典型设计说明

1、2 项目区基本情况2.1项目区概况2.1.1社会经济情况南岔镇位于北纬39°5241°53，东经94°0094°45。全镇共辖8个行政村，作物种植主要以棉花、蜜瓜及葡萄等经济作物为主，2009年全镇经济总收入达到1.93亿元，农民人均纯收入达到6940元。项目实施区十工村共辖8个村民小组，556户2235人，耕种面积1.5万亩，2010年全村经济总收入达到4600万元，农民人均纯收入达到8500元。2.1.2 自然概况（1）地形地貌南岔镇地处疏勒河中下游的冲积平原，地势开阔平坦，位于瓜州县平原绿洲区，地势由东南逐渐向西北倾斜，大致呈东西走向，海拔1100

2、1130m之间。（2）土壤项目区的土壤成土母质，主要是河流冲积灌溉淤积和冲积物，土壤有机质、土壤养分状况：耕层（020cm）有机质含量平均为1.36%，一般在0.821.65%之间，全氮含量0.040.1%，碱解氮41.270.26ppm，速效磷2.716ppm，速效钾为83.8176.4ppm，全磷0.0360.055%，表现为氮不足，磷极缺，钾无余。（3）气象条件瓜州县地处河西走廊西端，气候类型属典型的干旱大陆性气候区，气候特征是降雨少，蒸发量大，日照时间长，昼夜温差大，冬季寒冷，夏季炎热，四季多大风，全年风向以东风最多，全年东风频率达44%，年平均气温8.8，极端最高气温42.8，极端最

3、低气温-29.3，年均蒸发量3042.6mm,年均降水量47.4mm,历年最大积雪深170mm，最大冻土深度150cm,年日照时数3240.8h，年平均风速3.6m/s,最大风速34.6m/s，大风天数多年平均68d，主导风向夏季为东风，冬季为西南风，春夏之交为西北风。详见气象资料表2-1。（4）水文区域内地下潜水和承压水含水量丰富，但补给径流和排泄条件比较复杂。其主要补给水来源于双塔水库库水下渗、灌溉渠道水和田间水渗漏补给，其次是侧面的地下径流和少量的雨水洪水渗漏补给，平原上部为潜水，下部为承压水，二者含水岩性基本一致，都以中、上更新统砂砾石、粉细砂层及泥质砂区和泥质粉砂岩为主，含水层砾石占

4、63，砂占32，泥质占5。承压水层与隔水层相互迭替，呈多层结构，承压水含水层厚度50140m，隔水层埋深3050m，厚度38m，单井涌水量1940 m3/d，矿化度小于1g/L。2.1.3.作物种植结构情况及开发潜力根据产业调整规划，以及当地实际成功的种植经验，项目区十工村有耕地面积1.5万亩，主要种植作物为棉花、蜜瓜、葡萄等经济作物。项目区作物种植比例棉花：蜜瓜：葡萄为1.6:1.2:1。南岔镇十工村已建成高效节水示范片300多亩，建成后管理方便，经济效益显著，村民对于高效节水的积极性很高，率先对作物种植比例进行调整，作物种植面积集中，且灌溉水源分布均匀，充分利用有限的水资源，项目实施区集中

5、连片，有利于提高高效节水示范影响力和高效节水技术的发展及推广。2.1.4 灌溉定额及用水量本次实施高效节水灌溉面积5047亩，低压管道输水灌溉487亩，作物为棉花；滴灌4560亩，其中棉花节水滴灌1617亩，蜜瓜节水滴灌1614亩，葡萄节水滴灌1329亩。根据项目区多年种植经验，高效节水项目实施前采取大水漫灌，灌溉水利用系数较低，棉花灌溉定额为420m³/亩，蜜瓜灌溉定额为500m³/亩、葡萄灌溉定额为620m³/亩，现状灌溉制度详见表2-2 2.2水利基础设施瓜州县高效节水灌溉示范项目实施区为井、河混灌区，项目区大部分田间渠道年久失修，渗漏严重，渠系水利用系数低

6、。农业灌溉主要以抽取地下水进行灌溉。项目区现有机井17眼，单井涌水量为1920m³/d，机井动水位为4050m左右。但由于机井水泵运行多年，已老化，在灌溉高峰期时常出现损坏，作物不能适时灌溉，作物减产，给农民群众造成经济损失。为保证项目实施后项目区灌溉有序进行，需对原机井水泵进行更换。项目区机井基本情况详见表2-3。2.3建筑材料、水电供应及交通条件项目区北侧分布有疏勒河老河床，河道内石料蕴藏量约230万m3；砂砾石料资源丰富，可满足本工程所需。有变电所1座，电力资源可满足施工用电及工程运行要求；嘉峪关有水泥厂1座，可满足项目建设所需的水泥；施工用水就近利用项目区灌溉机井提取地下水，

7、其水质良好，对普通砼无侵蚀性；生活水源可利用已建成的人畜饮水工程供给，也可利用井水。项目区距县城8km，交通十分便利，南靠安敦路，北临312国道，交通便利；乡村道路四通八达，发达的交通运输可保障项目建设正常进行。 瓜州县气象资料统计表 表2-1序号项目单位月份全年一二三四五六七八九十十一十二1多年各月平均气温-10.3-5.23.611.518.222.824.823.717.38.6-1.1-8.78.82多年各月平均最高气温-1.73.712.520.326.430.432.331.526.118.47.5-0.817.33多年各月平均最底气温-16.7-12.3-4.13.09.414.

8、316.415.99.50.9-7.6-14.61.24多年各月极端最高气温10.520.724.831.537.239.042.841.136.033.922.412.542.85多年各月极端最底气温-29.3-24.2-22.8-10.3-2.22.25.94.4-3.8-12.9-27.2-27.5-29.36多年各月平均降水量mm1.01.62.43.44.58.112.09.12.30.91.10.947.47历年中月最大积雪深度cm11717541110178多年各月日照时数h212.6210.9252.9272.7315.7321.0321.6319.5299.9281.8224

9、.5207.73240.89多年各月蒸发量mm40.976.3220.4344.7436.8423.7425.4431.8313.9200.886.441.53042.610多年平均最大冻土深度cm1081161161118328111611多年各月平均风速m/s3.23.84.54.54.33.63.53.83.73.33.23.23.712历年平均最大风速m/s22192424201920191820172021相应主风向16方位EEEENE，EEEEEEEW,EWSE,EE13各月一日最大降水量mm4.08.011.012.213.730.724.919.512.07.85.83.330

10、.7 现状水平年灌溉制度表表 表2-2作 物种植比例 %灌 水 次 数灌水定额灌水时间（月、日）灌溉定额净灌水率m3/亩始终延续时间m3/亩m3/s.万亩棉花4211004.044.3274200.180 2656.156.3160.197 3607.017.15150.194 4707.167.3150.227 5607.318.14150.194 6658.158.3160.197 蜜瓜3211104.054.25215000.194 2655.165.3150.160 3656.186.3130.185 4657.258.06130.185 5658.088.2130.185 6658.

11、218.3110.219 7658.319.1110.219 葡萄261503.294.08126200.125 2404.094.23150.080 3404.245.05120.100 4355.065.17120.088 5405.185.29120.100 6455.36.13150.090 7406.146.25120.100 8406.267.08130.093 9457.097.21130.104 10407.228.02120.100 11358.038.12100.105 12408.138.22100.120 13408.239.09180.067 14409.19.321

12、0.057 155010.0110.18180.084 综合净灌溉定额497.6m3/亩 3 工程设计本次计划实施高效节水灌溉面积5047亩，低压管道输水灌溉487亩，作物全为棉花；滴灌4560亩，其中棉花节水滴灌1617亩，蜜瓜节水滴灌1614亩，葡萄节水滴灌1329亩。3.1设计依据(1)灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）(2)节水灌溉技术规范（SL207-98）(3)水利建设改造经济评价规范（SL72-94）(4)水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）、(5)低压管道输水灌溉工程技术规范（SL/T153-95）(6)农田低压管道输水灌溉工程技术规范（GB/

13、T20203-2006）3.2总体设计3.2.1水源工程滴灌工程设计灌溉面积4560亩，管灌工程设计面积487亩，灌溉用水为地下水。项目区现有17眼井，井深100m120m,水泵为潜水泵，配套电机功率30KW，机井出水量为80m3/h,单井最大涌水量为1920m3/d。由于运行年久，设备老化，更换设备后可满足项目灌溉要求。故本次水源工程设计为不新打水源井，更换水泵等设备后，利用原有机井作为滴灌工程和低压输水灌溉工程的水源。水源井基本情况汇总表表3-1名称取水地点经度取水地点纬度取水点地面高程（m）水泵型号静水位（m）动水位（m）年取水量(P=50%)（万m3)出水量（m3/h)设计日最大取水量

14、（万m3)南岔镇十工村一组1#井95°4904.3''40°2637.2''1176200QJ80-6011448800.36南岔镇十工村一组2#井95°4823.5''40°2627.9''1174200QJ80-8012458800.36南岔镇十工村二组1#井95°4719.5''40°2602.1''1175200QJ80-5011448800.36南岔镇十工村二组2#井95°4706.5''40°

15、2558.9''1179200QJ80-8011448800.21南岔镇十工村三组1#井95°4648.2''40°2549.6''1165200QJ60-6012428600.36南岔镇十工村三组2#井95°4643.9''40°2604.7''1163200QJ80-6012428800.36南岔镇十工村三组3#井95°4647.3''40°2531.6''1171200QJ80-8010438800.36南岔镇十工村三

16、组4#井95°4650.7''40°2609.2''1156200QJ80-6012458800.36南岔镇十工村四组1#井95°4619.8''40°2557.1''1173200QJ60-6010448600.36南岔镇十工村四组1#井95°4613.3''40°2554.1''1160200QJ80-8013468800.36南岔镇十工村四组2#井95°4605.6''40°2532.0'&

17、#39;1176200QJ60-6011458600.36南岔镇十工村四组3#井95°4605.9''40°2511.6''1171200QJ80-8012458800.36南岔镇十工村四组4#井95°4612.4''40°2514.8''1163200QJ80-8013468800.36南岔镇十工村五组1#井95°4528.4''40°2528.4''1149200QJ60-5013478600.36南岔镇十工村五组2#井95°

18、4547.2''40°2542.9''1175200QJ80-8012468800.3南岔镇十工村六组1#井95°4532.9''40°2458.0''1163200QJ80-6011478800.36南岔镇十工村六组2#井95°4516.0''40°2452.9''1152200QJ80-8010458800.36南岔镇十工村六组3#井95°4449.2''40°2447.5''1164200QJ

19、80-8012468800.363.2.2首部枢纽管灌工程首部枢纽包括动力、水泵及控制设施。滴灌工程枢纽包括动力机、水泵、变配电设备、施肥(药)装置、过滤设施和安全保护及量测控制设施。动力机及水泵本系统动力机全部采用380V输电系统供电，水泵采用潜水电泵，由潜水泵加压送入管网系统进行灌溉。施肥(药)装置滴灌工程施肥(药)采用随水施肥(药)的方式，单位面积上一次施肥量为3kg7kg/亩，选用施肥罐容积为100L150L。施肥罐安装在网式过滤器之前，施肥罐与主管并连在一起，在主管上施肥罐进水口和出水口之间设置施肥阀来控制施肥量。 过滤设施该项目区地下水含沙量介于010mg/L之间，选用4的离心过滤

20、器与100目的网式过滤器可满足滴灌工程需要。安全保护及量测控制设施根据首部枢纽运行要求，设置的控制设施有：DN160蝶阀；量测设施有：DN150智能水表、01.0MPa压力表；安全保护设施有：DN150逆止阀、DN110快速进排气阀等。3.3工程典型设计3.3.1棉花滴灌工程典型设计为将工程设计尽量达到整个灌区的实际，根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）典型片选在十工村五组2#井控制的面积为272亩的地块，种植作物为棉花，井水全额灌溉。基本资料见下表： 棉花膜下滴灌工程基本资料表序号分项内容1地块面积A：272亩（18.13hm2）地势：平坦地理位置：瓜州县南岔镇十工村地形图：见

21、平面布置图，包括地形尺寸、地面坡降、地物、水源的具体位置2土壤土壤类型：砂壤土土壤容重g（g/cm3）：1.45田间持水量u田（%）：25土层厚度（cm）：603气象年平均蒸发量（mm/年）：2161年平均降雨量（mm/年）：37有效降雨强度P0（mm/d）：0初霜日：10月末终霜日：2月下旬4作物作物名称：棉花种植方向：东西（沿X轴方向）株行距（cm）：株距10、窄行30、宽行40作物耗水强度Ea（mm/d）：65水源水源类型：井水出水量（m³/h）：806电力配有动力电源，使用方便。3.3.1.1系统选型与初设参数（1）系统选型 系统结构为“水源工程 首部 输配水管网 灌水器”；

22、输配水管网由主干管、分干管、地埋支管、毛管组成。主干管、分干管，支管等采用0.4MPa的PVC-U管以地埋形式铺设，毛管铺设于地面。灌水器选用内镶式滴灌带，滴头间距0.3m，流量2L/h。滴灌带沿种植方向X向一行两管布置，铺设间距0.7m。压力流量关系式为。(2) 初定参数 水量平衡计算 C=18h, ,Ea=6mm/d,Po=0,S=0,A=18.13hm2,=0.9则Ia= Ea- Po-S=6mm/d。 可得：Q=67.15(m3/h) 井出水量取80m3/h67.15m3/h，满足作物需水要求。式中：Q为可供水量，m3/h；A为灌溉面积，hm2；Ia为设计灌溉补充强度，mm/d；Ea为

23、灌水高峰期设计平均耗水强度，mm/d；P0为有效降雨量，mm/d;C为系统每日工作小时，h/d；为灌溉水利用系数。 灌水小区设计允许偏差率 设计允许流量偏差率qv，按照规范qv20%。 x=0.46, 取q=20%,计算可得： h= q(1+0.15 q) =×0.2×(1+0.15××0.2) =0.45 式中：x为灌水器的流态指数；qv为流量偏差率，；h 为允许水头偏差率，。 土壤湿润比p 毛管（滴灌带）与棉花布置见设计图纸，依据公式式计算土壤湿润比p，Se=0.3m,Sl=0.7m,Sw=0.5m代入得式中：P为土壤湿润比，；Se为滴头间距，m；S

24、t为作物间距，m；Sw为湿润宽度，m；Sr为作物窄行与宽行的平均值，m；n为一棵作物所占有的灌水器数目，个。设计灌水定额m =1.45g/cm3 ,z按棉花生长情况取z =0.6m，P=71.4%,根据棉花需水高峰期的土壤最佳含水率范围umax，取田间最大持水量的78%，即umax =78%×25%=19.5%,umin=62%×25%=15.5%,，n=0.9，计算灌水定额m。 m=0.1)/ =0.1×1.45×0.6×71.4×(19.5-15.5)/0.9 =27.61()=18.41 (m3/亩)式中：m为设计灌水定额，mm

25、；为土壤容重，g/cm3 ；z为土壤计划湿润层深度，m；umax、umin为适宜土壤含水率上下限；其余符号意义同前。 设计灌水周期T： m= 27.61,Ia=6/d,=0.9计算： T=(m/Ia ) =(27.61/6)×0.9=4.1（d)，取4天。 此值为棉花需水高峰期的灌水周期。 一次灌水延续时间m= 27.61, Se=0.3m, Sl=0.7,qd =2.3L/h t=2.8（h/组）取3h。式中：t为一次灌水延续，h；Sl为作物间距，qd为滴头设计流量，L/h。其余符号意义同前。系统初设参数表序号参数名称参数值1灌溉补充强度Ia（/d）62系统初定总供水流量Q（m3/

26、h）803灌溉水有效利用率0.94灌水小区允许的偏差率流量偏差率q0.2水头偏差率h0.445土壤湿润比p（%）71.46设计灌水定额m()/（m3/亩）27.61/18.417设计灌水周期T(d)48初设一次灌水延续时间t(h/组)3 灌溉制度确定根据项目区近年来大田棉花膜下滴灌灌溉制度的研究和实践应用，确定灌溉定额如下表： 棉花膜下滴灌灌溉制度表作物名称灌 溉方 式灌水定额 5月6月7月8月9月合计 棉花膜下 滴灌定额 (m3/亩)16861189030340次 数15652193.3.1.2灌水小区水力设计灌水小区允许水头偏差 h= hvhd=0.45×10=4.5(m)式中：

27、h灌水小区允许水头偏差，m；hv为设计允许头偏差率，m；hd为灌水器设计水头，m。毛管的极限孔数和极限长度 按平坡计算，毛管的极限孔数为： （个)毛管的极限铺设长度Lm=Se*Nm=0.3*313=93.9(m)，受条田的限制，实际铺设长度为65米。式中：d为滴管带内径，其余符号意义同前。3.3.1.3支管管径计算多孔支管选取两种规格的PE管63PE、75PE。水损计算如下：水损计算表s(单孔间距m)qd单孔流量(L/h)d(管径mm)N(多孔数)多孔系数沿程水损(m)总水损(m)多孔管(毛管)0.3215.62201005138.8740.9771.075多孔管(支管)0.743372100

28、114935.05262.5142.765多孔管(支管)0.743360100114935.05215.9776.575分别取两条分干管上相同位置的一条支管作为一个轮灌组。则两出水口压差为0.18m，毛管水损为1.08m则支管允许分配水头为：4.50.18-1.08=3.24m试算支管管径，见上表知，支管管径选用75PE管满足要求2.77m<3.24m，如选用63PE,压差6.58m>3.24m不符合要求,故支管管径确定为75PE。3.3.1.4小区压力偏差验算 小区总水损h小=毛管水损+出水口压差+支管水损=1.08+0.18+2.77=4.03m<hv(4.5m)故满足规

29、范要求。3.3.1.5管网布置与系统工作制度确定(1)管网布置 单行毛管沿作物方向两管一行直线布置，毛单侧铺设，单侧长度65 m。根据地形长度，支管单侧长度为70 m。详细情况见管网布置简图。干管、分干管呈“山”字形布置 ，分干管垂直于支管布置，间距为130m。(2)系统的工作制度与各级管道流量的推算和最终设计轮灌组的划分本工程运行时同时开启不同分干管上的的2条支管，根据实际运行情况，可划分20个轮灌组。轮灌组的校核 Nmax=INT = =24（组）20组Nmax可知所布置轮灌组满足要求。最终设计参数的确定最终确定参数表参数符号qhh1h2参数值0.20.452101.082.77参数符号z

30、maxminm（m3)Tt参数值0.619.515.518.41433.3.1.6水力计算和干管管径的确定(1)干管管径的确定 根据经济管径计算公式和经济管道校核公式,计算干管管径。 D/=10(tnxn)0.15Q0.43 D=(3900/Y/)0.15 D/管径计算与选择表流量（m3/h)流量（m3/h)系统年运行时间tn（h)当地电价xn（元/kw.h)PVC现行价y（元/吨)计算管道内径D(mm)修正管道内径D(mm)808012000.5512000174.29 147.24404012000.5512000129.37 109.29经试算，最终确定主干管规格为PVC160 mm，分

31、干管的规格为PVC110 mm。(2)管道水头损失计算已知主干管管径160mmPVC，公称压力0.4Mpa；分干管选用110PVC管，公称压力0.4Mpa；支管选用75mmPE，公称压力0.25Mpa 。沿程水头损失依据如下水力学公式： 根据要求F取0.464，m取1.77，b取4.77，局部水头损失取沿程水头损失的8。因此各管段水力计算结果见下表： 系统水头损失计算表 表5.2分项各级管网流量Q(m3/h)管内径（）管段长L（m）沿程损失总水头损失（m）滴头工作水头h滴（m）10.00毛管0.43316650.981.08支管4000072701.022.77分干管400001056951.

32、2811.13主干管80000152200.610.19合计15.34最不利点对水源地相对高程-1.08首部枢纽水头损失（m）10首部枢纽进口所需压力水头（m）34.263.3.1.7滴灌系统首部的设计（1）水源过滤设备选型因水源为井水，所含杂质主要为沙粒，选用“离心+网式过滤器”过滤后能满足滴灌要求，本设计设计流量为80 m3/h。选择过滤器型号为LW100。（2）施肥罐选型 根据规范，加入施肥罐的肥料的体积应小于施肥罐容积的2/3,本系统规划面积272亩，每个轮灌组面积为13.6亩，每亩地一次最大施肥量为5kg，一次施肥总量为68kg,以常用肥料尿素计算，其比重为1.34kg/L,体积为5

33、1L2/3×100,施肥罐选用100L。（3）水泵与动力选型 H=动水位+抽水损失+干管损失+支管损失+毛管损失+过滤器损失+ 滴管带的工作压力H=45+0.1911.13+2.771.081010=79.26 (米)取水泵扬程80 米，泵型号为200QJ80-80。3.3.1.8.材料设备用量 本滴灌系统所需材料及设备用量见附表，在表中易耗材料加5%损耗量，滴灌带增加10%损耗量。3.3.3葡萄滴灌工程典型设计（315亩）为将工程设计尽量达到整个灌区的实际，根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）典型片选在十工村四组2#井控制面积为315亩的地块。基本资料如下：基本情况表

34、序号分项内 容1地块总面积（亩）：315地形图：见平面布置图地理位置：瓜州县地势：平坦，按平坡考虑2作物种植作物名称：葡萄种植方向：东西株行距（m）：0.8*3作物补充强度Ia(mm):63土壤土壤类型:砂壤土土壤容重（g/cm3):1.45土壤厚度（mm):1004水源水源类型：井水出水量（立方米/h）：805电力配有动力电源，使用方便3.3.3.1系统选型与初设参数（1）系统选型 系统结构为“水源工程 首部 输配水管网 灌水器”；输配水管网由主干管、分干管、支管、毛管组成。主干管、分干管，支管等采用0.4MPa的PVC-U管以地埋形式铺设，毛管铺设于地面。灌水器选用16PE管，毛管沿种植方

35、向一行一管布置，铺设间距3m,单行毛管布置。（2）初定参数水量平衡计算 C=18h, ,Ea=6mm/d,Po=0,S=0,A=21hm2,=0.9。则 Ia= Ea- Po- S=6mm/d。可得：Q=77.78(m3/h)水井流量80 m3/h，因此，初定水井流量满足需要。 式中：Q为可供水量，m3/h；A为灌溉面积，hm2；Ia为设计灌溉补充强度，mm/d；Ea为灌水高峰期设计平均耗水强度，mm/d；P0为有效降雨量，mm/d;C为系统每日工作小时，h/d；为灌溉水利用系数。 （3）土壤湿润比p 毛管（16PE管）与葡萄布置见图设计图纸，依据式计算土壤湿润比P， Se=0.8m,Sl=3

36、m,代入得式中：P为土壤湿润比，；Se为滴头间距，m；St为作物间距，m；DW为湿润带宽度。（4）设计灌水定额m=1.45g/cm3 ,z按葡萄生长情况取0.5mp=47.1,=22.5， ，计算灌水定额m。 m=0.1)/ =0.1×1.45×0.5×47.1×(22.5-16.25)/0.9 =23.71mm=15.81 (m3/亩)式中：m为设计灌水定额，mm；为土壤容重，g/cm3 ；z为土壤计划湿润层深度，m；umax、umin为适宜土壤含水率上下限；其余符号意义同前。（5） 设计灌水周期T m= 23.71,Ia=6/d,=0.9 计算: T

37、=(m/Ia ) =(23.71/6)×0.9=4.39 天，取4天 此值为葡萄需水高峰期的灌水周期。（6）一次灌水延续时间tm= 23.71mm, Se=0.8, St=1.2, qd =6/h t=3.796(h/组).取4h式中：t为一次灌水延续，h；Se为滴头间距，m；St为作物间距，m;qd为滴头设计流量，L/h。其余符号意义同前。系统初设参数表序号参数名称参数值1灌溉补充强度Ia（/d）62系统初定总供水流量Q（m3/h）803灌溉水有效利用率0.94灌水小区允许的偏差率流量偏差率q0.2水头偏差率h0.445土壤湿润比p（%）47.16设计灌水定额m()/（m3/亩）2

38、3.71/15.817设计灌水周期T(d)48一次灌水延续时间t(h/组)43.3.3.2灌水小区水力设计（1）灌水器工作压力偏差本系统灌水器选用压力补偿管上式滴头，其在7-35m压力下流量不变。故需保证毛管上最不利灌水器压力大于米，小区流量偏差将符合规范要求。（2）支管管径确定依据轮灌制度，支管流量27 依据公式：13132767.5多空出流系数为0.82则Dd=67.5*0.82=55.4mm支管管径选用Ø63（3）小区压力校核设定最不利小区出水口压力为hs=10米,最末端灌水器压力为hm=hs-毛管水损-支管水损-地面高差=10-0.62-1.3-0.1=7.98m>7m

39、经校核小区压力满足要求。水损计算表项s(单孔间距m)qd单孔流量(L/h)d(管径mm)N(多孔数)多孔系数沿程水损(m)总水损(m)多孔管(毛管)0.861662.531551.267640.5590.615多孔管(支管)337563398622.6559451.1851.3043.3.3.3管网布置与系统工作制度确定（1）管网布置 单行毛管沿作物方向一管一行直线布置，毛管侧铺设，单侧长度50 m。详细情况见管网布置图。（2）系统的工作制度与各级管道流量的推算和最终设计轮灌组的划分本工程运行时同时开启两条分干管上的的3条支管，根据实际运行情况，可划分12个轮灌组。轮灌组的校核 Nmax=IN

40、T=INT=20（组）可知所布置轮灌组满足要求。（3）灌溉制度葡萄滴灌灌溉制度表作物名 称灌 溉方 式灌水定额4月5月6月7 月8 月9 月10 月11 月灌溉定额葡萄滴 灌定额 (m3/亩)456075901051056015555次 数3456774137说明：此制度表为成年葡萄灌水定额，1-2年龄葡萄灌水量减半。3.3.3.4水力计算和干管管径的确定（1）干管管径的确定 根据经济管径计算公式和经济管道校核公式,计算干管管径。 D/=10(tnxn)0.15Q0.43 D=(3900/Y/)0.15 D/ 经试算，最终确定主干管直径为160 mm，分干管的直径为110 mm。管径计算与选择

41、表管径计算表管段流量（m3/h)系统年运行时间tn（h)当地电价xn（元/kw.h)PVC现行价y（元/吨)计算管道内径D(mm)修正管道内径D(mm)选用管道外径D(mm)主干管8012000.5512000174.29 147160分干管4012000.5512000129.37 109110（2）管道水头损失计算已知主干管管径160mmPVC，公称压力0.4Mpa；分干管选用110PVC管，公称压力0.4Mpa；支管选用63mmPE，公称压力0.25Mpa 。沿程水头损失依据如下水力学公式： 根据要求F取0.464，m取1.77，b取4.77，局部水头损失取沿程水头损失的8。因此各管段水

42、力计算结果见下表： 产生水泵出口压力最大时系统水头损失计算汇总表分项各级管网流量Q(m3/h)管内径（）管段长L（m）沿程损失总水头损失（m）滴头工作水头h滴（m）10.00毛管0375145010551160支管25000571171.9062097分干管2500010558337624063主干管8000015021619932152合计9472最不利点对水源地相对高程-0.04首部枢纽水头损失（m）10首部枢纽进口所需压力水头（m）29.4323.3.3.5滴灌系统首部的设计（1）水源过滤设备选型因水源为井水，所含杂质主要为沙粒，选用“离心+叠片过滤器”过滤后能满足滴灌要求，本设计设计流

43、量为80 m3/h。选择过滤器型号为LD100。（2）施肥罐选型 根据规范，加入施肥罐得肥料的体积应小于施肥罐容积的2/3,本系统规划面积315亩，每个轮灌组面积为26.3亩，每亩地一次最大施肥量为3kg，一次施肥总量为79kg,以常用肥料尿素计算，其比重为1.34kg/L,体积为59L2/3×100,施肥罐选用100L。（3）水泵与动力选型H=抽水损失+首部枢纽进口所需压力水头H=129.432=30.43m（4）水泵的选型经计算水泵出地扬程为30.43米，根据系统设计流量和压力选择水泵：流量=80m3，扬程=30.43米+动水位=30.43 +48=78.43m。取水泵扬程为H=

44、80米，200QJ80-80。3.3.3.6材料设备用量 本滴灌系统所需材料及设备用量见附表，在表中易耗材料加3%损耗量，毛管 增加10%损耗量。3.3.4低压管道输水工程设计3.3.4.1工程点位根据项目区的水源、电源、地形条件、田间配套情况及群众的接受能力，此项目区位于南岔镇十工村一、二组，交通便利，地块平整，水源良好，农户积极性高。项目区实施总面积为487亩，本次典型片选择在十工一组1#井控制的地块上。 3.3.4.2基本资料 （1）灌溉水源灌溉水源井水，因井出水量大于等于设计流量，故以设计流量来选择水泵型号，（2）单井灌溉面积单井灌溉面积为307亩，具体尺寸及管网布置详见系统平面布置图

45、。3.3.4.2规划设计选取参数 1、管道水利用系数：95%。 2、田间水利用系数：90%。3、给水栓平均间距：30米。3.3.4.3设计原理与管线的选择(1)管网规划布置原则1）此管灌系统以井水为水源，则以其控制灌溉面积作为一个完整管灌系统。2）根据地形地势，管网布置，给水栓与管线的布置以实际地形与实际需要进行布置。3）总体原则要结合实际，因地制宜地布置管线，让该系统更好的服务于人们。4) 为了使系统更稳定的运行，在每条支管上安装蝶阀。(2)管线选择根据实际地形管网选用“山”字形布置。管材选用质量轻、运输方便、施工强度低、进度快、输水能力强、使用年限长的UPVC管材，压力等级为0.4MPa,

46、 主管道160，各出水口由三通或弯头引出地面，并接160给水栓。(3)排水系统排水对于灌溉系统来说是很重要，在此系统采取排水井与水泵结合的方式进行设计，故排入排水井的水最后由1吋的水泵排出井子，避免损坏排水井。3.3.4.4水量平衡计算水量平衡计算 C=18h, ,Ea=6mm/d,Po=0,S=0,A=20.5hm2,=0.9。则Ia= Ea- Po- S=6mm/d。可得Q=75.9(m3/h)井出水量取80m3/h75.9m3/h，满足作物需水要求。设计灌水定额m =1.45g/cm3 ,z按棉花生长情况取z =0.6m，根据棉花需水高峰期的土壤最佳含水率范围umax，取田间最大持水量的

47、90%，即umax =90%×25%=22.5%,umin=62%×25%=15.5%,，=0.8，计算灌水定额m。 m=1000)/ =1000×1.45×0.8×(0.225-0.155)/0.85 =95.6()=63.77(m3/亩)3.3.4.5灌溉制度确定根据项目区近年来大田棉花管灌灌溉制度的研究和实践应用，确定灌溉定额如下表： 棉花管灌灌溉制度表作物名称灌溉方式灌水定额 4月5月6月7月8月合计 棉花低压管道灌溉定额 (m3/亩)10065130125420次 数112263.3.4.6水力计算和干管管径的确定(1)干管管径的确定

48、 根据经济管径计算公式和经济管道校核公式,计算干管管径。 D/=10(tnxn)0.15Q0.43 D=(3900/Y/)0.15 D/ 经试算，最终确定干管直径为160 mm 管径计算表管段流量（m3/h)系统年运行时间tn（h)当地电价xn（元/kw.h)PVC现行价y（元/吨)计算管道内径D(mm)修正管道内径D(mm)选用管道外径D(mm)主干管8012000.5512000174.29 147160(2)管道水力计算及水泵扬程由灌水单元与给水栓的设计流量与承受压力，每次开启一个给水栓的前提下，对干管进行计算，选择合理经济的管线，组成管道系统，依据如下水力学公式：F、m与b取值情况如下：表4.2管道沿程损失计算系数、指数表管材种类fmb硬塑料管0.4641.774.77喷灌用聚乙烯管d8mm0.5051.754.75d8mmRe23200.5951.694.69Re23201.7514 根据要求F取0