微喷滴灌喷灌典型设计

1、2.2杂果树滴灌典型设计根据项目区分布，项目区共完成杂果滴灌面积2053.3亩，由10眼机井控制，各井呈独立灌溉系统。现以现以官村JJ26#机井为例，设计单井控制面积约214亩，典型设计如下：（1）工作制度的确定设计参数的选择计划湿润层深度 h=60cm适宜含水量上限 max=85%田适宜含水量下限 min=65%田田间持水量（重量比）田=24%灌溉水利用系数 =0.90作物日耗水强度 Ep=4.0mm/d土壤容重 =1.4g/cm3湿润比 P=0.62）设计灌水定额m=1000h田(max-min)P/ =1000×1.4×0.6×24%×（85%-6

2、5%）×0.6/0.90 =26.88（mm）=17.92(m3/亩)3）设计灌水周期T=6.04(d)取6天。为了减少系统流量，降低工程投资，本系统采用轮灌工作制度。（2）系统的规划布置系统的规划本系统技术方案采用水泵经过加压出流后，由UPVC干管、分干管输水，毛管选用16PE-2升-0.33m滴灌管道。过滤选用120目4组合式过滤器，施肥选用100L施肥灌。管网布置管网中管道总体为树状管网，按照垂直向原则布置。a.毛管布置按照每行果树布置1条毛管，灌水器间距为0.33m间距，其额定压力为0.1-0.15Mpa，流量为2L/h。毛管布置平行于等高线的果树行方向。b.干、支管布置干管

3、按照从水源位置开始平行于等高线方向，分干管按照垂直于干管方向，即垂直于果树行的方向布置，毛管与支管垂直。按照区域地形条件，共布置分干管3条，支管9条，单个控制区控制面积为23.77亩。c. 控制、调节和保护设备布置在干管的进口和每条分干管进口处各设置闸阀一个，以调节干、分干管的水量和压力；为了防止供水时造成气堵，放水时造成真空，在干管上端需安装进、排气阀。为了保证管道在工作压力范围以内，设计中管道耐压能力按照符合规范规定的设计工作压力，同时满足承受静水压力要求，工作压力（即动水压力）按照技术设计要求完成。（3）系统工作制度的确定系统采用轮灌工作制度，系统每天工作18小时，每个轮管组工作时间：t

4、= =17.9（h）即每个轮管组工作时间为17.9小时。（4）毛管水力计算支、毛管进口流量推算a. 毛管流量计算按照设计和区域情况，通过计算，毛管铺设长度控制在120m以内，区域设计按照214亩铺设长度计算，毛管设计流量为：Qm=118.5×3×2=711（L/h）b.支管进口流量Qz=30×711（L/h）=21.0m3/hc.每组开启的支管数量N=3（条）亦即水源设计流量是63m3/h，每个轮灌组控制区面积为63亩左右。d.管径确定按照上述参数，管径选择如下：毛管：d12.5=12.5=10.6mm选择16PE滴灌管，耐压0.3MPa。支管：d12.5=12.

5、5=57.28mm 选择63PE管，耐压0.4MPa。干管：d12.5=12.5=99.21mm选择110PVC管，耐压0.6MPa。（5）系统工作制度按照系统布置结果，按照每组开启三条支管，第一天同时开启支管一、支管四、支管起七；第二天同时开启支管二、支管五、支管八；第三天同时开启支管三、支管六、支管九。（6）水力计算沿程水头损失按照：hf=94800局部水头损失按照：hj=0.1 hf按照最不利原则，经过计算，水泵扬程Hp为：Hp= hf+ hj+Z+H+Z+h首 =5.32+0.53+85+10+1.6+7 =109.45（m）式中：Hp为水泵扬程，m； f为管道沿成水头损失，m； hj

6、为管道局部水头损失，m；Z为机井动水位，m；H为滴灌管工作压力，m；Z为地形落差，m；h首为首部损失，m。选择水泵扬程为120m,对应水泵200QJ63-120/10。（7）压力控制系统为了确保灌溉设备的正常使用，延长设备的使用寿命，并达到节水、节电、省工、实用的目的，首部安装变频控制器。设计结果见表5。表5 滴灌典型设计结果表编号名称及规格单位数量1逆止阀 DN100 台 12闸阀 DN100台 23排气阀个 44蝶阀个45球阀个96过滤器 套 27施肥器套 18压力表0-1.6MPa 套 39UPV塑料管 0.6MPa 110 m 188710PE管63m1690.611滴灌管m37825

7、1216旁通m3431316堵头个34314挖土方m3101915填土方 m3101916排水井 座 117潜水泵 200QJ63-120/10 套 118PHB-45KW变频柜台119XL-21配电柜台12.3猕猴桃微喷灌典型设计微喷灌猕猴桃种植区，规划灌溉面积893.2亩，共启用区域机井9眼，现以蒋寨村18#为例，典型机井控制区233亩，典型设计如下：(1)灌水定额计算灌溉区域土壤为中壤土，其设计参数选择如下：土壤干容重：rd=1.40（g/3）；土壤田间持水率（重量）：田=24%；计划湿润层深度：H=0.60（m）适宜土壤含水率上下限（占田间持水率）max、min：max=90%田=22

8、.8%×85%=19.38%min=65%田=22.8%×70%=15.96%灌溉水利用率：=90%；灌水定额：m=1000× rd×H（max -min）/ =1000×1.42×0.60（19.38%-15.96%）/90% =32.38（）=36.0（m3/亩）(2)灌水器选择选用S-0066微喷头，工作参数如表6所示。表6 微喷头工作参数表工作压力（m）2025流量（l/h）5055半径（m）3.63.7(3)管网布置及管材选择各级管道按照垂直向布置原则布置。即区域内毛管平行于果树种植方向，支管垂直于毛管方向即垂直于行，干管垂

9、直于支管方向。其具体布置见管网布置图。根据区域种植制度，毛管按照每两行猕猴桃铺设1条毛管，毛管间距为4m。根据上述布置原则和方法完成了系统布置，考虑到系统经济性，田间毛管选择布设长度为80m117.5m。干管及支管采用地埋固定管道，均选用0.6MPa的硬聚氯乙烯塑料管（UPVC管），毛管选用25PE管道，管道耐压能力为0.3MPa。管径选择原则是在满足设计流量和压力的前提下，使系统投入费用最小。干管和分干管平直且无分水管道时每200m设置一个伸缩节，在三通、弯头、闸阀等处设置镇墩，每条支管首部设置控制阀（选用电磁阀）和阀门井，在管网最低处设置排水阀和排水井，见典型设计图。(4)灌水周期 设灌水

10、周期为T，则T=式中：T灌水周期，d；m毛毛灌水定额，mm；灌溉水利用率，90%；e用水关键期日蒸腾蒸发量，5.5mm/d。计算得出设计灌水周期为5天。(5)一次灌水延续时间计算t=7.77(h)式中：t一次灌水延续时间，h；m毛毛灌水定额，mm；Se灌水器间距，3m；Sl毛管间距，4m；q灌水器流量，50/h。每组工作时间为8小时，每天开启2组。(6)系统工作制度确定根据区域地形等资料，项目区共分10个轮灌组。每组灌水时间为8小时，每日灌水两组，分5天灌完。各个轮灌组工作设计如表7。 表7 轮灌组设计结果表轮灌组编 号支管号灌水天数轮灌组编 号支管号灌水天数1支1、支11、支16、支26、支

11、35第一天2支2、支17、支27、支34、支43第一天3支3、支12、支18、支28、支36第二天4支4、支19、支29、支37、支45第二天5支5、支13、支20、支30、支39第三天6支6、支21、支31、支38、支49第三天7支7、支14、支22、支50、支41第四天8支8、支23、支51、支40、支48第四天9支9、支15、支24、支33、支44第五天10支10、支25、支32、支46、支42、支47第五天(7)系统需要流量计算根据上述布置结果，系统设计流量推算如下：考虑到灌溉系统主要满足猕猴桃优质、高产和方便管理目标，灌溉系统首先必须满足用水关键期日蒸腾蒸发量要求，猕猴桃用水关键期通

12、常为开花期及果实膨大期，按照开花期无降雨设计，猕猴桃日耗水强度为 5.5mm/d，由于其它损失较小，灌溉水分利用效率按照90%计算，则需要系统流量为：Q设 = =61.1（m3/h）式中：Q设系统设计流量，m3/h； F区域总灌溉面积，m2； m设计灌水定额，31.5mm； t系统日工作时间，t/d； T灌水周期，5d。根据上述计算结果，系统需要设计流量大于等于63.0 m3/h时，就可以满足灌溉要求。(8)管网水力计算 按照从最不利路径计算方法，根据设计流量和尽量满足一期用水需要，在联合供水条件下，考虑区域内灌水器均匀的要求，分别推算出管网上各个节点出的压力。其中，主要包括管道中水流的沿程水

13、头损失和局部水头损失的计算，首部损失按11m计，管网水力计算结果见表8。毛管允许最大铺设长度Lm=NmS+S0 =16×6+2=98(m)干支管采用hf= hj =0.1 hf式中：hf为沿程水头损失m hj局部水头损失m Q为管道水流流量（m3/h） D为管道内径mm L为管道长度 m； m、n为指数。表8 管网水力计算结果表结点编号长度(m)流量(m3/h)初算管径(mm)选择管径（mm）水头损失(m)节点高程（m）高差（m）节点压力 (m)J150125.00J262.50.8411.00250.71501.400.4025.38J35511.7641.15631.42501.

14、920.5226.42J49011.7641.15900.39502.250.3326.52J5101.723.5258.20901.49502.30.0528.11J615723.5258.20902.76505.022.7228.43J7274.694.08116.391603.31506.041.0231.05J84082.32108.881600.38506.50.4631.01J966.682.32108.881600.63507.090.5931.12J10181.594.08116.391602.19509.061.9731.56J11231.5105.84123.451603.

15、44513.364.3031.05J1211117.6130.131600.20513.370.0131.25计算得出管网入口需要工作压力为30.7m。(9)水泵扬程计算设水泵扬程为H泵，则H泵=Hin+H首损+H井 =31.25+11.0+70 =112.25m按照机井设计流量和设计扬程，选择水泵为结果200QJ63-120/10水泵工作参数如表9。表9 水泵参数表型号扬程（m）电机功率（KW）额定电流（A）出水管直径（mm）配套电缆规格开关型号备注200QJ63-130/111151483765.41003×16QJO3-30典型设计成果见表10.表10 微喷灌工程典型设计成果表

16、编号名称及规格单位数量1逆止阀 DN100 个12闸阀 DN100个23球阀个374排气阀个45蝶阀个6过滤器 套27施肥器套18压力表0-1MPa 个39UPV塑料管 0.63MPa 110 m1462.00 10UPV塑料管 0.63MPa 90 m663.40 11PE管63m1566.48 12PE管25m39252.95 13PE管4m24979.15 14微喷头套12132.73 15挖土方m31147.72 16填土方 m31147.72 17排水井 座 518潜水泵 200QJ63-120/10 套 119PHB-45KW变频柜台120XL-21配电柜台1固定式喷灌工程典型设计

17、1）设计灌水定额和设计灌水周期的确定（1）系统设计参数根据固定式喷灌区的作物种植情况，确定系统设计参数如下：计划湿润层深度 h=60cm适宜含水量上限 max=85%田适宜含水量下限 min=65%田田间持水量（重量比）田=24%喷洒水利用系数 =0.85作物日耗水强度 Ep=4.5mm/d土壤容重 =1.4g/cm3（2）设计灌水定额m=1000h田(max-min)/ =1000×1.4×0.6×24%×（85%-65%）/0.85 =47.44（mm）=31.6(m3/亩)（3）设计灌水周期T=8.96(d)取8天。2)单井控制面积的确定A=QTt

18、./m=191（亩）3)管网系统设计（1）喷头选择根据国内外喷头性能及该项目区的特点，喷头选用美国雨鸟公司金属摇壁式30PSH型喷头，喷嘴直径为6×3mm，双喷嘴全圆喷洒，工作压力0.3MPa时流量为2.71m3/h，射程16.5m，灌溉强度3.17mm/h。（2）管网布置管网以单井为一独立单元进行布置，输水干管尽量沿道路或田块边界布设，分干管垂直作物种植行向布设，支管平行作物种植行向布设。（3）喷头组合间距确定采用全圆喷洒方式，喷头为矩形组合，项目区灌溉季节平均风速为3.2m/s，主风向为西北风或西风。根据规范，支管间距b=1.1×16.5=18.15m，喷头间距a=1.

19、05×16.5=17.3m。设计取支管间距为18m，喷头间距为17m。（4）调节和保护设施在每个单井系统管网首部均设置逆止阀、总控制阀、进排气阀、施肥（药）器、过滤器、压力表等，干管和分干管平直且无分水管道时每200m设置一个伸缩节，在三通、弯头、闸阀等处设置镇墩，在管网系统最低处设置排水阀和排水井，用于灌溉结束后放空管道，防止冬季冻坏管道和维修使用。4)系统工作制度的确定 （1）系统工作制度每次同时工作的喷头数该井出水量为63m3/h，单喷头流量为2.71m3/h，则每次同时工作的喷头数为（个）。喷头在一个工作点上的喷洒时间（h）取t=5.5（h）轮灌组划分系统采用轮灌工作制度，该

20、单井控制面积拟划分为14个轮灌组，即每次开3条支管，每灌一次需5天，满足作物灌水周期的要求。（2）管材和管径选择固定式喷灌系统地埋固定管道均选用0.63Mpa的硬聚氯乙烯塑料管（UPVC管）。管径选择原则是在满足设计流量和压力的前提下，使系统投入费用最小，管材及管径选择见下表。 管材及管径计算统计表管名管材管径(mm)壁厚(mm)设计最大流量（m3/h）流量（m/s）干管UPVC1103.4631.66分干管UPVC1102.4631.66支管UPVC752.4211.053)管网水力计算根据典型井管网布置及地形特点，选择最不利情况下的轮灌组14进行水力计算，即支21、支23和支22同时工作时。移动支管沿程水头损失采用公式hf=0.861×105××L×F计算，管道沿程水头损失采用公式hf=0.948×105××L