滴灌系统设计

3 2 滴灌系统 3 2 1 项目基本资料调查 灌区面积 hm2 作物 土壤 类型 容重 土层厚度 作物种 植间距 大棚长 宽 垄宽 株距 行距 垄间沟宽 深等 水源 m3 m3 s m3s 1 万亩 降雨 气温 蒸发 风向风速 日照 动力等 3 2 2 初定设计参数 1 系统需流量 Qs m3 h 作物耗水强度 Ea mm d 参考表 2 设计供水强度 Ia mm d Ea P0 S P0有效降雨强度 S 地下水补给量 也可参考下表 12 选定 Ia 表 12 设计耗水强度参考值 mm d 作物滴灌微喷灌作物滴灌微喷灌 葡萄 树 瓜类3 74 8蔬菜 露地 4 75 8 粮 棉 油等植物4 7 冷季型草 5 8 蔬菜 保护地 2 4 暖季型草 3 5 注 干旱地区宜取上限值 对于在灌溉季节敞开棚膜的保护地 应按露地选取设计耗水强 度 灌溉面积 A hm2 图上量取 日供水小时数 td h d 12 22 灌溉水利用系数 不低于 0 9 3 2 3 初定系统毛管 依据作物种植株距 行距初定系统毛管型号 如 型号 WDF12 1 4 100 滴头间距 Se m 0 3 额定工作水头 h m 10 毛管布设间距 SL m 1 4 灌水器额定流量 Q L h 1 4 灌水器压力流量关系 q 0 352h0 6 3 2 4 土壤湿润比 P 1 沿毛管灌水器间距较小 参数 一棵作物所占有的灌水器数目 n 个 滴头间距 Se m 毛管参数 湿润带宽度 Sw m 依据表 13 湿润比范围反推 再根据设计量取 选定 作物平均行距 Sr m 毛管间距 毛管间作物行数 作物株距 St m 设计取值 一棵作物所占有的灌水器数目 n 个 该组的灌水器数目 一组作物的棵数 P n Se Sw Sr St 2 沿毛管灌水器间距较大 参数 滴头间距 Se m 毛管参数 毛管间距 SL m 毛管参数 湿润带直径 Dw m 依据表 13 湿润比范围反推 再根据设计量 取选定 P 0 785 Dw2 SLSe 100 土壤湿润比 P 要在表 13 参考值范围之内 表 13 微灌设计土壤湿润比参考值 作物滴灌 涌泉灌微喷灌 果树 乔木20 4040 60 葡萄 瓜类30 5040 70 草 灌木 100 蔬菜60 9070 100 粮 棉 油等植物60 90 注 干旱地区宜取上限值 3 2 5 初定灌溉制度 1 最大灌水定额 mmax mm 土壤容重 g cm3 查表 1 土壤计划湿润土层厚度 z cm 一般蔬菜 0 20 0 30m 大田作物 为 0 3 0 6m 果树为 1 1 2m 设计土壤湿润比 P 已计算 土壤田间持水量 查表 1 适宜土壤含水率上限 max 土壤田间持水量 90 适宜土壤含水率下限 min 土壤田间持水量 75 最大灌水定额 mmax 0 001 zp max min 2 设计灌水周期 T d 最大灌水定额 mmax mm 已计算 设计供水强度 Ia mm d 已计算 T0 mmax Ia T T0 3 设计净灌水定额 md mm 设计灌水周期 T d 已计算 设计供水强度 Ia mm d 已计算 md T Ia 4 设计毛灌水定额 m毛 mm 设计净灌水定额 md mm 已计算 灌溉水利用系数 0 9 m毛 md 5 一次灌水延续时间 t h 设计毛灌水定额 m毛 mm 已计算 滴头间距 Se m 灌水器型号参数 毛管布设间距 SL m 设计量取 灌水器额定流量 Qd L h 灌水器型号参数 t m毛 Se SL Qd 3 2 5 允许水头差 h 1 水头偏差率 hv 灌水器允许流量偏差率 qv qmax qmin qa 0 2 灌水器额定压力 hd 型号参数 灌水器流态指数 灌水器型号参数 灌水器工作水头偏差率 hv 1 x qv 1 0 15 1 x x qv 2 灌水小区允许水头偏差 h m 水头偏差率 hv m 已计算 额定工作水头 hd h m 额定工作压力 kPa 10 h hvhd 3 允许水头差的分配 分配比例 50 灌水小区允许水头差 h m 已计算 毛管允许水头偏差 h1 m h 2 支管允许水头偏差 h2 m h 2 3 2 7 毛管 支管 极限孔数 Nm 与极限长度 L m 1 毛管极限孔数 Nm 个 毛管允许水头偏差 h1 m 已计算 毛管内径 d毛 mm 已计算 水头损失扩大系数 k 毛管总水头损失与沿程水头损失之比 通常 局部损失按沿程损失的 10 计算 k 1 hi hf 1 1 毛管上分流孔间距 Se m 灌水器型号参数 灌水器的设计流量 qd L d 灌水器型号参数 Nm INT 5 446 h1 d毛 b k Se qdm 0 364 2 毛管极限长度 Lm m 毛管极限孔数 Nm 个 已计算 毛管上分流孔间距 Se m 灌水器型号参数 毛管首孔至支管距离 S0 m 设计量取 Lm Se Nm 1 S0 依据极限长度 确定毛管长度 当毛管长度接近极限长度时越经济 3 2 8 工作制度 设计灌水周期 T d 已计算 日供水小时数 td h d 已确定 一次灌溉延续时间 t h 组 最多轮灌组数 Nmax 组 Nmax T td t 依据地形条件及方便管理 合理确定轮灌组数量 3 2 9 管网水力计算 1 毛管水力计算 1 毛管水头损失 h毛管 m 摩阻系数 f 查表 10 流量指数 m 查表 10 管径指数 b 查表 10 水头损失扩大系数 k 已计算 毛管上分流孔间距 Se m 查型号参数 灌水器的设计流量 qd L d 查型号参数 确定毛管内径 d毛 mm 查型号参数 确定毛管孔数 N 个 已确定 毛管首孔至支管的距离 S0 m 设计量取 毛管水头损失 h毛管 m kf Se qdm db N 0 48 m 1 m 1 Nm 1 S0 Se 2 毛管的进口工作压力 h0 毛管 m 平均磨损比 R 查平均磨损比取值表 额定工作水头 hd 查型号参数 水头损失扩大系数 k 已计算 摩阻系数 f 查表 10 流量指数 m 查表 10 管径指数 b 查表 10 毛管上分流孔间距 Se m 查型号参数 灌水器的设计流量 qd L d 查型号参数 毛管内径 d mm 查型号参数 确定毛管孔数 N 个 已确定 毛管首孔至支管距离 S0 m 设计量取 h0 毛 hd Rkf Se qdm N 0 52 m 1 m 1 dm kf S0 Nqd m 1 dm 2 支管水力计算 1 支管管径 d支 mm 1 平坦地形 毛管进口未设调压装置 摩阻系数 f 查表 10 管径指数 b 查表 10 流量指数 m 查表 10 水头损失扩大系数 k 按局部损失为沿程损失的 20 计算 k 1 hj hf 1 2 毛管布设间距 SL m 设计量取 灌水器的设计流量 qd L d 型号参数 确定毛管孔数 N 个 已确定 支管允许水头偏差 h2 m 已计算 一条支管控制毛管对数 N1 对 设计量取 首孔至支管距离 S0 m 设计量取 d支管 kf SL 2N qd m h2 N1 0 48 m 1 m 1 N1m 1 S0 SL 1 b 2 坡地 毛管进口采用调压装置 由于此时设计允许的水头差均分 配给了毛管 枝干应按经济的水力比降来初选管径 d支 kFfL支管Q支管 m 100i 支 1 b 或 d支 4Q支管 3600 V 1 1000 或 当 Q支管 120m3 h 时 d支 11 5 Q支管 1 2 当 Q支管 120m3 h 时 d支 13 Q支管 1 2 支管管径确定后 依照管道规格选取实用管径 2 支管水头损失 h支管 m 摩阻系数 f 查表 10 管径指数 b 查表 10 流量指数 m 查表 10 水头损失扩大系数 k 已计算 毛管布设间距 SL m 设计量取 毛管设计流量 qd L h 型号参数 支管内径 d支 mm 已计算 确定毛管孔数 N 个 已确定 一条支管控制毛管对数 N1 对 设计量取 首孔至支管距离 S0 m 设计量取 h支管 kf SL 2N qdm db N1 0 48 m 1 m 1 N1m 1 S0 SL 3 支管进口工作压力 h0 支管 m h0 支管 h0 毛管 h支管 3 分干管水力计算 1 分干管流量 Q分干管 m3 h 一条分干管控制支管数量 N支 条 设计量取 一条支管控制毛管数量 N毛 对 设计量取 毛管设计流量 qd L h 型号参数 选定毛管孔数 N 个 已确定 Q分干管 N支 2N1 N qd 1000 2 分干管管径 d分干管 mm 当 Q分干管 120m3 h 时 d支 11 5Q支管 1 2 当 Q分干管 120m3 h 时 d支 13Q支管 1 2 查询管径规格 选取管径 3 分干管水头损失 h分干管 m 摩阻系数 f 查表 10 管径指数 b 查表 10 流量指数 m 查表 10 水头损失扩大系数 k 按局部损失为沿程损失的 20 计算 k 1 hj hf 1 2 分干管流量 Q分干管 m3 h 分干管管长 L分干管 m 选定的分干管管径内径 d分干管 mm 分干管水头损失 h分干管 m kf L分干管 1000Q分干管 m d分干管 b 5 干管水力计算 1 干管流量 Q干管 m3 h Q干管 Qi分干管 2 干管管径d 干管 mm 当 Q干管 120m3 h 时 d支 11 5Q支管 1 2 当 Q干管 120m3 h 时 d支 13Q支管 1 2 3 干管水头损失 h干 m 摩阻系数 f 查表 10 管径指数 b 查表 10 流量指数 m 查表 10 水头损失扩大系数 k 按局部损失为沿程损失的 20 计算 k 1 hj hf 1 2 首部到分干点的管长 L1 m 设计量取 始端分干管与末端分干管 m 间距 L2 m 设计量取 分干管数量 设计量取 预留长度 L3 m 分干管数量 2m 干管长度 L m L1 L2 L3 干管流量 Q分干管 m3 h 已计算 干管水头损失 h干管 kf L干管 1000Q干管 m d干管 b 5 系统总压力 h总 m 毛管的进口工作压力 h0 毛 m 已计算 支管水头损失h 支 m 已计算 分干管水头损失 h分干管 m 已计算 干管水头损失 h干 m 已计算 过滤器水头损失 h过滤器 m 查资料 一般为 5 米 其他管路损失 h其他 1m 系统总压力 h总 h0 毛 h 支