滴灌工程设计示例.docx

6.4滴灌工程设计示例6.4.1基本情况某基地种植葡萄面积118亩，过去采用大水漫灌方式进行灌溉，灌水定额大，水肥损失严重，为此拟采用先进的滴灌灌水方法。该地块地势平坦，地形规整，葡萄南北向种植，株距0.8m、行距2m。地面以下1m土层为壤土，土壤干容重14kN/m3，田间持水率24%。地块西边距离地边50m处有水井一眼（具体见平面布置图），机井涌水量为32m3/h，静水位埋深60m，动水位80m，井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结果分析，水质满足农田灌溉水质标准，但含砂量稍高，整体看来，可作为滴灌工程水源。380V三相电源已经引至水源处。6.4.2滴灌系统参数的确定（1）灌溉保证率不低于85%（2）灌溉水利用系数95%（3）设计土壤湿润比不小于40%。（4）设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d（5）设计灌溉均匀度不低于80%（6）设计湿润层深0.6m6.4.3选择灌水器，确定毛管布置方式1选择灌水器根据工程使用材料情况比较，本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管，产品性能如下：滴灌毛管外径16mm，滴灌毛管进口压力0.1MPa，滴头间距0.5m，滴头流量q=2.75L/h，水平最大铺设长度90m。2确定毛管布置方式因葡萄种植方向为南北向，并且成行成列，非常规整，因此，毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管，根据地块实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度为80m，毛管直接铺设在葡萄根部附近。3计算湿润比根据公式： 式中：每棵作物滴头数，个；滴头沿毛管上的间距，m；湿润带宽度（也等于单个滴头的湿润直径），m；作物株距，m；作物行距，m。 代入公式得由此可见：满足设计土壤湿润比不小于40%的要求。6.4.4管网系统布置根据工程范围内的地形图，干管沿区内生产路布置，自水井向西至最末端；分干管沿葡萄种植行与干管垂直布置，直至地块中点；支管沿垂直分干（垂直葡萄行方向）左右两侧等距离至轮灌区边界；毛管沿葡萄种植方向布置。具体见系统平面布置图6.4.5灌溉制度、工作制度及灌水均匀度1灌溉制度（1） 设计净灌水定额 式中：田间持水率，以占干土重的百分数为计,%灌前土壤含水率，为作物允许土壤含水率下限，以占干土重的百分数计，%土壤的干密度和水的密度，t/m3土壤设计湿润层深度，m （2） 设计毛灌水定额： （3）设计灌水周期：（3） 一次灌水延续时间t： 式中：次灌水延续时间，h；灌水器的间距，m；毛管间距，m；设计净灌水定额，mm；田间水利用系数；灌水器流量，L/h。t=20.160.52/（0.952.75）=7.72h2系统工作制度本系统拟采用轮灌方式进行灌溉，日工作时间18h，则最大允许轮灌组数目为 式中：允许的轮灌组最大数目，取整数；天运行的小时数，h；灌水时间间隔（周期），d；次灌水持续时间，h。C=18h，t=7.72h，T=4d，则N=184/7.72=9.32个根据实际资料，本工程设计分为8个轮灌区，每个轮灌区毛管数为30条（双向，既N1=30），每根毛管长=802=160m，则滴头数N2=L/Se=160/0.5=320个，故每个轮灌组的流量为 小于水井供水流量32m3/h，满足要求。3灌水均匀度由于采用了压力补偿式滴头，允许水头变化范围为10-40m，可满足灌水均匀度80%的要求。6.4.6流量计算及管径确定1各级管道流量计算：（1） 每条毛管流量： （2） 每条支管的流量： （3） 干管的流量： 2管径的确定根据输送流量、经济流速（2m/s）等，选取各级管道直径如下：干管：流量为，选取110mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚3.2mm），流速为0.915m/s。干支管：流量为，选取90mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚2.7mm），流速为1.373m/s。支管：最大流量为，选取50mmPE管道（承压0.4MPa，内径50mm），属于多孔出流管。毛管：为16mm压力补偿式滴灌管。6.4.7系统扬程的确定1毛管水头损失计算由于采用了补偿式滴头，允许水头变化在10-40m范围内，根据厂家提供的铺设长度要求，不再进行毛管损失计算，毛管进口处要求水头为10m水柱高。2支管水头损失计算支管选用50mmPE管（内径50mm），负担30条毛管的供水任务，双向铺设，支管单向承担15个出水口。根据下式计算支管沿程水头损失： 式中：系数；流量，L/h；管内径，mm；管长，m。查表得：；局部水头损失取沿程水头损失的11%，即则支管水头损失为（成果见支管水头损失计算表，取最大值） 支管进口压力为 支管水头损失计算表fmbiL(m)D(mm)Qi(m3/h)hi(m)Hi(m)0.5051.754.75115013.8950.0760.8350.5051.754.75225012.9680.1350.7590.5051.754.75325012.0420.1190.6230.5051.754.75425011.1160.1030.5040.5051.754.75525010.1890.0890.4010.5051.754.7562509.2630.0750.3120.5051.754.7572508.3370.0630.2370.5051.754.7582507.4100.0510.1740.5051.754.7592506.4840.0400.1230.5051.754.75102505.5580.0310.0830.5051.754.75112504.6320.0220.0520.5051.754.75122503.7050.0150.0300.5051.754.75132502.7790.0090.0150.5051.754.75142501.8530.0040.0060.5051.754.75152500.9260.0010.0013干支管、干管水头损失计算沿程水头损失计算公式和支管计算一样，查表：局部水头损失按沿程水头损失的11%考虑，即。干支管流量，选取90mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚2.7mm），d=90-5.4=84.6mm，L=86m，则 干支管水头损失为 干支管入口处的进口压力为 干管流量Q=27.78 m3/h，=27780L/h，选取110mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚3.2mm），d=110-6.4=103.6mm，L=280m，则 干管水头损失为 干管入口处的进口压力为 4系统扬程确定首部枢纽由离心+筛网组合过滤器、闸阀、水表、施肥装置、弯头等组成，过滤器水头损失可由产品说明书查得：；其他管件局部水头损失取2m。泵管选用DN80镀锌管道，L=87m，则 系统扬程为 6.4.8首部枢纽设计（1）水泵选型根据，查阅水泵型号表，选取井用潜水泵型号为：175QJ32-120/10，电机功率N=18.5KW。（2）过滤器根据水源水质状况，水中含有少量的沙，选用3”离心过滤器1台，2台3”筛网过滤器（过滤等级为200目）并联，进行组合过滤。（3）施肥系统选用压差式施肥罐进行施肥。（4）其他附件止回阀、闸阀、螺翼水表、进排气阀、压力表等，详细见首部枢纽图。6.4.9工程预算葡萄滴灌工程材料预算清单序号设备型号数量单位参考单价（元）复价备注首部枢纽312631水泵175QJ32-120/101台7200.07200.0带3米电缆2镀锌钢管DN8088米46.04048.03钢法兰盘DN802个45.090.04铸铁闸阀DN801个388.8388.85止回阀DN801个288.0288.06PVC法兰盘90mm12个56.0672.07离心过滤器LX-DN801套7800.07800.08螺翼水表DN801个570.0570.0水平式9压差式施肥罐1套4200.04200.010施肥阀DN801个480.0480.011PVC活接头90mm4个85.0340.012PVC内丝接头90*34个32.0128.013筛网过滤器120目32个1500.03000.0塑料材质14PVC正三通90mm2个40.881.615PVC异径三通90*502个31.062.016PVC异径直通50*321个6.26.217PVC平口球阀32mm1个13.713.718PVC异径直通32*201个1.01.019PVC内丝接头20*1/21个1.01.020压力表0.63MPa1个38.038.021进排气阀40mm1个56.056.022PVC外丝接头50*11/21个4.54.523PVC平口球阀50mm1个25.025.024PVC异径直通110*901个25.625.625PVC90度弯头90mm16个33.0528.026PVC管110mm/0.63MPa4米33.8135.2带承插口27PVC管90mm/0.63MPa12米23.4280.2带承插口28辅材1批800.0800.0地下管网321041PVC管110mm/0.63MPa264米33.88923.2带承插口2PVC直通110mm6个28.9173.43PVC伸缩节110mm1个45.045.04PVC90度弯头110mm2个56.0112.05PVC堵头110mm1个21.621.66PVC异径三通110*908个74.8598.47PVC法兰盘90mm16个56.0896.08铸铁闸阀DN808个388.83110.49PVC管90mm/0.63MPa688米23.416064.8带承插口10PVC堵头90mm8个14.5116.011PVC异径三通90*638个35.6284.812PVC管63mm/0.63MPa16米11.7187.213PVC平口球阀63mm2个35.771.4泄水阀14辅材1批1500.01500.0地上管网及灌水器696261PVC90度弯头63mm8个10.180.82PVC内丝接头63*28个6.955.23PE螺软变接头50mm8个12.096.04PE正三通50mm8个8.971.25PE管(防老化)50mm/0.4MPa480米9.44531.2内径管6PE直通50mm4个6.425.67PE堵头50mm16个4.064.08卡箍16个1.016.09旁通接头滴