滴灌工程设计示例

1、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）

2、灌溉保证率不低于85%（2）灌溉水利用系数95%（3）设计土壤湿润比卩®不小于40%。（4）设计作物耗水强度Ea=5.0mm/dC（5）设计灌溉均匀度U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

3、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：p二NSW/（SS）x100%OPePR式中：NP每棵作物滴头数，个；Se滴头沿毛管上的间距，m；W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。N0.8十0.5=1.6,S=0.5,W=0.9,S=0.&S=2,小、八亠伯p=45%PePR代入公式得W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

4、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m二0.1（P'-P'）Zp（丫/丫水）,净max0W式中：P“max田间持水率，以占干土重的百分数为计,%P0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，%Y/Y水土壤的干密度和水的密度，t/m3Z土壤设计湿润层深度，mZ=0.6,Y=14KN/m3=1.4t/m3,P'=24x90%,P'=24x65%,P=40%,maxWY=1t/m3,贝卩：水m=0.1x24x90%一24x65%)x0.6x40x(1.4/1

5、)=20.16mm净2)设计毛灌水定额：m=m/耳=20.16/0.95二毛净21.22mm3)设计灌水周期：T=m/E=20.16/5=4.032d,净a取T二4d3)一次灌水延续时间t：t-mSS/(耳q)净e1式中：t次灌水延续时间，hSe灌水器的间距，m；S1毛管间距，m；m净设计净灌水定额，mm田间水利用系数；q灌水器流量，L/h。t=20.16X0.5X2/(0.95X2.75)=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N二CT/1式中：N允许的轮灌组最大数目，取整数；C天运行的小时数，h；T灌水时间间隔（周期），d；t次灌水持

6、续时间，h。C=18h,t=7.72h,T=4d，贝VN=18X4/7.72=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=80X2=160m,则滴头数N2=L/Se=160/0.5=320个，故每个轮灌组的流量为Q=NN/（1000n）=30x320x2.75/（1000x0.95）=27.79m3/h12q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：工=N加=32

7、0x2.75/0.95=926.3/hq2q（2）每条支管的流量：Q=15x!=15x926.3=13894.5L/h=13.89m3/hiq（3）干管的流量：Q=2Q=2x13.89=27.78m3/hi2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27.78m3/h，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27.78m3/h，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13.89m3/h，选取50mmPE管道（承压0.4MPa，内径5

8、0mm）,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：Qmdb式中：f系数；Q流量，L/h；d管内径，mmL管长，m。查表得：f二0.505'm二1.75'b二4.75;局部水头损失取沿程水头损失的11%,即h=011hj_.f则支管水头损失为

9、成果见支管水头损失计算表，取最大=h+h=0.835+0.09185=0.92685m支fj值）支管进口压力为H二10+0.92685二10.92685m支支管水头损失计算表fmbiL(m)D(mm)Qi(m3/h)hi(m)EAHi(m)0.501.74.7115013.8950.0760.8355550.501.74.7225012.9680.1350.7595550.501.74.7325012.0420.1190.6235550.501.74.7425011.1160.1030.5045550.501.74.7525010.1890.0890.4015550.501.74.762509

10、.2630.0750.3125550.501.74.7725550.501.74.7825550.501.74.7925550.501.74.710 25550.501.74.711 25550.501.74.712 25550.501.74.713 25550.501.74.714 25550.501.74.715 2555508.3370.0630.237507.4100.0510.174506.4840.0400.123505.5580.0310.083504.6320.0220.052503.7050.0150.030502.7790.0090.01550l.8530.0040.006

11、500.9260.00l0.00l3干支管、干管水头损失计算沿程水头损失hf计算公式和支管计算一样，查表：f二0.464,m二I"b二477；h=0lih局部水头损失按沿程水头损失的11%考虑，即jf。干支管流量Q二27.78m3/h二27780L/h，选取90mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚2.7mm）,d=90-5.4=84.6mm,L=86m，贝Vh=0.464x86x277801.77/84.64.77=1.8744mfh=0.11h=0.2062mjf干支管水头损失为h=h+h=1.8744+0.2062=2.0806m干支jf干支管入口处的进口压力为H=H+h=1

12、0.92685+2.0806=13.007m干支支干支干管流量Q=27.78m3/h,=27780L/h，选取110mmPVC管道（承压0.63MPa,壁厚3.2mm）,d=110-6.4=103.6mm,L=280m，贝Vh=0.464x280x277801.77/103.64.77=2.32175mfh=0.11h=0.2554mjf干管水头损失为h=h=h=2.32175+0.2554=2.57715m干jf干管入口处的进口压力为H=H+h二13.007+2.57715二15.58415m干干支干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1

13、0+212mh10mh损失可由产品说明书查得：滤；其他管件局部水头损失取2m。滤首泵管选用DN80镀锌管道，L=87m,则h1.1x87x277801.77/804.775.87m井系统扬程为HH+h+h+H15.58415+12+5.87+80113.45m干滤首井井6.4.8 首部枢纽设计（1）水泵选型根据Q27.78m3/h,H113.45m，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

14、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。IZL葡萄滴灌系统首部枢纽示意图101213141312序号内容规格序号内容规格序号内容规格1水井10压差式施肥罐19PVC异径直通32*202水泵175QJ32-120/1011施肥阀DN8020PVC内丝接头20*1/2"3镀锌钢管DN8012PVC活接头90mm21压刀表4钢法兰盘DN8013PVC内丝接头90*3"22进排气阀40mm5闸阀DN8014筛网过滤器120目3"23PVC外丝接头50*11/2"6止回阀DN8015PVC止二通90mm24PV

15、C球阀50mm7PVC法兰盘90mm16PVC异径二通90*5025PVC异径直通110*908离心过滤器LX-DN8017PVC异径直通50*3226PVC管110mmDN8032mm27PVC管90mm耳j网式I哲0口1与吕甜X网式191722甲23:包2416161620lq218管-.管-.1闸阀8个葡萄滴灌管网平面布置图6.4.9 工程预算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388.83

16、88.85止回阀DN801个288.0288.06PVC法兰盘90mm12个56.0672.0葡萄滴灌工稈材料预算清单7离心过滤器LX-DN801套7800.07800.0螺翼水表DN801个570.0570.0水平式压差式施肥罐1套4200.04200.0施肥阀DN801个480.0480.0PVC活接头90mm4个85.0340.0PVC内丝接头90*3"4个32.0128.0筛网过滤器120目3"2个1500.03000.0塑料材质PVC正三通90mm2个40.881.6PVC异径三通90*502个31.062.0PVC异径直通50*321个6.26.2PVC平口球阀

17、32mm1个13.713.7PVC异径直通32*201个1.01.0PVC内丝接头20*1/2"1个1.01.0压力表0.63MPa1个38.038.0进排气阀40mm1个56.056.0PVC外丝接头50*11/2"1个4.54.5PVC平口球阀50mm1个25.025.0PVC异径直通110*901个25.625.6PVC90度弯头90mm16个33.0528.0PVC管110mm/0.63MPa4米33.8135.2带承插口PVC管90mm/0.63MPa12米23.4280.2带承插口辅材1批800.0800.0地下管网32104PVC管110mm/0.63MPa2

18、64米33.88923.2带承插口PVC直通110mm6个28.9173.4PVC伸缩节110mm1个45.045.0PVC90度弯头110mm2个56.0112.0PVC堵头110mm1个21.621.6PVC异径三通110*908个74.8598.4PVC法兰盘90mm16个56.0896.0铸铁闸阀DN808个388.83110.4PVC管90mm/0.63MPa688米23.416064.8带承插口PVC堵头90mm8个14.5116.0PVC异径三通90*638个35.6284.8PVC管63mm/0.63MPa16米11.7187.2PVC平口球阀63mm2个35.771.4泄水阀辅材1批1500.01500.06962689101112131415161718192021222324252627281234567891011121314地上管网及灌水器1PVC90度弯头63mm10.180.82PVC内丝接头63*2"8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/0.4MPa