滴灌工程设计培训讲义
辽宁省水利水电科学研究院
2013年1月
1 滴灌概述
滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将有压水和养分均匀地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。
1.1滴灌主要技术特点
（1）省水：滴灌是一种可控制的局部灌溉。滴灌系统又采用管道输水，灌水均匀，减少了渗漏和蒸发损失。在作物生长期内，比地面灌省水40％～60％。
（2）省肥：肥料可做到适时、适量随水滴灌到作物根系部位，易被作物根系吸收，且肥料无挥发、无淋失，提高肥料利用率30%以上。
（3）省农药：水在管道中封闭输送，避免了水对病虫害的传播。另外，地表无积水，田间地面湿度小，不利于滋生病菌和虫害。因而除草剂、杀虫剂用量明显减少，可省农药10%～20%。
（4）省地：由于田间全部采用管道输水，地面无常规灌溉时需要的农渠、中心渠、毛渠及埂子，可节省土地5%～7%。
（5）省工和节能：地面灌时，打毛渠、挖土堵口，劳动强度大。采用滴灌后，只观测仪表、操作阀门，劳动强度轻，田间人工作业（包括浇水、锄草、施肥、修渠、平埂、病害治理等）和中耕机械作业等大大减少，人工管理定额大幅度提高。
（6）局部压盐碱：滴灌向土壤中不断补充净水，农膜阻止了土壤中水分的蒸发，将土壤中部分水分提升到地表所形成的湿润区内，有一个脱盐区，（利于幼苗成活及作物生长）和集盐区。
（7）有较强的抗灾能力：作物从出苗起，得到适时、适量的水和养分供给，生长健壮，抵抗力强。同时能够及时调节小气候，具有一定抗御干旱和干热风的能力。
（8）增产：由于科学调控水肥，水肥耦合效应好，土壤疏松，通透性好，充分利用水、肥、土、光、热、气资源，使作物生长条件优越，作物普遍增产15%～50%。各种作物均进行缩行增株，提高种植密度。以玉米为例：采用常规灌，播种密度4000-4500 株/亩，采用滴灌，播种密度5000-6000 株/亩。
（9）品质、质量提高：滴灌营造了良好的生长和环境条件，因而，不但产量高，
而且品质好。
1.2 滴灌技术的适用条件
（1）适宜推广的地区：最适宜应用于地面蒸发量大的干旱、半干旱而又具备一定灌溉水源的地区。也适宜季节性缺水的地区，在理念上应把滴灌系统作为灌溉设备和施肥设备，如果只作灌溉设备用，那就是浪费了50%的投资。
（2）适宜应用的作物：凡需要灌溉的作物都适宜应用滴灌技术。在棉花，番茄、葡萄、辣椒、玉米、小麦、瓜果类等作物的应用效果都很好，但在使用中应该注意作物的轮作倒茬问题。
（3）适宜的生产规模和管理方式：由于滴灌需要管网或渠系供水，应该条田连片，并且在一个灌溉系统内，要作到统一种植、统一作物、统一滴水、统一施肥、统一管理。
（4）适宜的设备和政策支持：需供应质量有保证、价格经济的滴灌器材和周到的技术服务保障。领导重视、政策支持、做好规划、加强示范、大力宣传、通力合作，均是必要的保证。
2 滴灌系统组成与主要设备
滴灌系统一般由水源工程、首部枢纽、输配水管网、灌水器及控制、量测和保护装置等组成，见图2-1。
图2-1 滴灌系统组成结构图
2.1 水源工程
滴灌系统的水源可以是机井、泉水、库水、江河、湖泊、池塘等，但水质必须符
合灌溉水质的要求。其水源工程一般指为取水而修建的拦水、引水、蓄水、提水和沉淀工程以及相应的动力、输配电工程等。
2. 2 首部枢纽
滴灌系统的首部枢纽包括动力机、水泵、施肥（药）装置、过滤设施和安全保护及量测控制设备。其作用是从水源取水加压并注入肥料（农药）经过滤后，按时、按量输送进管网，担负着整个系统的驱动、量测和调控任务，是全系统的水、肥、压力、安全等的控制调配中心。
常用的动力机主要有电动机、柴油机、拖拉机以及其它一些动力输出设备，但首选电动机。动力机在滴灌系统中起着重要作用，是整个滴灌系统的能量来源。
滴灌常用的水泵主要有潜水泵、离心泵等，如果水源的自然水头(由高位水池、压力水管提供)满足滴灌系统流量和压力要求，则可省去水泵及相应的动力，采用自压。
施肥(药)装置包括施肥(药)罐、文丘里施肥器、注射泵施肥装置、施肥箱等，其作用是将适于根施且速溶于水的肥料、农药、除草剂、化控药品等在施肥(药)装置中充分溶解，然后再通过滴灌系统输送到作物根部。
过滤设备是用来对滴灌用水进行过滤，提供合格的水质，防止各种污物进入滴灌系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。过滤设备有拦污栅、离心过滤器、砂石过滤器、筛网过滤器、叠片过滤器等。当水源为河流和水库水质时，需建沉淀池。各种过滤设备可以在首部枢纽中单独使用，也可以根据水源水质情况组合使用。
量测、控制和保护设施是为了保证滴灌系统的正常安全运行而在系统首部枢纽中设置，如压力与流量量测仪表(如水表、压力表等)、各种控制与保护的阀门(如闸阀、逆止阀、安全阀、进排气阀等)和调节装置，其中有些设备还需用到管网系统中。安全保护装置用来保证系统在规定压力范围内安全工作，消除管路中的气阻和真空等。滴灌系统首部结构示意见下图。
2. 3 输配水管网
输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的有压水流按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器，沿水流方向依次为干管、支管（辅管）、毛管及所需的连接管件和控制、调节设备。管网包括干管、支管（辅管）、毛管及所需的连接管件和控制、调节设备。毛管是滴灌系统中最末一级管道，直接为灌水器提供水量。支管是向毛管供水的管道，在这一环节中，有时仅布设支管，有时增设多条与支管平行的辅助支管（简称辅管），每条辅管上布置多条（对）毛管。此时，支管通过辅管向毛管供水，对轮灌运行、提高灌水均匀度起到很好的作用。干管是将首部枢纽与各支管连接起来的管道，起输水作用。由于滴灌系统的大小及管网布置不同，组成管网的级数也有所不同。
2.4 滴灌带
滴灌带是滴灌系统中最关键的部件，是直接向作物施水肥的设备。其作用是利用滴头的微小流道或孔眼消能减压，使水流变为水滴均匀地滴入作物根区土壤中。常见的滴灌带有单翼迷宫式、内镶贴片式、压力补偿式等。
滴灌带选型应考虑以下因素：
（1）作物种类和种植模式：不同作物需水不同，不同种植模式要求不同。如条播植物，要求带状湿润土壤，湿润比大。作物不同株行距，对滴头流量、间距要求也
不同。
（2）土壤性质：对于粘性土适宜选用流量小的滴头，对于重壤和中壤土，滴头流量不大于3L/h；对于砂土宜选用流量大的滴头，以扩大浸润面积，减少渗漏损失。
（3）工作压力及范围：滴头都有其适宜的工作压力和范围，根据系统需要，因地制宜地选用工作压力。
（4）流量压力关系：一般选用流态指数小的灌水器对提高均匀度有利，但有时流态指数小的灌水器流道尺寸也小，或流道尺寸长，抗堵性能差，应综合考虑。
（5）灌水器价格：滴灌中，滴管带用量较大，要选用性价比高的滴管带，杜绝选用价格低、质量差的滴管带。
2. 5 控制及保护装置
滴灌系统控制设施一般包括各种阀门，如闸阀、球阀、蝶阀、流量与压力调节装置等，其作用是控制和调节滴灌系统的流量和压力。一般有压力表、水表等。保护设施用来保证系统在规定压力范围内工作，消除管路中的气阻和真空等，一般有进(排)气阀、安全阀、逆止阀、泄水阀、空气阀等。
滴灌常用阀门作用与安装位置表
3 膜下滴灌工程设计参数
（1）灌溉设计保证率。随着降雨量及分配的变化，各年灌溉水量不同，根据历年降雨资料，用频率计算方法进行统计分析，确定不同程度的干旱年份作为设计的依据。滴灌设计保证率应根据自然条件和经济条件确定，一般不低于85%。
（2）灌溉水利用系数。指灌到田间可被作物利用的水量与水源处引进的总水量的比值，要求应不低于0.9。
（3）系统日工作小时数。根据工程运行经验，机井供水不宜超过22小时/每天；地表水或需要实行连续供水的，也不宜超过22小时/每天，剩余时间为停机故障和系统检修时间。
（4）流量偏差率。同一灌水小区内灌水器的最大、最小流量之差与设计流量的比值，是目前滴灌工程设计中反映设计灌水均匀度的指标，用qv 表示。
4 系统设计工作制度
滴灌系统通常有续灌、轮灌、随机供水灌溉三种配水方式。在确定系统工作制度时，应考虑种植作物、水源条件、经济状况、农户承包及管理方式等，合理确定。全系统续灌时，系统内全部管道同时供水，对设计灌区内所有作物同时灌水，因而系统流量大，增加工程投资，设备利用率低，所以全系统续灌多用于较小的滴灌系统。较大的滴灌系统，其灌水方式往往是已同时开启的数条（对）毛管为一个基本灌水单元，也即灌水小区，运行时它们按轮灌分组依次轮流受水；对于基本灌水单元上游的各级管道，一般是上一级管道向下一级管道配水时，下一级管道轮流受水，这是目前大田滴灌系统中普遍采用的一种轮灌工作制度。随机供水灌溉适合于一个系统包含多个承包农户、种植多种作物的形式。对于采用轮灌方式配水的滴灌系统，目前应用较多的轮灌方式有以下两种：
（1）辅管轮灌方式。每条支管上布置有若干条辅管，以一条辅管控制的灌溉范围为基本灌水单元。系统运行时，每次开启该轮灌组内的每条支管上的一条或多条辅管，该辅管上的毛管同时灌水。这样系统流量分散，操作灵活。
（2）支管轮灌方式。支管上不设辅管，以一条支管控制的灌溉范围为基本灌水单元，一条或多条支管构成一个轮灌组。每个轮灌组运行时，该轮灌组内的支管上所有毛管全部开启。一个轮灌组灌水完成后开启下一个轮灌组内的支管，关闭前一个轮灌组内的支管。此种轮灌方式水量相对集中，管理方便。
轮灌组的划分对系统投资影响较大，同一轮灌组内的地块集中连片，运行管理方便，但流量集中、管路投资较高；若地块过于分散，管路投资可减小，但又导致管理不便。轮灌组划分应注意以下事项：
（1）各轮灌组面积和流量相近。
（2）重视土地承包与管理方式，方便农户操作和管理。
（3）轮灌组中各灌水小区相对集中，按一定的顺序编组。
（4）同一轮灌组中的种植作物相同。
滴灌典型设计实例（供参考）
1 项目区概况
（1）地理位置
该典型区位于**乡**村，总面积3000亩，距离市区45km，交通便利。东：41°52'29.40"，120°26'39.93"南：41°52'11.56"，120°26'2.84"西：41°52'29.85"，120°25'46.82"北41°52'38.19"，120°26'14.36" ，项目区所在地海拔381.5m。
（2）气候
该区域属暖温带半湿润的大陆性季风气候，多年平均降雨量为474.7mm，多年平均气温为8.7℃，最大冻土层深度为1.3m。
（3）水文地质
境内地下水主要受气候和水文地质条件影响，水位埋深深浅不一，一般河流各地段水位埋深2-6m，坡地8-10m，山地10-30m不等，地下水质较好，一般为重碳酸钙钠水和重碳酸钙镁水，矿化度在0.5mg/l左右，PH值在6.5-7之间。项目区内机井出水量在30-60m3/h之间，水源动水位在20m。
（4）地形和土壤
项目区属于低山丘陵区，地型东北高，西南低，典型区位于河谷地带地势比较平坦。
项目区内土壤类型可分为褐土、棕壤、草甸土3大类11个亚类，褐土是境内的主要地带性土壤，分布较广，占境内总土壤面积的85%，棕壤土分布面积较少占8%，草甸土壤占7%。该项目区土壤性质以棕壤土和褐土为主，土壤腐殖质较厚，土壤通透性好，土层厚度在55-150cm之间，土壤PH值为7.1-8.2。土壤田间最大持水率28%，土壤干密度为1.45g/cm3-1.52g/cm3。
（5）社会经济状况
**乡现有人口17557人，2010年人均收入7515元，粮食作物以玉米为主，种植
结构比较单一。项目区灌溉主要模式为大水漫灌，费时、费水、费工、费用高。项目
区大部分地区处于雨养农业状态。
（6）节水灌溉现状
项目区共22个乡镇，灌溉面积32.3万亩，有效灌溉面积26.36万亩，其中地下
水有效灌溉面积22.9万亩，主要是井灌区管灌。地表水有效灌溉面积3.406万亩，主
要靠方塘蓄水和自流引潜灌渠灌溉。
（7）种植模式与种植结构
区域内以种植玉米为主，种植模式为密植大垄双行，垄距为1.2m，宽行距0.8m，
窄行距0.4m，株距为0.3m，亩均种植4500株。
2工程设计
（1）设计依据
《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-1999）
《节水灌溉工程技术规范》（GB/T50363-2006）
《微灌工程技术规范》（GB/T50485-2009）；
《机井技术规范》（GB/T50625-2010）
《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）
（2）设计参数确定
按照典型地块的规划布置方式进行设计，根据**市多年实践经验和现行规范，确定如下设计参数。
玉米膜下滴灌工程设计参数表
序号项目名称单位数量
6 适宜的土壤含水率上限% 90
7 适宜的土壤含水率下限% 70
8 滴头选型内镶贴片式
9 设计工作水头m 10
10 设计滴头流量L/h 1.38
11 滴头间距m 0.3
12 田间持水率% 26
（3）灌溉方式选择
根据项目区水源、地形、当地实际运行方式，灌溉方式选择膜下滴灌系统。典型设计地块面积190亩，根据水源地质条件，在旧井附近新打水源井一眼，配电等附属设施仍延续使用，在P=85%时，井出水量40m3/h，水源井设计新建井房一座，其内布置过滤器、水泵、开关启动柜、逆止阀等首部工程。其布置顺序为逆止阀—闸阀—离心过滤器—施肥灌—网式过滤器—压力表—水表—闸阀，首部工程见下图：
（4）项目区内水源条件分析
在p=85%时，单井出水量40m3/h，井深60m，水质符合微灌规范要求，适宜发展膜下滴灌。
单井控制灌溉面积计算
a d s I t Q A 10/η= 式中：A —灌溉面积hm 2； Q S —水源可供流量40m 3/h ； I a —计供水强度，mm/d ； t d —每天开机时间取22h/d ； E a —设计日耗水强度（6mm/d ）； 因无淋洗要求，取Ia=Ea ＝6mm/d ； η—灌溉水利用系数，取0.9； 无淋洗要求：I a = E a
A=0.9×40×22/(10×6)=13.2 hm 2=198（亩）。 该井可控制灌溉面积198亩。 （5）管网总体布置
项目区典型地块设计总面积约为190亩，长约427m ，宽约300m 。规划区内计划布置13个轮灌组。区内种植作物为玉米，采用地膜覆盖栽培，株距0.3m ，行距为1.2m 。
管网布置方式是水源井-干管-分干管-支管-滴灌带，从水源井向地块内新铺设干管φ110（0.63MPaPVC 管）长度450m ，分干管φ110（0.63MPaPVC 管）150m ，布置φ75（0.6MPaPVC 管）支管34m ，布置形式为“丰字”形，分干管间距68m ，支管间距150m ，支管垂直于作物种植垄向，毛管平行作物垄向，双向布置，毛管间距为1.2m ，毛管上的滴头间距为0.3m ，膜下滴灌流量1.38L/h 。膜下滴灌带采用内镶贴片式，由生产厂家提供铺设长度为80-100m ，最长可铺设120 m 。见下图：
（6）灌溉制度的拟定 ①最大净灌水定额
)
(001.0min max max θθγ-=zp m
式中，m max ——最大净灌水定额，mm ；
r ——土壤容重，1.45g/cm 3； Z ——土壤计划湿润层深度，40cm ； P ——设计土壤湿润比，60%；
θmax 、θmin——适宜土壤含水率的上下限；
由此可得，m max =0.001×1.45×40×60×（0.9×26－0.7×26）=18.1mm=27.15m 3/亩。 ②灌水周期
项目区在5月上旬为需水高峰期，在p=85%时，耗水强度为E d =6mm/d ，灌水周期可按下式计算：
a
I m T max
max =
式中：T max ——最大灌水周期，d ；
m max —最大净灌水定额18.1mm Ia---设计供水强度6mm/d
由此可得，T max =3.02d ，由T≤Tmax 得：设计灌水周期为T ＝3d 。 ③设计灌水定额：
设计净灌水定额：m d =T·Ia=3×6=18mm 设计毛灌水定额： m′η
d
m =
=18/0.9=20mm
④一次灌水延续时间
一次灌水延续时间由下式计算： d
L
e q S S m t '=
式中：m —设计灌水定额，mm ； t —一次灌水延续时间，h ； Se —灌水器间距，m ； S L —毛管间距，m ； η—灌溉水利用系数； q d —灌水器流量，1.38L/h ； h t 5.221.38
2
.13.020=??=
最大轮灌组数应满足： N≤CT/t 经计算得：N≤13
系统轮灌制度及运行方案：本工程设计划分13个轮灌组，系统每天运行22h，每次运行1个轮灌组（2个典型地块），一次灌水延续时间为5.22h，一个轮灌组灌水结束后，先开启下一个轮灌组，再关闭上一个轮灌组，严禁先关后开，为了防止水锤闸阀要缓慢开启和关闭。典型设计轮灌顺序见表2。
表2 典型设计轮灌顺序表
根据灌水周期和一次灌水时间，将典型单井控制面积划分为25个地块，13个轮灌组，每个地块的面积平均为7.6亩。
（7）输水管网设计
A、毛管流量计算
毛管长度按实践经验取60-100m之间，根据地块面积和形状，取75m。
滴头设计流量q d=1.38L/h，滴头的个数n=L/s e=75/0.3=250个；
=nq d=250×1.38=345L/h=0.345(m3/h)
所以Q
毛
B、支管流量计算
每条毛管间距为1.2m，支管长度为34m，即一条支管有29条毛管（双向供水）同时工作。
支管流量是支管上各毛管流量的总和，即：
Q 支=n 毛×Q 毛=34/1.2×500×1.38=19550（L/h)=19.55 (m 3/h) C 、分干管流量计算
每个典型区内由一条支管控制即分干管流量=支管流量，所以：Q 分干
=Q
支
=19.55(m 3/h)。分干管流量20(m 3/h)满足要求。 D 、干管流量计算
Q 干=2Q 分干=2×19.55(L/h)=39.1(m 3/h)
各级管道流量统计表 单位： m 3/h
E 、毛管水利计算
Ⅰ.灌水单元内设计水头偏差
按规范要求，微灌系统灌水小区灌水器设计允许流量偏差率q v ≤20%，本次设计取q v =20%,则灌水器工作水头偏差率与流量偏差率按下式计算：
{[]}νν
νq x x x
q h /)1(15.01-+=
式中：x-灌水器流态指数，厂家提供数据0.45。 h v =0.2/0.45{1+0.15[(1-0.45)/0.45] ×0.2}=0.461
在灌水小区内灌水器设计允许的水头差在支、毛管间按50%分配。滴头设计工作压力为10m ，则：允许工作水头偏差为：△ h =10×0.46＝4.6m 。
△ h 毛=0.5 △ h △ h 支=0.5 △ h
计算得：毛管允许的水头差为：2.3m 。 支管允许的水头差为：2.3m 。
Ⅱ. 根据具体施工经验，毛管长度正常情况取100-60m ，本次设计取75m 符合要求。
F 、管材管径选择
a 、毛管管径的选择
根据产品选择，毛管采用内镶贴片式膜下滴灌带，型号为φ16×0.18×300—1.38L/h ，最大工作压力0.2MPa ，设计工作压力0.1MPa 。
b 、支管、干管管径的选择
一般情况下，可根据管道经济流速来确定支管管径， νπ
360041000
Q
D =
式中：D —管道直径，mm ； Q —管道流量m 3/h ； ν—经济流速，m/s ，取1.5。 由此可得： 干管管径选择 mm D 04.9614
.35.136001
.3941000=???=
分干管管径选择 mm D 9.6714
.35.1360055
.1941000=???=
支管管径选择 mm D 67.914
.35.1360019.55
41000
=???=
根据以上计算结果和实际经验，干管、分干管选择PVCΦ110|、PVCΦ75塑料管材，支管管选取PVCΦ75塑料管材。
C 、毛管允许的最大铺设长度
[]364
.075.175.42h 5.446???
?
???=ksq d INT N m
k —水头损失扩大系数，1.1~1.2之间； s —灌水器间距，取0.3m ； q —管道流量，1.38L/h; d —毛管内径，15.6mm ；
S 0—进口至首孔间距，0.3m ；
m N =364
.075.175.41.380.31.115.62.35.446?
??
?
??????INT =265
()0m 1-S N S L m +==0.3×264+0.3=79.5m
所选管道为75m ＜79.5m ，长度合适。 G 、管网水头损失计算
沿程水头损失计算
b
m
g f D fLQ h =
式中；h f —沿程水头损失，m ；
f —摩阻系数，取0.464； L —管道长度，m ； Q
g —管道流量，L/
h ； m —流量指数，取1.77； b —管径指数，取4.77; d —管径，mm ；
局部水头损失计算按沿程水头损失的10%计算。 a 、干管水头损失计算
m h f 1.810039*********.07
7.47
7.1=??=
局部损失0.10h f =0.10×8.1=0.81m 干管总水头损失=8.1+0.81=8.91m b 、分干管水头损失计算
m h f 23.270195505.77464.07
7.47
7.1=??=
局部损失0.10h f =0.10×2.23=0.22m 干管总水头损失=2.23+0.22=2.46m c 、毛管、支管水头损失计算：
()??
?
??????? ?
?++=+v 01s s -1-148.0m m b m
d f N m N d fsq h 式中：ｈｆ—等距多孔管沿程水头损失，ｍ; Ｓν－分流孔间距，0.3ｍ；
Ｓｏ―多孔管进口至首孔的间距，0.15ｍ； Ｎ－分流孔总数；
ｑｄ－单孔设计流量，Ｌ/ｈ; f 、m 、b 分别为0.505、1.75、4.75 则：毛管沿程水头损失为：
H f 毛=0.505×0.3×1.381.75／15.64.75 [(250+0.48）1.75+1/(1.75+1)-2501.75(1-0.15/0.3)] =0. 81ｍ
局部损失取沿程损失的10％，则ｈｆ局＝0.81×0.10＝0.08ｍ
总损失为：0.81＋0.08＝0.89ｍ 则：支管沿程水头损失为：
H f 毛=0.505×1.2×3451.75／70.75 [(29+0.48）1.75+1/(1.75+1)-291.75(1-0.15/0.3)] =0.1ｍ
局部损失取沿程损失的10％，则ｈｆ局＝0.1×0.10＝0.01ｍ 总损失为：0.1＋0.01＝0.11ｍ 灌水小区水头偏差校核
按灌水小区内灌水器允许的水头偏差，在支、毛管间的50%分配， hv ＝(9.78-9.48)/10×100＝3ｍ 则：△ h ＝2.3＞1.5ｍ 符合要求 （8）水泵选型
H=Z P -Z b +h o +∑∑+j f h h
式中：H —微灌系统设计水头：
Z P —典型灌水小区管网进口的高程（m ）397； Z b ——水源的设计水位高程（m ）385；
h o —典型灌水小区进口设计水头，本设计中取10m ；
∑f
h
—系统进口至典型灌水小区进口的管道沿程水头损失（含首部枢纽
沿程水头损失），计算结果为8.1+2.23+0.1+0.81=11.24m ；
∑j
h
—系统进口至典型灌水小区进口的管道局部水头损失（含首部枢纽
局部水头损失）
根据选用产品参数，和厂家提供的数据：估算首部枢纽局部水头损失为8m ；泵管沿程水头损失为10 m 。
计算结果为0.81+0.22+0.01+0.08+10+8=19.12；
H=12+10+11.24+19.12=52.36m
根据水泵流量和扬程，故查水泵手册，选择200QJ40-60/8型潜水泵，其主要技术参数见下表：
典型项目区潜水泵性能参数
（9）水源工程设计
①水源井设计
管井采用冲击钻井，钻孔孔径D700，井径D400，井深60m。顶部采用D400混凝土管衬砌5m，中间滤水部分采用D400钢管抽条外部为80目以上尼龙网缠丝衬砌，底部采用D400混凝土沉淀管衬砌。井壁与井管间填充中砂，充当滤料，顶部用粘土填充封井。成井后采用空压机和水泵进行联合洗井，洗井方式为从上至下，进行多次洗井，洗至水清砂净为止。
②管理房设计
工程首部工程配置了逆止阀、过滤器、压力表、施肥罐等设施，为保障这些设施安全可靠、良性运行，需修建井房一座，井房尺寸3.5m×3.5m，面积12.25m2。井房基础采用砌石结构，基础埋深1.3m；四周立墙采用砖混结构，墙宽24cm，墙壁内外采用M7.5砂浆抹面2cm厚；房顶采用预制混凝土板，房顶应设吊装梁，预留吊装孔；屋面白灰炉渣锤顶。见下图：
茶叶滴灌系统设计 系统简介： 本设计灌区茶叶种植面积为500亩。首先确定滴灌系统的各个设计参数，继而选用某公司一次成型薄壁滴灌带，内径16mm，壁厚0.31mm。通过计算滴灌的灌水定额、灌水周期、一次灌水延续时间来确定滴灌的灌溉制度；通过水量平衡计算，确定当地水源是否够用。根据设计参数把整个灌区划分为4个轮灌组，进行管网系统的布置，推算各级管道的流量，进行管网水力计算，确定各级管道的直径、长度，并选择水泵型号为D185-67×9。最后设计首部枢纽，进行材料统计和概预算。 第一章基本资料 一、项目概况 项目位于某某市某某县，属贫困地区。项目区位于某某县府城镇的某某村南茶北移示范区，规划滴灌茶叶滴灌面积500亩。 本项目将引进先进的农业生物技术，与小型灌溉工程相结合，建设生态型灌溉工程。从生产技术手段和使用方式两方面对当地的农业生产进行改进，主要建设内容是小型农田生态灌溉工程的建设。 二、地形地质概况 某某省某某市地处中国中部的黄土高原，是中国水土流失较严重的地区，生态环境脆弱，植被土壤中有益微生物缺失，沙土化严重。
某某县位于某某市东北方向，面积1965hm2，东部由北向南与晋东南的沁源、屯留、长子和沁水接壤，西邻古县和浮山。境内山岭起伏，沟壑纵横，地形复杂。整个地势北高南低，东部山峰有安太山、盘秀山等，海拔在1400m以上，西部有大东沟梁、牛头山等，海拔在千米以上。省内第二大河、唯一的一条无污染河流沁河纵贯境内95km。南部沁河谷地，地势较低，有小块平川，海拔在800m左右。 三、作物种植 1、作物名称：茶叶。 2、间距：株距0.4m，行距0.4m，畦距1m。 3、灌溉方式：滴灌。 4、滴灌设计补充强度为4mm/d。 5、茶叶滴灌面积500亩，种植株距0.4m，两行为一畦，行距0.4m，畦与畦距离1m，3畦建一个大棚，棚与棚间距1m，大棚选用简易竹木材料，单棚尺寸为长0.25-0.3m，宽5m，占地0.22亩。选取距离高位蓄水池最远的大棚作为典型地块，此地高程900m。 四、气象资料 某某县位于典型的黄土高原残垣沟壑区，区内生态环境脆弱，年度降雨和年内分配极不均匀，十年九旱，当地农业抵御自然灾害的能力较低。 示范区茶园位于沁河东的谷地，地形东高西低。区内气候温
滴灌系统设计示例 按照兵团水利局、兵团节水办“关于召开兵团节水灌溉规划设计研讨会的通知”的要求，根据农八师几年来在大田作物膜下滴灌技术上的实践和研究，此次滴灌系统典型设计综合农八师的具体情况做如下简要介绍： 一、基本资料 （一）地形 农八师垦区地处天山北麓中段，古尔班通古特沙漠南缘。全垦区土地面积7529平方公里。垦区地势由东南向西北倾斜。垦区地形由南向北依次为天山山区、山前丘陵区、山前倾斜平原、洪水冲积平原、风成沙漠区。 （二）土壤 农八师土壤缺氮面积大，全氮含量低于1%的面积占78%，碱解氮低于60ppm的面积占76%。土壤普遍缺磷，含量低于10ppm的面积占77.5%。土壤含钾丰富，约在100ppm 以上。 土壤多系灰漠土、潮土、草甸土，土质多系砾质土、沙质土、粘质土等。根据农八师土壤普查结果，本设计取占范围较广的砂壤土。 （三）作物 全垦区有效灌溉面积266万亩，其中以棉花为主。棉花种植面积占总播种面积的46.5%。本设计示例选棉花。种植模式采用：一膜两管四行--宽窄行30×60cm,滴灌带间距90cm；一膜一管四行--（25+30+25）×60cm，滴灌带间距140cm。 1、滴灌工程设计参数的确定 根据农八师目前棉花种植模式和多年实践，确定如下设计参数。 典型滴灌系统设计基本资料
（四）水源 垦区水资源来源主要为地表水（库水、河水）和地下水。目前垦区滴灌节水工程水源以井水为主,单井流量为80立方米/小时，动水位埋深在40米左右。 （五）气象 垦区平均海拔300-500米左右，呈典型的温带大陆性气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热。年平均气温7.5℃-8.2℃，日照2318-2732小时，无霜期147-191天，年降雨量180-270毫米，年蒸发量1000-1500毫米。蒸发强烈，降水稀少，气候十分干燥，光照充足，热资源丰富。 （六）动力 原有机井泵大多为250QJ80-60/3或250QJ80-40/2，需更换水泵及变压器。但原有高压电线不需更换。 二、设计内容 按照农八师多数条田的规划布置方式，采用东西长800米，南北宽450米的条田进行规划设计。种植作物为棉花，种植模式采用宽窄行60×30cm与60×（25+30+25）cm，一膜两管四行与一膜一管四行，滴灌带间距0.9米与1.4m。作物东西方向种植。耕层土壤为砂壤土。 1.管道系统
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/m 3，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32m 3/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0.6m 6.4.3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 ； ωβU C % 100/?=）（R P e P S S W S N ωρP N e S
滴灌设计流程 滴灌系统设计步骤 一、 简要了解农田滴灌供水系统的分布及运行情况，配图。 （一）农田滴灌供水系统的分布： 1．水源的选位一般在地块的高处并在地块的中间。 特点：a. 压力均衡，滴水均匀。 b. 节省主干管材料。 c.系统运行时节省电费。d. 根据地块实际需要也有例外。 2．排水井的位置在地势低处。 3．干、分干、支（含辅管）、毛管四级依次成正交。 4．尽量使分干管在主干管两侧布置。支管在分干管两侧布置并力求对称。 5．毛管 铺设走向与农作物方向一致，所以支管（含辅管）与作物种植方向垂直。分干管布设方向 与作物种植方向平行。 6．在平坡地形条件下，毛管与支（辅）管相互垂直，并在支（辅）管两侧对称布设。在均匀坡地地形条件下，毛管在在支（辅）管两侧对称布设并依据毛管水力物性，逆坡向短，顺坡向长。当逆坡向水力物性不佳时，则仅利用顺坡向铺设。 7．支管的实际铺设长 度决定着分干管的数，铺设长度长，分干管列数减少，对降 低管网成本造价起明显作用。 8．毛管的实际铺设长度决定着支管的列数，毛管长度长，支管间距大，支管的列数 就减少。对降低管网成本造价起一定作用。 9．管网系统中，干管，分干管采用PVC —U 管，应埋设在冻土层以下。 10．分干管布设尽量与道路，沟渠同向，以便运输，安装维护。 11．干管也应与道路，林带，电力线路平行布置，尽量少穿越障碍物，少转折。 （二）农田滴灌供水系统的一些数据及计算： 1．地面PE 管铺设长度（支管+辅管系统） ?90PE 支管≤240米?75PE 支管≤190米?63PE 支管≤120米 2．一膜单管及一膜双管的毛管间距。 3．毛管所需的流量：
自动化智能滴灌控制系统设计方案 陕西颐信网络科技有限责任公司 西安天汇远通水利信息技术有限责任公司
目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -
滴灌工程设计培训讲义 辽宁省水利水电科学研究院 2013年1月
1 滴灌概述 滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将有压水和养分均匀地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。 1.1滴灌主要技术特点 （1）省水：滴灌是一种可控制的局部灌溉。滴灌系统又采用管道输水，灌水均匀，减少了渗漏和蒸发损失。在作物生长期内，比地面灌省水40％～60％。 （2）省肥：肥料可做到适时、适量随水滴灌到作物根系部位，易被作物根系吸收，且肥料无挥发、无淋失，提高肥料利用率30%以上。 （3）省农药：水在管道中封闭输送，避免了水对病虫害的传播。另外，地表无积水，田间地面湿度小，不利于滋生病菌和虫害。因而除草剂、杀虫剂用量明显减少，可省农药10%～20%。 （4）省地：由于田间全部采用管道输水，地面无常规灌溉时需要的农渠、中心渠、毛渠及埂子，可节省土地5%～7%。 （5）省工和节能：地面灌时，打毛渠、挖土堵口，劳动强度大。采用滴灌后，只观测仪表、操作阀门，劳动强度轻，田间人工作业（包括浇水、锄草、施肥、修渠、平埂、病害治理等）和中耕机械作业等大大减少，人工管理定额大幅度提高。 （6）局部压盐碱：滴灌向土壤中不断补充净水，农膜阻止了土壤中水分的蒸发，将土壤中部分水分提升到地表所形成的湿润区内，有一个脱盐区，（利于幼苗成活及作物生长）和集盐区。 （7）有较强的抗灾能力：作物从出苗起，得到适时、适量的水和养分供给，生长健壮，抵抗力强。同时能够及时调节小气候，具有一定抗御干旱和干热风的能力。 （8）增产：由于科学调控水肥，水肥耦合效应好，土壤疏松，通透性好，充分利用水、肥、土、光、热、气资源，使作物生长条件优越，作物普遍增产15%～50%。各种作物均进行缩行增株，提高种植密度。以玉米为例：采用常规灌，播种密度4000-4500 株/亩，采用滴灌，播种密度5000-6000 株/亩。 （9）品质、质量提高：滴灌营造了良好的生长和环境条件，因而，不但产量高，
51 2010年 第3期 Vol.32/136 Landscape Building & Construction 随着城市建设规模的不断发展以及生活水平的不断提高，愈来愈多的建设工程需配套建设一定面积的园林绿地，而由于城市园林绿地面积的迅速增加，其灌溉用水量也必将大幅提高。 常用的绿地灌溉方法多采用喷灌和漫灌。灌溉过量常常发生，既耗水又容易带来地表积盐的不良后果。而园林绿化滴灌技术的应用则是有效解决该问题的途径之一。滴灌特别适用于水费高昂或土壤为膨胀粘土以及建筑物附近不能进行喷灌的地区。且由于滴灌灌溉系统在有利于植物生长和减少初始建设成本的同时，能够节约宝贵的水资源，因而在园林景观绿地建设和管理中得到越来越广泛的应用。 1 滴灌器的布置 典型的园林灌木床包括各种草皮、灌木、树木。灌木床面积小的为10～15 m 2，面积大的则可达700 m 2或以上。其位置不定，常靠近建筑物或围墙，用于美化建筑物或各个主要入口景观。在一个灌木床里，需 水量因植物种类不同也有所不同。而在灌木床与灌木床之间，由于太阳的方位不同，各自的需水量也会不同。由此可见，合理的滴灌器布置是灌溉系统节水及减少初始建设成本的前提和关键。 1.1 滴头种类及选择 滴头是滴灌系统的关键部件，有 园林绿化节水滴灌系统设计 Design of Water-saving Drip Irrigation System in Urban Landscaping 罗嘉欢 （广州园林建筑规划设计院，广东 广州 510055）LUO Jia-huan (Guangzhou Gardens Planning and Building Design Institute, Guangzhou 510055, China) 摘要：随着城市园林绿地面积的增加以及城市水资源的短缺，园林绿化节水灌溉得到了较为广泛地应用。文章通过介绍某工程园林绿化滴灌系统的设计，论述了采用节水滴灌时需考虑的内容，包括滴灌器的选择与布置、滴灌系统设计以及滴灌灌溉管理等三方面。关键词：园林；节水设计；滴灌系统中图分类号：TU986文献标识号：A 文章编号：1671-2641(2010)03-0051-03收稿日期：2010-04-29修回日期：2010-05-12 Abstract: With the increase of urban landscaping green area and the shortage of urban water resource, water-saving irrigation system is becoming widely used in landscaping. By brief introducing the design of water-saving drip irrigation system in a landscaping construction, the selection and arrangement of the emitters, the design of drip irrigation system, the management and maintenance of drip irrigation system are discussed detailedly in this article.Key words : Landscape architecture; Design of water-saving; Drip Irrigation System 图 1 几种典型管线路选择及滴灌器布置方案
滴灌系统设计
3.2滴灌系统 3.2.1项目基本资料调查 灌区面积（(hm2）、作物、土壤（类型、容重、土层厚度）、作物种植间距（大棚长、宽，垄宽、株距、行距、垄间沟宽、深等）、水源（m3、m3/s、m3s-1/万亩）、降雨、气温、蒸发、风向风速、日照、动力等 3.2.2初定设计参数 1、系统需流量Qs(m3/h) 作物耗水强度E a（mm/d）：参考表-2 设计供水强度Ia(mm/d)=E a-P0-S；P0有效降雨强度、S地下水补给量。 也可参考下表-12选定I a。 表-12 设计耗水强度参考值（mm/d） 作物滴灌微喷灌作物滴灌微喷灌葡萄、树、瓜类3～7 4～8 蔬菜（露 4～7 5～8 地） 粮、棉、油等植物4～7 ——冷季型草——5～8 蔬菜（保护地）2～4 ——暖季型草——3～5 注：干旱地区宜取上限值，对于在灌溉季节敞开棚膜的保护地，应按露地选取设计耗水强度 灌溉面积A(hm2)：图上量取 日供水小时数t d(h/d)：12～22 灌溉水利用系数η：不低于0.9 3.2.3初定系统毛管
依据作物种植株距、行距初定系统毛管型号。如： 3.2.4土壤湿润比P 1）沿毛管灌水器间距较小 参数： 一棵作物所占有的灌水器数目n（个） 滴头间距S e(m)：毛管参数 湿润带宽度S w（m）：依据表-13湿润比范围反推，再根据设计量取选定。 作物平均行距S r（m）：毛管间距/毛管间作物行数 作物株距S t（m）：设计取值 一棵作物所占有的灌水器数目n（个）：该组的灌水器数目/ 一组作物的棵数。 P=n×S e×S w/（S r×S t） 2）沿毛管灌水器间距较大 参数： 滴头间距S e(m)：毛管参数 毛管间距S L(m)：毛管参数 湿润带直径D w（m）：依据表-13湿润比范围反推，再根据设计量取选定。 P=0.785×D w2/（S L S e）×100%
果园滴灌工程规划设 引言 联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》强调：“水是一种有限的资源,不仅为维持地球上的一切生命所必需,而且对一切社会经济部门都具有生死攸关的重要意义”。随着世界性水资源、能源的日趋紧张,采用节水、节能的灌水方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势,推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。 摘要 水资源不足是制约我国经济、社会、生态可持续发张的主要因素，随着我国经济的持续稳定发张和自动化的加快，我国经济社会发展和生态建设所面临的供水危机将越来越严重，特别是遍原山区，农田果园、灌溉的建设供水问题，将会面临严峻的挑战。解决这些问题和迎接挑战迫切需，要偏远山区，农田，果园灌溉的建设供水理论和技术的创新。因此某果园灌溉提出以高效节水滴灌技术与当地水管理技术相结合，设计为滴灌灌溉。根据农田，果园灌水量，灌水周期，喷头布置形式以及滴灌制度等，确定了滴灌管道的水力计算设计，实现和达到农田，果园灌溉建设自动化节水灌溉的目的，并形成了良好的合理科学，才能真正实现和节水灌溉的目的。 为了解决水资源危机的问题，要从开源与节流两方面入手，一方面抓紧跨流域调水的规划设计工程，从根本上改变水资源紧缺的局面；而
另一方面要在节流上下功夫，且我国各级渠道的输配水和田间灌水过程中渗漏损失掉了，其数量惊人，从而导致农业减产，并恶化灌区生态环境。长期以来，我国自然资源，特别是农业水资源无偿使用，以造成水资源严重浪费。由于灌溉技术和管理水平落后，灌溉设施老化失修，为加快推进节水农业，农业持续发展为基础。节水灌溉技术的实施，对实现我国水资源可持续利用，保障我国经济社会可持续发展，具有十分重要的意义。 一．基本资料 项目区位西北地区某一果园，为了增产增效，节约灌溉用水，拟改变原来大水漫灌的灌水方式，采用先进的滴灌技术进行灌溉， 灌区面积约为194亩，（194×667平方米）地形平坦，土质为壤土，土层厚度为1、5米，1、0米土层平均干容重1、4cm g/3田间持水率（占土体干土中）为25%，盛掕期苹果树，株距，行距为3×3米，种植方向为东西，经田间试验该地苹果树最大耗水量为5mm/d该地区多年平均降雨量250mm，多年平均蒸发量1500mm果园南边有一水井，出水量为50h m/3动水位为20米。 （一）、地形地貌 某西北地区某一苹果园，南北宽100米，东西长324米，灌区面积约为194亩，约为（194×667平方米），果园内地势平坦。（二）．气象条件 某西北地区属温带半干旱地区气候，温差大，夏季炎热，冬季干燥而寒冷且冬季较长，年降水少，该地区多年平均降雨量为250mm，大致
滴灌典型设计 1、工程概况 一二二团场位于准噶尔盆地南缘，东经85°27′～85°41′，北纬44°37′～44°48′。海拔350～370m，地势由东向西北倾斜，南北坡降一般在 1.5‰，东西坡降一般在1‰。境内有两条南北走向的自然沟（古河床），是该地区土壤形成、地下水蕴藏和自然植被滋生的摇篮，并造成土壤、水源等农业资源的一定的差异。2002年122团计划实施滴灌面积20000亩，分布在全团九个连队，其中1连1800亩，23连200亩，5连4000亩，18连600亩，12连3600亩，2连4500亩，4连2400亩，3连2400亩，17连1000亩。详细分布情况见附图。 1.1土地利用情况 亩，六十年代初期最大播种到18万亩，现耕地为14.9万亩。近几年因水限制，不断压缩面积，每年播种面积10～11万亩。荒地（含撩荒三年以上）5.8万亩。 1.2土壤概况 土壤质地以壤质为主。在24.4万亩可耕地中，中壤占总面积的22.7%；轻壤占总面积的20.6%；砂壤占总面积的18.3%；重壤占总面积的3.3%。土壤盐渍化面积占总面积的20.8%，其中耕地中盐渍化面积占耕 地面积的18.4%。 1.3水源 122团水源主要为水库水和地下水。此次滴灌节水工程水源为水库水。 2、基本资料
典型设计选择12连61、62号地，控制面积1109亩，土壤类型为壤土，种植作物为棉花，种植模式采用：一膜一管四行--（10+66+10）×66cm ，滴灌带间距152cm ，为机采棉。由于122团所选地块均为标准条田，规划面积600亩。参照团场意见两块地一个系统，实播面积不大于1200亩。典型设计选择地块具有典型性，可以代表其它地块。 2.1滴灌工程设计参数的确定 2.1.1设计耗水强度（Ea ） 设计耗水强度采用设计年灌溉季节月平均耗水强度峰值，并由当地试验资料确定。由于122团无实测资料，所以设计耗水强度采用经验值。粮、棉、油等大田作物经验值为4～6mm/d ，考虑往年滴灌系统设计经验选取值及运行情况和节水目的，取经验值下限Ea=4 mm/d 。 2.1.2土壤设计湿润比（P ） 滴灌的土壤设计湿润比，是指被湿润土体占计划湿润层总土体的百分比。粮、棉、油等大田作物经验值为60%～90%，根据作物的需要、工程的重要性及当地自然条件等，取经验值P=65%。 2.1.3土壤湿润层深度（Z ） 粮、棉、油等大田作物经验值为0.3～0.6m ，设计取值Z=0.5m 。 2.1.4适宜的土壤含水率上下限及土壤容重 设计地块属中壤土，其容重在1.40～1.55g/cm 3,土壤容重取平均值γ=1.48g/cm 3。适宜的土壤含水率上限在22%～28%之间，设计取θmax =22%。适宜的土壤含水率下限取θmin =15%。 2.1.5滴灌水利用系数（η） 滴灌水利用系数一般采用0.9～0.95，设计采用η=0.90。 2.1.6设计灌水定额（m ） 设计灌水定额:可根据以上试验资料按下式计算确定。 m=0.1×γ×z ×P ×(θmax -θmin )/η m=0.1×1.48×0.45×60×7/0.95=37.41(mm) 设计取m=37.5mm 。 设计参数见表2.1 表2.1典型滴灌系统设计参数 3 、设计内容 3.1 系统水量平衡计算 122团河水滴灌水源供水流量稳定且无调蓄作用，用下式确定滴灌面积： A=(η×Q ×t)/10×I a I a =E a -P 0 式中：A —可灌面积，hm 2；
滴灌系统一般由水源、首部枢纽；输水管道和滴头组成。 滴灌系统简图(3张) (1)水源：各种符合农田灌溉水质要求的水源，只要含沙量较小及杂质较少，均可用于滴灌，含沙量较大时，则应采用沉淀等方法处理。 (2)首部控制枢纽：首部控制枢纽一般包括水泵、动力机、过滤器、化肥罐、调节装置等。化肥罐用于灌水施肥施药，常用的化肥罐有压差式、开敞式、文丘里注入式和注射泵等四种形式，肥料罐一般安装在过滤器之前，以防造成堵塞。 施工组织设计 1、施工组织程序、施工工艺、工期、人力机械等依据当地 具体情况进行合理分工，合理布置的整体原则。 2、施工技术措施总原则 1、确保工期的原则 所有施工技术措施的制定均以各单位工程、分部工程的合同控制工期和合同总工期为基础，科学合理安排施工程序，抓好项目接口的工序衔接，采用先进合理、成龙配套的机构化施工技术方案，确保工期目标的实现。 2、安全第一原则 认真贯彻“安全第一、预防为主”的安全工作方针，施工方案均按照技术可靠、确保安全的原则制定，对管道开挖、基地人工平整、管顶上部回填、机械回填、蓄水池等重点安全施工项目均采取切实、有效的技术方案及措施，并严格实
施，在确保安全的前提下方可进行各项工作的施工，确保安全目标的实现。 3、技术优良的原则 严格按照技术规范的设计施工图施工，始终贯彻我公司“科学管理、精益求精、信守合同、追求更好”的质量方针和按照ISO9002质量保证体系组织施工，所采用的施工技术措施均要符合现行施工规程、规范和技术标准的要求，确保质量目标的实现。 4、高效施工的原则 积极采用先进的施工技术，提高机械化施工水平，组织平行流水作业，平行交叉作业，择优选用最佳施工方案、加快施工进度，努力提高技术经济效益。 5、布置经济合理的原则 施工总布置设计充分利用当地自然条件及已有的设施，因地制宜，在满足施工要求的条件下，节约用地合理布局。 6、以“均衡生产、文明施工、科学管理”为宗旨指导工作建设，制定措施要根据当地实际情况，贯彻执行各顶劳动保护和安全文明施工、环境保护法律、法规和规程，发送劳动条件，保障作业人员的健康和安全，确保环保及文明施工目标。 7、科学配置的原则 统筹兼顾，合理计划、安排，科学组织，做好人力、物
附件： 典型工程设计 二〇一七年四月
典型工程设计 1.1 典型设计说明 根据现有农田改造与新增农田灌溉不同、水源类型与单井出水量不同、耕地地形条件不同，选择不同的典型设计。地下水滴灌典型设计，选择坡耕地与平原耕地两种耕地类型和单井出水量及控制灌溉面积不同的四个组合类型。喷灌选择单机控制面积300亩、500亩两种控制灌溉面积和小型扬水站地表水水源、地下水水源两种水源类型组合的四个类型。畦田地面灌溉选择一种类型。实施方案共选择了滴灌、喷灌灌溉两种节水灌溉方式下的8个典型设计。8个典型区的主要指标详见表1.1-1。 表1.1-1 内蒙古“四个千万亩”典型工程设计类型 耕地类型 水源类型 节水灌溉方 式 典型类型 典型工程设计类型 类型 类型 方式 编号 单井出水量或单机供水量 （m 3 /h ） 单井或单机控制面积（亩） 坡耕地 地下水 滴灌 1 3 2 181 平原耕地 2 32 151 3 50 220 4 80 320 地下水 喷灌 5 （63+63）120 500 6 80 300 地表水 7 120 500 8 70 300 1.2 滴灌典型设计 1. 2.1水源工程设计 滴灌工程水源工程设计包括水源井设计和井房设计。 （1）更新水源井设计 更新机井依据《机井技术规范》（GB/T50625-2010）并参考周边机井的设计进行。 新打机井为混凝土管井和钢管井，混凝土管井主要分布在赤峰市和通辽市，新打水源井的原因是更新和重新布局调整。设计混凝土管井的内径为Φ300mm ，壁厚50mm ，下管深度为60m ，其中沉淀管5m ，滤水管40m ，井壁实管15m 。根据项目区水文地质情况，单井出水量分别为50 m 3/h 和80m 3/h 。
微喷、滴灌、喷灌典 型设计
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 ①设计参数的选择 计划湿润层深度 h=60cm 适宜含水量上限 βmax=85%θ田 适宜含水量下限 βmin=65%θ田 田间持水量（重量比）θ田=24% 灌溉水利用系数 η=0.90 作物日耗水强度 Ep=4.0mm/d 土壤容重 γ=1.4g/cm 3 湿润比 P=0.6 2）设计灌水定额 m=1000γh θ田(βmax-βmin)P/ η =1000×1.4×0.6×24%×（85%-65%）×0.6/0.90 =26.88（mm ）=17.92(m 3/亩) 3）设计灌水周期 T=η?Ep m =0.49 .088.26?=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 ①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Φ16PE-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。 ②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。
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）（文件备案编号：） 自动化智能滴灌系统 设计方案 工程名称： 编制单位： 编制人： 审核人： 批准人： 编制日期：年月日
目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -
第15章滴灌工程规划设计图件制作 滴灌工程是水利工程的一个分支，其设计思想也和其它水利工程一样需要用各种图件来进行表达。水利工程的设计一般需要经过规划、可行性研究、初步设计设、施工图设计等几个阶段，每个阶段都要绘制相应的图件，如工程位置图、总体布置图、建筑物结构图、施工图等。滴灌工程图也属于水利工程图的范畴，但它与传统的水利工程图有相同点又有很多不同之处，滴灌工程一般只有可行性研究和工程设计(实施方案)两个阶段，两个阶段的图件各有侧重，可行性研究阶段图件侧重于工程总体布置，各系统的设计仅做典型系统设计，工程设计阶段是在可行性研究总体布置的基础上，对各系统进行全面设计，也需要利用总体布置图。因此，两个阶段虽然侧重不同，但所需要画的图件基本一致。 第１节滴灌工程设计图件 滴灌工程图重点是描述工程管网的布置，更注重反映系统的整体性、结构性，主要图件包括工程规划图、工程平面布置图、系统运行图（轮灌顺序图）、管道纵剖面图、节点压力图、管道系统结构示意图、节点图、工程建筑物设计图等。 ⑴工程规划图 工程规划图需在地形图上绘制，主要反映项目区地理位置、地形、地貌、水源工程、泵站等主要建筑物和骨干管（渠）道的初步布置。如果图面大小允许，还可以反映与工程有关的河流、道路、重要的建筑物和居民点等，一般采用示意法表示。为使图幅大小适用，所用地形图比例尺要适当，灌区面积5000亩以下者宜为1：2000～1：5000；5000亩以上者可为1：5000～1：10000。如果项目区面积较小，灌溉系统较简单，工程规划图可与工程平面布置图合并。 滴灌工程规划图应突出与工程有关的内容，难以表达清楚时可用断面的方式来表示相对关系。 ⑵工程平面布置图 工程平面布置图是在工程规划图的基础上，对单个灌溉系统的具体反映，工程平面布置图在地形图上绘出，其比例尺宜为1：1000～1：2000。图中应示出系统边界及内部分区线，水源及水源工程的位置，各类闸阀、给水栓以及其他附属设施的位置，并且还应标明管道（或渠道）的名称及编号、节点编号等。 除以上必须反映的内容外，在工程平面布置图中还可以用箭头表明地形的坡降方向、河流水系的流向、地理方位（指北针）等。 为了使图形主次分明，结构上的次要轮廓线和细部结构可以省略不画，或采用局部放大图的方式表示这些结构的位置关系和作用。 ⑶管道纵剖面图 管道纵剖面图一般在施工图阶段才进行设计，确定管道的安装高程，计算土方量。需绘出地埋固定管道的纵剖面图，其中地埋支管一般布置方式类同，单根支管的长度较短，可仅绘出一二条作典型。 管道纵剖面图应绘出地面线、管底线（开挖线与管底线不一致时还需标出开挖线），标出各种管件，如阀门、三通、四通、异径接头等和镇墩的位置，底栏应包括桩号、地面高程、管底高程、挖深、纵坡和管径等栏目。 ⑷节点压力图
滴灌设计说明书 1、概况： 该灌区灌溉面积为151亩，灌溉方式为滴灌，灌区地表坡度小于5%，地势平缓，土壤为碱性亚粘土，灌区内自然生长芨芨。设计按平均行距0.9m，管网为固定式，水源由一口自流井组成，配备离心泵一台，型号为80-65-160，流量40m3/h，扬程35m，柴油机180型一台。 2、滴灌管选择 该滴灌系统选用大禹公司生产的内镶贴片式滴灌管，型号为Φ16×0.6/0.6，该滴灌管选用高密度材料制成，结实耐用，抗堵塞性能强，滴灌管被一次挤压熔接而成，无接缝，无毛边，流道为长紊流流道，结构合理，制造精密，这些优点使得该滴灌管减少了受压开裂的可能，并保证了非常高的灌溉均匀度。 3、轮灌组划分 全区划分为12个小区，每个小区控制77条滴灌管，每条滴灌管铺设长度120m，滴灌管每米流量q=4.0/L/h/m，每个小区流量总计为Q=36.96m3/h。 4、滴灌管制度的确定 4-1一次灌溉用水量计算 设计一次灌溉用水量用下式计算I=0.1γ(βmax-β0)ZP/γ水式中βmax—田间持水量，以干土重的％计，本区的田间持水量占
土体的２２％，故βmax＝0.22/1.45=15.2%；β0—灌溉前土壤含水量，为作物允许的土壤含水量下限，以干土重的%计；β0=0.7βmax。 γ. γ水—分别为土壤和水的密度，t/m3；γ=1.45 t/m3。 Z—土壤计划湿润层深度（m）；取Z=1m。 P—土壤湿润比（%）；取P=30%。 将以上资料代入得：I=19.84mm。 4-2灌水时间间隔计算 灌水时间间隔又叫轮灌周期。根据当地气候条件，芨芨的最大日耗水强度E a=5mm/d，因此，滴灌的灌水时间间隔为： T=I/E a=19.84/5=4.0(d) 取T=4d 4-3一次灌水延续时间t的计算 滴灌管的行距s r=0.9m，每米流量q=4.0L/h,灌溉水利用系数y=0.95,t=I〃S r/yq=19.84×0.9/0.95×4.0=4.7(h)，取t=5h。 5、管道设计及水力计算 管道选用PVC管，主干管外径160mm，内径150.6mm；干管外径为110mm，内径103.6 mm；支管外径为90mm，内径84.6mm；分支管外径为63mm，内径为59mm，工作压力均为0.6Mpa，水源由一口自流井组成，井泵流量40 m3/h，扬程35m，地下动水位为5m。 分支管水头损失计算如下表1所示。 6、滴灌系统工作制度 为了减小滴灌系统的流量，降低工程投资，本系统采用轮灌工作制度，全灌区共有6个轮灌组，两支支管各一小区为一个轮灌组，每
3.2滴灌系统 3.2.1项目基本资料调查 灌区面积（(hm2）、作物、土壤（类型、容重、土层厚度）、作物种植间距（大棚长、宽，垄宽、株距、行距、垄间沟宽、深等）、水源（m3、m3/s、m3s-1/万亩）、降雨、气温、蒸发、风向风速、日照、动力等3.2.2初定设计参数 1、系统需流量Qs(m3/h) 作物耗水强度E a（mm/d）：参考表-2 设计供水强度Ia(mm/d)=E a-P0-S；P0有效降雨强度、S地下水补给量。也可参考下表-12选定I a。 表-12 设计耗水强度参考值（mm/d） 作物滴灌微喷灌作物滴灌微喷灌 葡萄、树、瓜类3～7 4～8 蔬菜（露地）4～7 5～8 粮、棉、油等植物4～7 ——冷季型草——5～8 蔬菜（保护地）2～4 ——暖季型草——3～5 注：干旱地区宜取上限值，对于在灌溉季节敞开棚膜的保护地，应按露地选取设计耗水强度灌溉面积A(hm2)：图上量取 日供水小时数t d(h/d)：12～22 灌溉水利用系数η：不低于0.9 3.2.3初定系统毛管 依据作物种植株距、行距初定系统毛管型号。如： 3.2.4土壤湿润比P
1）沿毛管灌水器间距较小 参数： 一棵作物所占有的灌水器数目n（个） 滴头间距S e(m)：毛管参数 湿润带宽度S w（m）：依据表-13湿润比范围反推，再根据设计量取选定。 作物平均行距S r（m）：毛管间距/毛管间作物行数 作物株距S t（m）：设计取值 一棵作物所占有的灌水器数目n（个）：该组的灌水器数目/ 一组作物的棵数。 P=n×S e×S w/（S r×S t） 2）沿毛管灌水器间距较大 参数： 滴头间距S e(m)：毛管参数 毛管间距S L(m)：毛管参数 湿润带直径D w（m）：依据表-13湿润比范围反推，再根据设计量取选定。 P=0.785×D w2/（S L S e）×100% 土壤湿润比P要在表-13参考值范围之内。