滴灌工程的设计示例.docxVIP

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）灌溉保证率不低于85%（2）灌溉水利用系数95%（3）设计土壤湿润比不小于40%。（4）设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d（5）设计灌溉均匀度不低于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： 式中：——每棵作物滴头数，个；——滴头沿毛管上的间距，m；——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。 代入公式得由此可见：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．灌溉制度设计净灌水定额 ′式中：——田间持水率，以占干土重的百分数为计,%——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，%——土壤的干密度和水的密度，t/m3——土壤设计湿润层深度，m 设计毛灌水定额： （3）设计灌水周期：一次灌水延续时间t： 式中：——次灌水延续时间，h；——灌水器的间距，m；——毛管间距，m；——设计净灌水定额，mm；——田间水利用系数；——灌水器流量，L/h。t=20.16×0.5×2/（0.95×2.75）=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 式中：——允许的轮灌组最大数目，取整数；——天运行的小时数，h；——灌水时间间隔（周期），d；——次灌水持续时间，h。C=18h，t=7.72h，T=4d，则N=18×4/7.72=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=80×2=160m，则滴头数N2=L/Se=160/0.5=320个，故每个轮灌组的流量为 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：每条毛管流量： 每条支管的流量： 干管的流量： 2．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，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，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，选取50mmPE管道（承压0.4MPa，内径50mm），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： 式中：——系数；——流量，L/h；——管内径，mm；——管长，m。查表得：；局部水头损失取沿程水头损失的11%，即则支管水头损失为（成果见支管水头损失计算表，取最大值） 支管进口压力为 支管水头损失计算表fmbiL(m)D(mm)Qi(m3/h)△hi(m)∑△Hi(m)0.5051.754895