滴灌设计
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6.1.1 地理位置
该滴灌系统位于准葛尔盆地南沿，天山北麓。面积2532亩。
6.1.2 地形地貌
田块为一平行四边形，东高西低(J1=0.004)，南低北高（J2=0.014）。
6.1.3 气候条件
年平均气温CO1.6，年最高气温CO42，最低CO2.38；多年平均降水量181.2mm，多年平均蒸发量1738.5mm，多年平均冻土层深度1.25m，最大冻土层深度1.50m。
6.1.4 土壤
土壤质地为中壤土，土壤容重3/42.1cmg，田间持水率为31%（占土壤体积百分数），土层厚度为1-2米；土壤耕作层含盐量不大，未见较大的盐碱斑。
6.1.5 作物栽培模式
加工番茄的栽培方式为宽窄行模式：宽行80cm ，窄行40cm ，株距40cm 。
6.1.6 灌溉水源
本滴灌系统利用原地面灌溉渠道供水，地表水主要来自于Ｔ河，Ｔ河发源于天山山脉，属冰川融合性河流。
6.2 工程规划
本工程规划灌溉水流程为：水源工程（干渠沉砂池）首部枢纽（离心泵“砂+筛网”两级过滤器总控制阀）输配水管网（主干管分干管支管毛管）灌水器番茄根层土壤。
6.2.1 水源工程
本滴灌系统利用原地面灌溉渠道供水，水质符合农田灌溉水标准，可用于滴灌，但悬浮泥沙含量大，需设置沉砂池进行初级处理，以去处大量泥沙。
6.2.2 首部枢纽
动力选用电动机（功率与水泵配套），采用单机单吸离心泵，为处理水中的细颗粒悬浮泥沙和少量的有机杂质，采用“砂石+筛网过滤器”过滤，用压差式施肥罐施肥（安装于砂过滤器与筛网过滤器之间），首部装有压力表、空气阀、闸阀、水表等设备和仪表。 6.2.3 输配水管网
如规划图所示，管网由主干管、分干管、支管、毛管4级管道构成，一条支管与其控制的毛管构成一个灌水小区。
单行毛管沿作物种植向东西方向直线布置。采用与灌水器合为一体的一次性滴灌带，支管垂直于毛管布置，间距是由毛管的实际铺设长度限定的。根据地块宽度，每个条田沿南北方向布置三列支管，毛管双向布置，支管间距150m ，分干管间距为156m 。
主干管、分干管采用PVC-U管，埋设在地下；毛管、支管、分干管、干管依次成正交布置。
6.3 技术参数的选择与确定
6.3.1 灌溉保证率
滴灌系统的灌溉保证率一般在85%--90%之间，本设计采用渠道水灌溉，故取灌溉保证率为90%。
本设计取灌溉的灌水均匀度Cu=0.9。
6.3.2 作物设计耗水强度
①设计耗水强度的确定
Ic=Kr×Ks×Kc×E0
式中： Ic——滴灌设计耗水强度，/mmd；
Kr——覆盖率影响系数；
番茄生长盛期，其地面覆盖率为85%，(微管工程技术p58)由公式
Kr=Gc+0.15(1.0-Gc)可得：
Kr=Gc+0.15(1.0-Gc)=0.85+0.15（1.0-0.85）=0.87
其中： Gc——作物覆盖率
Ks——与土壤质地有关的灌溉水头损失系数；
查《滴灌工程规划设计原理与应用》119P 表59可得： Ks=1.0
Kc——作物系数；
H农场最低相对湿度为48%，小于70%，且该农场风速为5m/s，则查《滴灌工程规划设计原理与应用》P220-221表11-1可得：Kc=1.2
E0——参照作物蒸散量，/mmd；由设计指导书附表7可知，W地的E0 =5.8mm/d。
则 ： Ic=Kr×Ks×Kc×E0
=0.87×1.05×1.2×5.8
=6.35mm/d
②设计灌溉补充强度
作物生长所消耗的水量可能来源于天然降雨、地下水补充、土壤中原有的含水量和人工灌溉所补给的水量。滴灌的灌溉补充强度是指为了保证作物正常生长必须有滴灌提供的水量，指作物需水高峰期有一定可靠降水，根层土壤水或地下水补给，滴灌系补充灌溉情况下的设计灌水强度。滴灌设计灌溉补充强度的计算公式为：
Ia = Ic－Po－S
式中 Ia——滴管设计灌溉补充强度，mm/d；
Po——日平均有效降雨量，mm/d；
S——根层土壤或地下水补给的水量，mm/d；
其余符号意义同前。
根据本设计的具体情况，Ia 取6.0
6.3.3 滴灌带的选择和铺设
在土壤质地一定的情况下，滴灌带上的滴头流量、间距以及滴灌带布设间距是影响土壤湿润比的主要因素；同时滴灌带上的流量和间距还是影响滴灌带铺设长度的关键因素。因此，滴灌的选择和布设是非常重要的技术环节，应根据土壤质地、番茄栽培方式、支管间距等因素合理选取。
该项目区土壤质地中等，为中壤土，番茄栽培方式为宽窄行（80cm+40cm）栽培模式。为达到满意的铺设长度并满足土壤湿润比的要求以及降低管网造价，选用滴水口间距0.4m ，设计工作水头10m 情况下流量1.8L/h 的滴灌带，滴头的流态指数x=0.5。滴灌带铺设间距为1.2m ，沿种植方向铺设，其最大铺设长度为顺坡90m ，逆坡为60m ；实际铺设长度根据支管间距或田块实际情况而定，但不得超过最大铺设长度。
6.3.4 土壤湿润比的分析与计算
rtweSSDnSP
式中： P——土壤湿润比，% ； n——每棵作物的滴头个数， 5.024.04.0nnteSSS
注：当为一管一行布置时，Sn＝1；当一管两行布置时，Sn＝2；当一行作物布置两条或两条以上毛管时，Sn＝1/2， Sn＝1/3;
Se——滴头间距，Se=0.4 m；
Dw——土壤水分水平扩散直径，行播作物即为湿润带宽度 ，视土质不同，Dw取值从砂土到壤土为0.7m-1.2m，本设计土壤为中壤土，选取Dw =1.0m；
St——作物株距， St=0.4m；
Sr——作物的平均行距，Sr =0.65 m （rS=1.32=0.65 m）；
则： %9.7665.04.00.14.05.0rtweSSDnSP
6.3.5 滴灌灌溉制度的确定
6.3.5.1 最大净灌水深度mmax的计算
1000maxPZm
其中： minmax
式中： mmax——最大净灌水深度，mm；
——土壤中允许消耗水量占有效持水量的比例，%，其值大小取决于土壤、作物及其生育阶段和经济关系，较小的水分亏缺用于对水分敏感的作物，较大的水分亏缺用于对水分不敏感的作物。
查 《滴灌工程规划设计原理与应用》230P 表11—6可得：%40%25，本设计的加工番茄属大田作物，故可采取=40%。
max——土壤的田间持水量 （占土壤体积百分数），%；由设计所提供的资料得max=31%
min——作物的土壤含水量下限 （占土壤体积百分数），%，一般取，查 《滴灌工程规划设计原理与应用》表11-8查得中壤土凋萎系数平均值为11.5%。
——土壤的有效持水（占土壤质量百分数），%；
%5.19%5.11%31minmax
Z——根系活动层深度 （根据各地经验，各种作物的适宜土壤湿润层深度为：蔬菜0.2-0.3m，大田作物0.3-0.6m，果树1.0-1.2m），本设计此处选用加工番茄的根系活动层深度 Z=0.5；
P——土壤湿润比，% 。
则 4021.50.546.882010001000ZPmmm净
作物的毛灌水深度 m20m22mm0.9净毛
6.3.5.2 最大设计灌水周期
滴灌条件下的最大设计灌水周期为作物耗水高峰的允许最大灌水周期。
am204.28I4.7Td净
按生产实践的经验稍作调整，取 T=4d
6.3.5.3 一次灌水延续时间
一次灌水延续时间为通过滴头将灌水量灌到毛灌水深度所需要的灌水时间。
aeqmtlSS毛
式中： m毛——毛灌水深度,mm；
Se——滴头间距,mm；
Sl——毛管间距，mm；
qa——滴头流量,/Lh。
则： eam220.41.2t5.87q1.8lSSh毛
6.3.5.4日工作时数
日工作时数采用20小时，小于《规范》规定值22h
6.4 滴灌系统水力计算
6.4.1 轮灌方式
允许的轮灌组最大数组数： 20413.65.87CTNt组，
即：最多可采用14个轮灌组。
本设计取N=10，即共分为10个轮灌组。
式中：C——日工作时数，查规范《SL-103-95》的，C=20h.
轮灌方式如表6-1示。
表6-1 设计系统轮灌方式
轮灌组 工作时间 工作支管 系统流量（L/h）
1
第一天前半天 1-1、2-2、3-1、4-2、5-1、6-2、7-1
321130
2 第一天后半天 1-2、2-1、3-2、4-1、5-2、6-1、7-2 321130
3 第二天前半天 1-3、2-4、3-3、4-4、5-3、6-4、7-3 321130
4 第二天后半天 1-4、2-3、3-4、4-3、5-4、6-3、7-4 321130
5
第三天前半天 1-5、2-6、3-5、4-6、5-5、6-6、7-5 321130
6
第三天后半天 1-6、2-5、3-6、4-5、5-6、6-5、7-6 321130
7 第四天前半天 1-7、2-8、3-7、4-8、5-7、6-8、7-7 321130
8 第四天后半天 1-8、2-7、3-8、4-7、5-8、6-7、7-8 321130
9
第五天前半天
1-9、2-10、3-9、4-10、5-9、6-10、7-9 321130
10 第五天后半天 321130
1-10、2-9、3-10、4-9、5-10、6-9、7-10
注：本表为系统一得轮灌方式，系统二、三、四的乱灌方式与系统一相同
6.4.2 设计流量推算
6.4.2.1 毛管流量
该系统毛管长度为mL150m ，滴头流量为dq1.8hL/，滴头间距为
