大棚滴灌设计

1、大棚滴灌设计-CAL-reNGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN某市郊有20个日光温室大棚，规格为东西长80m,南北跨 度8m,所在的地方地形平整，多年平均降雨量250mm,多年 平均蒸发量1500mm。温室内种植黄瓜，每个温室内畦长75m, 宽lm,共有6个畦，每畦种植两行黄瓜，东西株距为 0.33rrio其温室群的屮间地带有一口水井，出水量为50m3/h,动水位为 20米基木资料 基本情况:项LI地块占地面积为160亩，该地块原种植玉米，采用沟灌灌 溉，种植结构调整后不能适应当前生产和节水的要求，急需配套节水灌溉措 施。因此，在该地块拟建温室大棚74栋，其中大棚规格

2、为50mx8m,共3栋， 温室规格为50mx8m,共71栋，棚间距为2.0 m。 种植情况：项LI地块温室和大棚内主要种植蔬菜，均南北向栽植蔬菜，行距 为0.75 m,主要为市场供应服务。棚外作物釆用管灌。 栽培管理：根据蔬菜生长周期和市场规律确定，一般每年3月至月销售 情况比较好。 气象资料:该地区属温带大陆性季风气候，冬季寒冷,春季多风干旱，夏季多雨， 秋季凉爽少雨，是暖温带与中温带，半干旱与半湿润的过渡地带。特点是春季 干旱多风；夏季热，雨季多有冰雹，有时出现伏旱；秋季凉爽少雨；冬季寒冷 干燥，多风少雪。一年四季分明，昼夜温差大，无霜期短，年无霜期平原区为 152175天，冻土 lm左右

3、。陆面蒸发量400 mm/年，水面蒸发量1666.2 mm/ 年，多年平均气温8.5 C,最高气温39C,最低气温-27.3 C,最热的七月份平均 气温23.1 C,最冷的一月份平均气温-8.8C,年日照时数为h,光资源比较丰 富。多年平均降水量为493.0 mmo降水量时空分布不均，68月降水量占全 年降水量的72%,年际变化大，最多年份为747.1 mm,最少年份为274 mm。 土壤质地:该地块土壤主要为壤土，土壤容重约为1.38 g/cm3,田间持水量约 为 （重量）。根据蔬菜的水分需求特征和管理要求土壤适宜含水率的上限取 田间持水量的95 %。 水源状况：目前地块现有水源井1眼，井深

4、110 m,出水量可达80 m3/h,可 为该地块提供灌溉水源。 动力：该地区动力采用电力，灌溉季节基本保证24 h供电。实际日灌溉时 间为816 h。大棚蔬菜滴灌工程设计 灌溉方式的选择根据已有大棚蔬菜种植栽培技术和农艺技术人员的实践经验，选择大棚蔬 菜灌溉采用滴灌。此地块棚间没有种植作物，故棚间不需要灌溉。 灌溉系统设讣参数根据设计规范及结合当地的实际悄况，选用如下设计参数：a:日耗水强度Ea：棚内Ea=4.0mm/db:土壤湿润比P：蔬菜滴灌取P=70%c:灌溉水的有效利用系数心d:土壤计划湿润层深度乙 蔬菜取Z=30cme:土壤适宜含水率的上限取田间持水量的95%为土壤适宜含水率的下限

5、取田间持水量的70%为 需水量计算根据灌溉面积和设计耗水强度，按下式核算灌溉系统所需的最小供水流 量。minla=Ea-Po式中：Q需供水流量，m?/h；A灌溉面积，hm2；la设计供水强度，mm/d；Ea设计耗水强度，Ea=4 mm/d；Po有效降雨，不考虑Po=0 mm/d；t水源每日供水时数，t=12h；t灌溉水利用系数，q=;经讣算得所需流量Qmin=39.51 m3/ho根据上述计算，本地块灌溉系统所需的最小供水流量39.51 m3/h,原有井 能满足灌溉用水需求。 灌水器的选择经相关资料和试验，据灌水器的种类和水力性能拟选用：滴灌管采用直径 Dnl6mmPE管，壁片0.6mm,滴头

6、间距0.3m,设讣工作水头Hd=,滴头设计流 量流量q =2.0L/ho 大棚蔬菜滴灌灌溉制度设计a:大棚内蔬菜最大毛灌水定额m=YZp(0max-Omin)/式中：m设计最大毛灌水定额，mm；Y土壤容重，1.38 g/cm3；z计划湿润层深度,30 cm；P滴灌设计土壤湿润比，70%：max.亦in适宜土壤含水量上下限(占干土重量的百分比)， emax=%x95%=%, 6min=%x70%=%,经计算得到大棚内蔬菜最大毛灌水定额: m=18.68mm=12.45m3/亩。表1-1大棚蔬菜滴灌灌溉制度设计参数表内容单位参数内容单位参数或结 果日耗水强度mm/d适宜土壤含水量上限95%计划湿润

7、层深 度cm30适宜土壤含水量下限70%土壤容重g/cm3设计毛灌水定额mmm土壤湿润比%70设计毛灌水定额mm3/Mu田间持水量%设计灌水周期d灌溉水利用系 数灌溉面积Mu160b:设讣灌水周期作物在全生育期生长过程中，其日耗水量随着不同的生长阶段而改变。日 耗水强度按照微灌工程技术规范用耗水高峰期的平均日耗水强度，依据设 计灌水周期计算公式：T=m/laX式中：T设计灌水周期，d；m设计毛灌水定额，mm；la设计耗水强度,棚内la =Ea=4.0mm/d;据汁算大棚内蔬菜灌水周期为，取T=4d 轮灌制度设讣a: 一次灌水延续时间ti= m*Se*Si/qd式中：tx一次灌水延续时间，h；m

8、设计灌水定额，18.68mm；Se、Si灌水器间距与毛管间距，m： Se =0.3 m： S（=0.75 m qd灌水器流量，2.0 L/h：经计算实际一次灌水延续时间为t= ho表1-2大棚蔬菜滴灌轮灌制度设计参数表内容单位参数内容单位参数或结果设计毛灌水定额mmm灌水器设计流量L/h作物种植行距m系统日工作时间h作物种植株距m系统设计流量m3/h80毛管间距m一次灌水延续时间h灌水器行距m灌溉轮灌（组）数口个4b:轮灌组的划分:本系统采用轮灌的灌溉形式，每个大棚为1个灌水单元。则大棚规格为 50mx8m灌水单元的流量为：% =% x“d =3.33m3/h温室规格为50mx8m灌水单元的流

9、量为：% =Qd xnrf=3.33m3/h水源井控制74个灌水单元，轮灌组划分按充分利用水源井的出水量，为 今后扩大灌溉面积留有余地，可分为4个轮灌组，每个轮灌组包括1620个 灌水单元；每个轮灌组可独立工作，灌溉时必须按轮灌组顺序进行顺序灌溉， 轮灌组的划分及轮灌次序见表1-3 o轮灌次序轮灌 开始时间轮灌 结束时间机井组序号（棚数）棚编号系统流量 （m3/h）第i次8:0010:101(20)2-3 2-12, 2-15 2-2466第二次10:1012:202(18)2-12-2, 2-132-14,1J4第三次12:2014:303(20)0J 0込 3-1 3-7,45, 4-14

10、4-1866第四次14:3016:404(16)4-64-13, 4-194-26表1-3大棚蔬菜滴灌轮灌制度 灌溉系统的管网布置a:干管布置干管从机井处沿地块东侧山南向北布置，进入地块中部沿田间作业道路山 东向西，东西向布置，在东西向干管上，南北向布置4条分干管。干管、分干 管管径按经济流速选择，可按下式讣算：6式中：dj经济管径，mm；Q管道流量，m3/h：Vj经济流速，m/s,本次取1.5m/s。根据本次设计轮灌组情况，干管、分干管分别采用Dnl60. DnllOPVC-U塑 料管道，具体布置如设计图所示。b:支管及棚内首部布置III分干管布置进棚支管引入大棚，通过竖管出地后连接棚内首部

11、，首部设 有球阀、水表、肥料灌、网式过滤器等，首部后接PE管作为支管，具体布置如 设讣图所示。支管的流速控制在1.0m/s,流量3.33 m3/h,按上式计算管径为34.5mm, 根据PVC-U及PE塑料管道、管件规格，结合市场供应情况，本次选择 Dn50PVC-U和Dn40PE管分别作为进棚支管和棚内支管。c:毛管布置大棚内的灌溉滴灌管为Dnl6,沿种植方向单行双向布置，每个大棚内沿 垄向（南北向）双向布置20条滴灌管，滴灌管间距为0.75m,滴头间距0.3mo 灌溉系统水力计算滴灌系统水泵扬程计算结果详见表l-4o表4大棚蔬菜滴灌系统水力计算结果表（最不利情况）项目内容单位最不利情况（24

12、224工作 时）滴头工作压力m毛管长度Lm管径Dmm流量QL/h50沿程水头损失m局部水头损失m微灌管进口压力m支管长度Lm管径（内径）Dmm流量QL/h3300沿程水头损失m局部水头损失m10mPVC-U管水头损 失m8mPE管水头损失首部水头损失m支管进口压力m分干管长度Lm管径（内径）Dmm流量QL/h79200沿程水头损失m局部水头损失m支管进口压力m干管长度Lm管径（内径）Dmm流量QL/h沿程水头损失m局部水头损失m分干管进口压力m水泵扬程首部水头损失m动水位m井下管路水头损失m系统设计扬程m选泵200QJ80-66 选择水泵及动力配套：根据水力计算的结果，确定水泵的设计流量79.2 m3/h和设计扬程60.8m,综合考虑，选取潜水泵型号为200QJ80-66。为了防止水锤的发生，在运行时，应先打