部控制枢纽 滴灌自动化系统的基本控制方法有：时间控制、水量控制和反馈控制三种。时间控制系统是按预定好的时间放水或关水；水量控制系统是按照设计的配水量放水或关水；反馈控制系统是根据灌区内湿度感受器的反应，然后将信号传送到首部控制枢纽部分来关水或放水14。由于当地气候属于亚热带季风气候，且针对每年7-8月高温少雨的情况，在滴灌区普遍使用了计算机管理系统，并通过专用的滴灌系统软件来控制和检测作物生长、土壤状况和气象趋势，取得了良好的效果。大大提高了现代化的土壤水分、作物生长测定技术的可能性和实用性，具有农艺上的综合性，为人们充分利用现代化仪器设备在滴灌系统中应用提供了巨大的潜力。滴灌系统软件根据作物对水分的需求和土壤墒情制定出合理的灌溉计划和作物管理计划。对于冰糖橙自动化灌溉系统中中央计算机可安装在园林合适的位置。CCU安装在各个小区内。中央计算机与CCU之间的通讯，可采用有线连接（近距离），无线连接，电话线连接或移动通讯方法连接15。一台CCU最多可连接28个园间控制器。CCU与园间控制器之间同样可选上述数种通讯方式。 由中央计算机到终端电磁阀的工作过程为：中央计算机编程，并将程序下达到CCU。CCU将各轮灌区灌溉控制程序再发到相关田间控制器。园间控制器依中央计算机制作的程序启闭各轮灌区电磁阀。如下图所示： 图4 中央计算机自动化控制系统构成图Fig.4 diagram of Central computer automated control system configuration 中央计算机上的初始程序由控制人员编制，之后，计算机每日自动收集由气象站采集的气象数据，计算ET值，并不断对原有程序自动修改。如遇传感器传来异常信息（如降雨，过分干燥，系统漏水.），自动中断或暂停程序，待异常情况排除后，继续恢复程序运行。4.2 冰糖橙基地灌溉的自动化控制设计冰糖橙一期工程灌水基本实现了半自动化控制，可以使用电脑控制各电磁阀的开启。我们可在其基础上加以改进与提高，使其实现灌水的全自动化，具体见下：4.2.1 控制原理自动化控制采用电子技术对田间土壤温湿度、空气温湿度等技术参数进行采集，输入计算机，按最优方案，控制各个阀门的开启及水泵的运行状态，科学有效地控制灌水时间、灌水量、灌水均匀度，为项目区作物提供一个良好的地、水、肥、气、热条件，促使其高产、稳产16。同时进行控制软件及优化灌溉制度的研究，最终形成灌溉专家决策系统。另外，通过变频器控制改变电机转速，调节管道压力，为管道、滴灌等其他灌溉工程的自动化提供依据。具体包括以下几个方面：（1）田间土壤含水量、盐分、地温、空气温度、湿度、降水、风速、管道压力等参数的自动化采集（2）自动化控制设计安装（3）监控软件设计（4）变频系统设计，通过改变水压力，为微喷、滴灌等工程的自动化提供依据（5）系统运行管理模式评价，包括系统评价、灌水指标、灌溉制度等4.2.2 控制系统的组成欲实现真正意义上的全自动控制，需要控制田间参数及对象很多，例如土壤湿度、盐分、空气温度、相对湿度、降水量、风速、管道压力、阀门开启、水泵电机旋转等，都要送入控制器17。考虑到要控制的对象较多，又要满足良好的人机界面要求，可以采用工业控制计算机作为整个控制系统的核心，来协调各部分的工作。系统的组成如下图所示,整个系统的工作主要工控机和变频器两部分来控制，其中变频器主要用于控制水泵电机的旋转，工控机主要用来采集田间土壤及气象指标，按照设定的程序，控制各地块中电磁阀的开启，并通过变频器控制电机的运行状态，协调整个系统的工作。 图5 系统组成图Fig.5 Composion of System4.2.3 监控软件 监控软件是工控机能够完成控制功能的重要基础，监控软件设计的好坏直接关系到整个系统的质量和可靠性。根据项目要求及滴灌的特点，建议冰糖橙基地采用“Maxicom”中央控制系统18，该软件只需用户输入各地块种植作物种类及种植日期，系统便会自动计算当前作物所处生育期，确定出各自要求的土壤状况及气象信号，控制水泵电机的运行状态及阀门的开启，自动完成整个灌水过程，完全不需要人工干预，实现全自动控制。该控制软件在此所完成的主要功能及特点如下：（1）自动采集园间数据：系统根据软件中所预先设定的时间，自动地采集土壤湿度、温度风速、雨量等参数，进行相应的处理后，实时显示在屏幕上。（2）作物生育期的判断：当管理人员输入各地块所种植的作物及种植日期后，系统便根据计算机时钟自动计算出各种作物已种植的天数，判断出作物所处的生育期，自动查找资料库中所存的原始资料，确定出当前作物最适宜的土壤含水量及灌水定额。（3）滴灌的全自动控制：系统采集园间及气象数据后，将当前各地块土壤含水量与作物适宜含水量相比较，若土壤实际含水量小于作物要求下限值，便自动开启该地块的第一个电磁阀。进行灌溉。达到所需灌水定额后，自动关闭第一个电磁阀，同时开启下一个电磁阀，直到完成整个地块的灌溉任务。灌溉过程中，若出现温度过低、风速过大以及降雨过程等天气时，系统会自动暂停当前的灌溉任务，并保存当前状态。当气象条件满足时，继续进行未完成的任务19。（4）形式多样的控制方式：全自动控制外，系统还允许管理人员采用半自动、手动等控制方式。全自动方式只需运行人员输入各地块的作物信息，系统便会根据作物、土壤、气象等条件自动完成灌溉的全过程，无需人工干预。所谓半自动方式，是指系统允许用户根据实际情况控制开停机。用户可人为启动某个阀门，或某个地块，甚至是所有地块均轮灌一次。当然这些操作全部都是通过键盘或鼠标来完成的，而且在工控机屏幕上均有明显的提示。所谓手动方式是指人工去开启各个电磁阀，有些电磁阀：手动、电动两用阀门，既可手动，又可电动，使用非常方便。当手动打开某个电磁阀时，喷头出水，主干管道压力开始下降，系统会自动通过变频器升高水泵电机转速，维持管道压力的恒定，直到完成灌溉任务。（5）丰富的办公自动化功能：系统在运行过程中，可自动生成各种定时、日、月、年报表，并通过打印机打印出来。其内容包括各种气象及土壤参数，可从各报表中得到土壤湿度变化曲线、日最高风速、月平均气温、全年总降水量等原始资料，为用户研究当地的气象及土壤变化情况提供翔实的依据。（6）良好的可维持性：可维护性是衡量软件质量好坏的重要指标之一，在编写本系统时我们也充分考虑了这一点，例如用户在种植一类新作物时，可能系统的资料库中并没有该作物，便无法确定其适宜土壤含水量和灌水定额。此时，用户可按自定义按钮，通过鼠标各键盘输出这些参数，系统便会根据用户所定义的数值运行。另外，用户还可很方便地修改灌水定额、管道压力等参数，满足实际情况的需要。（7）友好的人机界面：系统中大部分界面均为示意图形，实时显示各传感器送来的数值及系统当前的运行状态，一目了然。需要用户操作的部分全部为中文界面，工作人员无需学习便可完成所有操作。另外，在任一界面下，用户都可以通过按帮助按钮得到相应的提示，指导用户完成相应的功能。4.2.4 效果冰糖橙基地通过增加自动化控制系统后，灌水时间、灌水量和灌溉周期等完全根据果树某些需水参数自动启闭水泵和自动灌溉，人的作用仅仅是调整控制程序和检修控制设备。既提高了水的有效利用率，又节省了人力，同时也提高了果树的产量，可以产生良好的经济效果。5 效益分析5.1 经济效益本项目实施后，果园生产条件得到极大的改善，给农业增效奠定了坚实的基础，使大幅增产和生产成本降低成为可能，创造出前所未有的经济效益（1） 增产效果由下列六部分组成：其一，果园始果期提前1-2年，增产10%-15%；其二，无效花枝减少，坐果率提高，增产15%-20%；其三，单果增重显著，可由项目实施前的每斤4-6个，提高到每斤3-4个，增产25%-30%；其四，可减少久旱后因暴雨造成的大量裂果损失20%-30%，其五，秋梢抽生多而壮，树冠扩大快，结果能力增强，增产20%-30%；其六，采果后与冰冻前果园及时灌水，有利于树体养分积累和安全越冬，减轻冻害损失10%-20%。在完善的生产条件设施条件下，只要管理工作到位，盛产期果园可确保常年亩产4000斤，有望亩产达到5000斤，比项目实施前亩产不过2000斤，提高1倍到1.5倍，单价按2元计算（目前实际单价不低于2.5元），亩产增加4000元以上。（2） 生产陈本降低体现在两方面：其一，由于园区公路畅通，运输成本减少；其二，有了电力支撑，果园生产机械可得到广泛使用，劳动效能大幅度提高。综合评估，一般亩产成本可降低300-400元。综上所述，其经济效益十分显著。5.2 社会效应（1）有利于促进项目区经济发展。本项目的实施为当地经济发展找到了新的增长点，为农业增效和农民增收开辟了新途径，能大力提高项目区农村劳力的就业机会，引导外出打工青，壮劳动回流农村创业；能大力促进项目区农民稳定收入，加快奔小康的步伐；对促进农村稳定，建设和谐社会具体积极作用。（2）有利于促进冰糖橙产业的发展和社会购买力的提高。由于项目区典型示范作用，可辐射带动周边乡村的冰糖橙产业的持续发展，将在良种区域化、优势区域良种化，生产经营规模化，栽培技术规范化，果园开发标准化等方面有长足进步。对提高产业组织化程度，果农文化水平和科技素质具有深远意义。同时，本项目的投资及本项目带来的增收，可提高社会购买力，拉动内需。5.3 生态效益本项目实施后，可是土壤常年处在适宜的水平上，有利于果园生草栽培，减少水土流失；有利于土壤微生物活动，增加自然肥力，减少化肥使用量，降低土壤污染。采用频振式诱蛾防治害虫，可大量减少农药使用，有利于保护天地和生态环境，特别是果树的快速健壮生长，可直接增加森林覆盖率，有利于涵养水源，使园区环境得到优化。6 示例（见附图5）6.1 概况针对本次冰糖橙基地涌泉灌建设设计最为典型的元木坳区。元木坳区位于本冰糖橙基地峰木林中心区的西南方向，南临省道S315线，其中省道青资线从东南方向穿境而过。元木坳区果园山脚下有一个小型水库可以提供供水。6.2 建设内容建设内若包括设一个机井房和两个蓄水井，一个是位于元木坳区的北面的蓄水井-4，一个是位于元木坳区偏西北方向的蓄水井-5。其中蓄水井-4海拔为327.0m，由于蓄水井水源输送的水需要分配到最低海拔为174.2m的果木，此外还须输送自蓄水井-4 50m外的海拔为189.2m处的果木、蓄水井-5海拔为186.5m，需下供水至海拔176.2m处果木。由2.2.3.6可知，在水的输送过程中，由于沿途水压损失，考虑到输送管最末段的果木能正常得到水的滴灌，特在两蓄水井旁增设加压泵。（附图所示加压泵房-4，加压泵房-5）由2.2.3.6计算所得，加压泵需选取功率为20KW，扬程为60m，流量为80m3/h以保证正常的供水滴管。另外还需要新建检查井15个；改造200m3蓄水池2个；安装DN125上供水管道900m；安装DN100下供水管道3500m；安装DN63分水管道20000m；安装DN15滴灌管道200000m；安装喷头120000个。此外，供水系统设计均遵循如下规定：1、 管径：上给水主要管道直径DN125的PE管；下给水主要供水管直接DN100的PE管；入户供水管直径DN63的PE管，滴管水管为DN15的PE管，其中附图二中所示为DN125与DN100管道分布情况。2、 扬程：扬程高度由高度差、沿途损失和局部损失决定，出水口处头高度不小于10m21。3、 深埋深度：除滴管管道有特殊要求外，所有的管道均为地埋试，且埋置深度不小于0.7m管道需要穿过道路时，需要金属套管保护。4、 据算依据：灌溉量按800m3/1000亩天，取水点量按1m3/天计算。6.3 工程量及造价见下表： 表1 元木坳小区区供水工程量与造价 Table 1 The amount and cost of water supply project of Yuanmuao 面积：1000亩序号建设内容规格数量单价（元）合价（万元）备注1提水泵房12m31座600/m20.72平方、砖混结构2加压井2个2000/个0.4钢筋混凝土结构3加压泵房6m22个600/m20.72平方、砖混结构4检查井15个200/个0.35蓄水池200m32个30000/个6钢筋混凝土结构，改造6提水泵20Kw2台7000/台1.4含安装费7加压泵20Kw2台7000/台1.4含安装费8上供水管道DN125900m70/m6.3材料与安装费9下供水管道DN633500m60/m21材料与安装费10分水管道DN6320000m35/m70材料与安装费11滴水管道DN15200000m1.5/m30材料与安装费12碰头120000个4.5/个54120个/亩合计192.247 结束语 这次毕业设计是我对大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。通过这次毕业设计对自己的四年的大学生活做出总结,同时为将来工作进行一次适应性训练，从中锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，为今后自己的工作和生活打下一个良好的基础。这次设计其实是综合运用本专业知识，分析并解决设计中遇到的问题，进一步巩固、加深和拓宽所学知识。通过这次设计实践，使我逐步树立了正确的设计思想，增强了创新意识，熟悉并掌握了机械设计中的一般规律和方法，培养了我的分析问题和解决问题能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，使我进行了较全面的农业机械设计基本技能训练。另外通过本次设计使我领悟出农业机械设计的一般进程：设计准备、各因素的计算、材料的选择、经济分析、管道布置图设计、编写设计说明书。如果随意打乱这个过程则在设计过程中定会多走