滴灌典型设计
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滴灌典型设计实例滴灌是一种节水灌溉技术,通过利用滴头滴灌水滴,直接将水滴流入土壤,使水流能够直接被作物根系吸收。
滴灌技术具有高效、节水、节能、环保等优点,因此在农业生产中得到了广泛应用。
以下是一个滴灌典型设计实例。
设计需求:设计一个滴灌系统,用于灌溉一片蔬菜大棚。
大棚面积为1000平方米,栽培的蔬菜需要每天提供50mm的灌溉水量。
大棚的水源为一个集水池。
设计要求:1.确保整个蔬菜大棚内的土壤湿度保持在合适的水分范围内。
2.确保灌溉系统的水泵能够满足每天提供50mm的灌溉水量。
3.设计合适的滴灌系统布局和滴头数量,以确保每个作物都能够得到适量的水分。
设计步骤:1.确定滴灌管和滴头布局:根据大棚面积和作物的栽培情况,决定滴灌管和滴头的布局。
一般情况下,滴灌管的间距为1.5米,滴头间距为0.5米,以确保每个作物都能够得到充分的灌溉水量。
根据布局确定滴灌管的长度和滴头的数量。
2.计算滴灌水泵的扬程:根据灌溉面积和灌溉水量计算出滴灌水泵的扬程。
扬程计算公式为:扬程=灌溉面积*灌溉水量*水的密度/泵的效率。
根据公式计算出所需的扬程。
3.选择合适的滴灌管和滴头:根据灌溉系统的扬程要求,选择合适的滴灌管和滴头。
滴灌管的直径和滴头的型号应能够满足扬程要求,并且确保水流的均匀稳定。
4.确定滴灌管的长度和滴头的数量:根据大棚的面积和滴头的布局确定滴灌管的长度和滴头的数量。
滴灌管的总长度应能够覆盖整个大棚的面积,而滴头的数量应能够确保每个作物都能够得到适量的水分。
5.安装滴灌系统:根据滴灌管和滴头的布局,安装滴灌系统。
将滴头连接至滴灌管的相应位置,并利用支架将滴灌管固定在大棚内。
6.测试滴灌系统:安装完成后,对滴灌系统进行测试。
打开水源,观察水是否能够从滴头均匀地滴入土壤,并检查是否存在漏水或堵塞问题。
7.定期维护滴灌系统:滴灌系统在使用过程中需要进行定期维护。
清洗滴头和滴灌管,检查滴头的工作状态,并及时修复漏水或堵塞问题,以保证滴灌系统的正常运行。
4、玉米滴灌工程典型设计典型地块选在**镇**村,地块面积200亩,东西长约267m,南北宽约500m。
种植作物为玉米,种植方向为南北走向。
(1)基本参数选取1)灌溉保证率根据《微灌工程技术规范》(GB/T50485-2009)确定地下水滴灌灌溉设计保证率为90%。
2)灌溉水利用系数根据《微灌工程技术规范》(GB/T50485-2009),灌溉水利用系数取0.95。
3)设计耗水强度根据当地研究资料膜下滴管设计耗水强度为3.5mm/d。
4)设计土壤湿润比P设计土壤湿润比P>60%。
5)灌水小区灌水器流量偏差率q v。
灌水小区灌水器流量偏差率[q v]=20%。
(2)毛管的极限长度校核本项目总体布置由水源井—干管—支管—毛管。
本项目以一条支管控制的所有毛管为一个灌水单元,划分为一个轮灌组,允许水头偏差在支管、毛管间分配。
当滴灌的均匀系数C n=98%,灌水小区允许水头偏差[q v]≤20%时,取滴头的流态指数x=0.6,则滴灌的允许设计水头偏差率[]h按v下式计算:经计算,灌水器允许水头偏差率[hv]=34%取滴头的工作压力为100kPa ,则系统支、毛管的允许压力差[]h ∆为:[][]d v h h h =∆根据以上计算,将数值代入式中得[])(4.31034.0m h =⨯=∆按一般惯例,将允许水头差按0.45:0.55的比例分配给支、毛管:[][])(87.14.355.055.0毛m h h =⨯=∆=∆[][])(53.14.345.045.0支m h h =⨯=∆=∆毛管允许的极限长度为:式中:L 毛——毛管允许的极限长度,m ;q a ——滴头设计流量,L/h ,为2.8L/h ; S e ——毛管上出水孔间距,m ,为0.3m ;S 0——毛管上首孔距毛管首端距离,m ,为0.3m ; D ——毛管内径,mm ,为16mm ;K ——毛管局部水头损失加大系数,取1.1。
经计算得:L m =67.8m 。
第1篇一、项目背景随着我国农业现代化进程的加快,水资源短缺问题日益突出。
传统的灌溉方式存在着水浪费严重、灌溉效率低等问题,已无法满足现代农业发展的需求。
滴灌技术作为一种高效、节水的灌溉方式,在我国农业节水灌溉领域得到了广泛应用。
本方案旨在设计一套适用于某地区的节水灌溉滴灌工程,以提高灌溉效率,降低水资源浪费。
二、工程概况1. 项目地点:某地区2. 项目规模:灌溉面积XXX亩3. 水源:当地水库、地下水4. 设计灌溉定额:XXX立方米/亩5. 设计流量:XXX立方米/小时6. 设计灌水周期:XXX天三、设计原则1. 节水高效:采用滴灌技术,降低灌溉定额,提高灌溉水利用率。
2. 灵活可靠:系统设计应考虑作物生长周期、灌溉需求等因素,确保灌溉系统稳定可靠。
3. 经济合理:在保证灌溉效果的前提下,降低工程投资和运行成本。
4. 环保节能:采用环保材料,降低能耗,减少对环境的影响。
四、系统组成1. 水源工程:包括水库、地下水井等。
2. 水泵及动力设备:包括水泵、电机、控制柜等。
3. 输配水系统:包括主管道、支管道、滴灌带等。
4. 控制系统:包括灌溉控制器、流量计、压力表等。
5. 田间工程:包括灌溉沟渠、排水沟等。
五、设计方案1. 水源工程(1)水库:水库设计应满足灌溉用水需求,并考虑蓄水、发电等功能。
(2)地下水井:地下水井应具备一定的出水量,满足灌溉用水需求。
2. 水泵及动力设备(1)水泵:选择合适的水泵,确保系统在规定流量和扬程下运行。
(2)电机:选择高效、节能的电机,降低能耗。
(3)控制柜:设计控制柜,实现水泵、电机的启停、调节等控制功能。
3. 输配水系统(1)主管道:采用PE管材,确保输水安全、高效。
(2)支管道:采用PE管材,根据地形地貌合理布置。
(3)滴灌带:根据作物需水规律和地形地貌,合理布置滴灌带。
4. 控制系统(1)灌溉控制器:采用PLC控制器,实现灌溉自动化控制。
(2)流量计:实时监测系统流量,确保灌溉效果。
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。
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0.6m6.4.3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 ;ωβUC %100/⨯=)(R P e P S S W S N ωρP N eS W——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。
1 工程设计依据一般的滴灌工程按照水源及种植方式的要求,划分为200 100~533 600m2的单元,工程规模为小(2)型,工程等级为五级,建筑物级别属五级。
2 滴灌设计参数根据水利部颁发的《节水灌溉技术规范》(SL207-98)和《微灌工程技术规范》(SL103-95)以及国内外滴灌技术发展积累多年的经验,各技术参数定为如下各值:①微灌土壤湿润比:P=40%~45%;②微灌水利用系数:η=0.90~0.95;③设计灌水均匀度:Eu=90%~95%;④设计湿润深度:Z=0.80m;⑤设计日耗水强度:Ea=4~6mm/d。
3 滴灌工程设计任务选择合理的滴灌技术形式;确定灌溉制度;以典型设计为例对灌水小区和各级管道进行合理布局;以典型设计为例进行轮灌区划分,系统水力计算,给出流量、压力需求;滴灌系统首部枢纽设计;给出典型设计材料单及造价。
4 滴灌管线的分类及特点4.1 内镶式滴灌管滴灌管线所用的滴头为内镶式结构,滴头在生产过程中直接“焊”于滴灌管的内侧壁上,最大限度的防止机械损伤;4.2管上式滴灌管管线采用壁厚不小于0.50mm的PE管,在施工过程中直接打孔将滴头插在管线上。
4.3 滴头流量内镶式滴头公称流量1~3L/H(10m压力时),管上式滴头公称流量2~8L/H;流量-压力关系式:Q=a×Px ,x为流态指数,a流量系数,P为工作水头。
4.4 滴灌管线规格壁厚0.20~1mm,管壁厚均匀,毛管外径16.50 mm或20 mm,工作压力6.50~18m。
4.5 滴头结构紊流流道,流道宽短,抗堵塞性能强,能有效防止滴头堵塞。
4.6 偏差系数不大于0.035 滴灌管线布置及敷设形式滴灌管线布置作物种类、种植方式、土壤类别及所选用的滴头类型,同时还应考虑施工、管理方便、对农作物的影响及经济因素等。
大部分作物如棉花、玉米、蔬菜、瓜果等均属条播密植作物,需采用较高的湿润比(大于60%)。
滴灌管沿行向布置,一膜一至两根;根据根系发育规律及需水规律,为保证最佳的灌溉湿润效果和操作管理方便,滴灌管线宜敷设于地上。
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。
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 m3/h 和80m3/h。
(2)井房设计由于原有机电井和现有可利用机电井没有井房,本次设计为了保护配电设备、水泵和滴灌工程首部系统的正常工作,每眼机电井建一个机井管理房,单个井房建筑面积12m2,地面以上尺寸为:长×宽×高4×3×4.3m,基础采用砖砌体和混凝土圈梁结构,地上墙体采用砖砌体结构,井房内采用C15混凝土地面,房顶采用蓝色彩钢板。
1.2.2滴灌节水灌溉制度设计(1)灌溉设计保证率依据《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2006,《滴灌工程技术规范》GB/T50485-2009,确定设计灌溉保证率为85%。
(2)基本资料项目区土壤主要为砂壤土,土壤干容重1.42g/cm3,田间持水率为23%,灌溉水利用系数为0.95,项目区主要种植作物为玉米。
滴灌毕业设计(二)牛武镇2011年大棚节水灌溉工程1、项目简介项目名称:富县牛武镇2011年大棚节水滴灌项目项目地点:富县牛武镇阳畔村项目内容:蔬菜大棚滴灌项目项目规模:原有51棚,今年新建30棚设计单位:富县水利工作队供货单位:项目资料:阳畔行政村位于牛武川水系中游距牛武镇政府以东2公里处,辖党家庄、前阳畔、后阳畔三个自然村。
前阳畔自然村依309国道两侧而居,党家庄自然村与后阳畔相邻依309国道北而居。
由于地处川道,地域狭窄,309国道公路经过此地占地,土地面积也因而偏少。
,现有客户拟种植300亩马铃薯,其中大棚14个,温室2个,其余为大田种植。
滴灌项目区具体资料如下:(1)、项目区作物为马铃薯,作物行距为1.1米,作物种植方向为南北种植, 土壤为沙壤土(2)、项目区内有水井2口,出水量为40方/小时(3)、地下管道采用110mmPVC管,地上出水口为2寸出水口,每个出水口双侧控制,控制长度为最长80米, 项目区共留有63mm出水口26个,其中大田出水口10个,大棚出水口14个,温室出水口2个(4)、地上支管为63mmPE软管,东西铺设,辅管为32mmPE硬管,东西铺设(5)、滴灌带选用16mm*0.2mm*300mm内镶贴片式滴灌带,滴灌带南北铺设,铺设间距为1.0-1.1米,滴头间距为0.3米,双侧最大铺设长度为80米(6)、大棚、温室内滴灌带单向铺设,最长铺设距离为120m2、藁城地区马铃薯滴灌项目工程设计2.1工程设计图纸见《藁城地区马铃薯滴灌项目工程施工图》2.2工程所需材料见《藁城马铃薯大田滴灌工程材料清单》及《藁城马铃薯滴灌项目温室大棚部分材料清单》2.3藁城地区马铃薯滴灌项目设计内容(1)、首部枢纽首部枢纽由水泵,变频器,施肥器,过滤器组成变频器采用11KW变频器施肥器包括100L施肥罐2个,4寸施肥阀(110mm)2个过滤器采用4寸网式+离心过滤器2套(2)地下管道地下管道采用110mmPVC管道,管道设计数据如下:管道内径110mm,壁厚 mm,公称压力为 0.4MPa出水量Q=(110/13)2=71.60m3/h ,水头损失为hf=8.4*10000*Q管道总长度L=1610m(由施工图上数据计算得知)考虑到施工时必要的损坏和备用管材,选择1700mPVC110mm管材管件包括:110mmPVC90°弯头、110mmPVC正三通、110mmPVC堵头、110*63*110mmPVC变径三通、110mm*63mm PVC变径直通、63mm PVC90°弯头、110mmPVC直通、63mm PVC直通、63mm*2″PVC外丝直通等连接方式:地下管道采用PVC胶粘接,并且需预留63mm出水口(出水口在地面以上半米左右,出水口处为PVC外丝)(3)地上管道(输水设备)大田部分大田部分地上支管采用63mmPE软管,管道设计数据如下:管径63mm,壁厚1.1 mm,公称压力为0.05Mpa,出水量Q=(63/13)2=23.49m3/h总长度L=3000m(由施工图上标注数据实际计算得知,含有施工损失及备用管材),每个出水口双侧控制,控制长度为最长80米大田部分地上辅管采用32mmPE硬管,管道设计数据如下:管径32mm,壁厚2.0mm,公称压力为0.05Mpa,出水量Q=6.06m3/h总长度L=3200m,(由施工图上数据实际计算得知,包含施工损失及备用管材)管件包括:2寸阳*2寸阴*2寸阳特种三通、63mmPVC内丝球阀、63mm*2阳螺纹承插直通、63mm承插直通、63mm*1寸*63mm中心阳螺纹承插三通、32mm*1寸*32mm中心阳螺纹锁紧三通、32mmPVC内丝球阀、32mm堵头、32mm直通、卡环、胶圈、生料带等连接方式:将2寸阳*2寸阴*2寸阳特种三通、63mmPVC内丝球阀、63mm*2阳螺纹承插直通依次连接好,用钢卡和胶圈将63mmPE软管与63mm*2阳螺纹承插直通固定好,每隔大约13米(约为12根双侧滴灌带的间距,因为32mmPE管可为6根双侧滴灌带供水)左右将63mmPE软管割开,用63mm*1寸*63mm中心阳螺纹承插三通将隔开的63mmPE软管连接好,用32mmPVC 内丝球阀一侧连63mm*1寸*63mm中心阳螺纹承插三通,另一侧连32mm*1寸*32mm中心阳螺纹锁紧三通,然后32mm*1寸*32mm中心阳螺纹锁紧三通两侧分别连接长6.6m(约为6根滴灌带之间的间距)的32mmPE管,并用32mm堵头堵好(4)滴灌设备(灌水器)大田部分滴灌设备大田部分滴灌设备采用河北润田节水设备有限公司16mm內镶贴片式滴灌带,滴灌带设计数据如下:内径16mm,壁厚0.2mm,滴孔间距300mm,滴头流量约为2L/H,公称压力为0.02Mpa,出水量大约为每160m每小时出水1立方米,300亩大田用滴灌带总长度L=S/H其中S为大田总面积,单位为平方米;H为作物行距,实际行距为1.0-1.1m,H取1.05m;每亩地为667平方米。
滴灌工程设计图集滴灌工程设计滴灌工程设计(1)总体方案规划高标准蔬菜种植区内的滴灌区有可利用方塘3座,各方塘分别控制的田块及面积如表16:(2)工程设计三个方塘控制的滴灌面积相近,取方塘5及所控制的面积为典型说明滴灌设计过程。
方塘5控制的三个田块总面积为17公顷(255亩),种植早春或秋延茄果类蔬菜(如番茄、甜椒)为主,夏季主要以速生叶菜栽培居多,茄果类蔬菜一般采用地膜加棚膜覆盖栽培,株行距一般为30~50cm 。
考虑到项目区劳动力价格较高,设计采用固定式滴灌系统。
1)管网总体布设方塘5位于控制区西南部,蔬菜南北向种植,输水干管南北向布置,支管东西向布置,通过三通、辅助支管将毛管与支管连接,把灌溉水流送至畦中,详见单体工程设计。
2)系统设计标准当滴灌的均匀系数C n =98%,滴头的流量变差q v ≤10%时,取滴头的流态指数x =0.5,则滴灌的允许设计水头偏差率[h v ]应为:[h v ]≤[h v ]≤q v x 0. 10. 5(1+0. 15)1-x x[q v ]⨯0. 1(1+0. 15) =25%1-0. 50. 5[h v ]≤0. 25根据项目区土质情况,依据《微灌工程技术规范》(SL103—95),取滴灌的允许灌水强度P 允=15mm/h。
由于灌溉系统既要考虑到春、秋季果菜类的灌溉,又要兼顾夏季速生叶菜的灌水,故取滴灌的设计湿润比P =90%。
3)毛管与滴头间距的确定蔬菜密植根浅,一次滴灌定额很小,在种植品种方面,既可能有株行距较大的茄果类蔬菜,也可能有密植的叶菜类蔬菜,拟定毛管的间距(S 1)为1.0m ,滴头间距(S e )为0.3m ,一条毛管控制两行作物,并选择国内常用的φ16mm 迷宫式毛管,滴头流量取3 L/h,工作压力100kpa 。
4)毛管极限长度的校核取滴头的工作压力为100kPa ,由于滴灌区地势平坦,支管接干管处不设水阻管或压力调节器,则系统支、毛管的允许压力差[∆h ]为:[∆h ]=[h v ]h d根据以上计算,将数值代入式中得[∆h ]=0. 25⨯10=2. 5(m )按一般惯例,将允许水头差按0.55:0.45的比例分配给支、毛管:[∆h ]毛=0. 55[∆h ]=0. 55⨯2. 5=1. 38(m )[∆h ]支=0. 45[∆h ]=0. 45⨯2. 5=1. 12(m )当滴灌中滴头流量为3.0L/h、滴头间距为0.3m 、滴灌均匀度为98%时,不考虑地形变化,φ16mm 毛管允许铺设的最大长度L毛为L 毛⎛5. 446[∆h ]d 4. 75毛=S ⨯INT1. 75 RS e q d⎝⎫⎪⎪⎭0. 364式中:L毛—毛管的极限长度,m S —滴头间距,为0.3mINT—取整符号[∆h ]毛—毛管的允许水头偏差值,为1.38md —毛管内径,取14mmR —水头损失扩大系数,R 一般取值范围为1.0~1.2,本次设计取R =1. 0q d —滴头设计流量,为3.0L/h经计算L 毛为:L 毛⎛5. 446⨯1. 38⨯144. 75=0. 3⨯INT 1. 0⨯0. 3⨯3. 01. 75⎝⎫⎪⎪⎭0. 364=46. 14(m )本次设计L毛取典型长度40m 可满足要求,因此支管典型间距为80m 。
滴灌设计提纲1.基本情况绘出滴灌管网平面布置示意图,并附在报告前面。
该滴灌节水工程位于____县、方向、距县城____公里,处在____乡____村,规划面积____亩(长____米,宽____米),种植作物为____,株行距为____。
土壤为____土,土层厚度约__米,0—40厘米土壤盐分含量为__%,PH 值为__,土壤容重__g/cm 3,田间最大持水量为__%,土壤入渗速度为__mm/h 。
地形比较平坦,平均坡降为1/____。
水源为井水(河水、库水),静水位____米,动水位____米。
地下水埋深___米,地下水矿化度为__g/L ,PH 值为__(微灌水质应在5.5-8.0范围内)。
滴灌规划设计需1/1000~1/5000的地形图。
1.1规划设计原则1.1.1要进行两个以上的设计方案比较,选择最优方案规划设计; 1.1.2管网规划、水力计算等要符合滴灌设计规范要求; 1.1.3合理划分轮灌区,使运行管理方便; 1.1.4考虑作物种植方向,合理布置管网;1.1.5根据水源、地形、土壤、作物等基本参数,进行管网规划、设计; 1.1.6按设计要求选择配套的管材、滴水器及过滤系统; 1.1.7滴灌投资高,要使管长最短,一般不要穿越障碍物; 1.1.8滴灌均匀度达到98%,压力差小于20%。
1.2设计依据1.2.1《微灌工程技术规范》SL103-95 1.2.2《节水灌溉技术规范》SL207-981.2.3新水基定字(1992)第11号文和新水基定字(1996)002号文 1.3设计参数选定1.3.1灌溉设计保证率为90%;1.3.2设计最大日耗水量____mm/d ; 1.3.3__树根系层深度1.0米;1.3.4__树的株距__米,行距__米; 1.3.5田间水利用系数为0.95;1.3.6灌溉水利用系数η=0.9~0.95; 1.3.7土壤湿润比p w =0.30~0.40; 1.3.8滴头工作压力为0.1Mpa ;1.3.9设计系统日工作时间小于20小时; 1.3.10机井动水位___米。
滴灌项目设计讲解西北水利设计研究院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滴灌主要技能特点(1)省水:滴灌是一种可控制的局部灌溉。
滴灌方面又采用管道输水,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。
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;
Q —可供流量,m 3/h ;
I a —设计供水强度,mm/d ; E a —设计耗水强度,mm/d ; P 0—有效降雨量,mm/d ;
t —水源每日供水时数,h/d ; η--灌溉水利用系数。
A=1109亩=73.93 hm 2;E a =4mm/d ;P 0=0mm/d ;I a =4mm/d ;t=20h/d ;η=0.90。
Q=155.6m 3/h ,按经验1m 3/h 可控制7亩地计算Q=158.4m 3/h ,故122团典型设计供水流量取160m 3/h 。
3.2管道设计
滴灌带选用单翼迷宫式滴头,当滴头间距0.3m,q=2.4L/h 时,Q=0.592H 0.594。
3.2.1毛管极限长度的校核
毛管的极限孔数(毛管按均匀地形坡计算): Nm=INT{(5.466[△h 2]d 4.75)/(kSq d 1.75)}0.364 [△h 2]=β2[△h]
式中:[△h 2]—毛管的允许水头偏差,m ,[△h 2]=β2[△h]; d —毛管内径,d=16mm ;
k —水头损失扩大系数,为毛管总水头损失与沿程水头损失的比值,k=1.1~1.2;
S —毛管上分流孔的间距,S=0.3m ; q d —毛管上滴头的设计流量,q d =2.4L/h
管道管径的确定方法选择经济流速法。
塑料管材的经济流速一般取v=1.2~1.8m/s 。
根据系统设计确定,干管采用PVC160mm,支管采用PE63mm ,附管采用PE32mm 。
4、设计灌水周期及一次灌水延续时间 4.1设计灌水周期T T=(m/E a )×η
式中:m —设计灌水定额(mm ); E a —设计耗水强度(mm/d ); η—灌溉水利用系数;
此典型设计m 按每亩25m 3设计,即m=37.5mm ;Ea=4mm/d (取设计标准下限);η=0.90。
则设计灌水周期T=8.4天。
4.2一次灌水延续时间t t=(m ×S e ×S L )/q
式中:t — 一次灌水延续时间; S e —滴头间距(m ); S L —毛管间距(m );
q —滴头设计流量(L/h );
此典型设计S e =0.3m ;S L =1.52m ;q=2.4 L/h ;则一次灌水延续时间t=7.125小时。
5、沿程损失计算及水泵选型 计算微灌系统设计水头H H=Z p -Z b +h 0+∑h f +∑h w
H —微灌系统设计水头,m ;
Z p -Z b —典型毛管进口与水源设计水位之间的高差,m ; H o —典型毛管进口的设计水头,取h 0=10m ;
∑h f —水泵至典型毛管进口的管道沿程水头损失,m ; ∑h w —水泵至典型毛管进口的管道局部水头损失,m 。
通过管网水力计算:Z p -Z b =0;H o =10;∑h f =15.93;∑h w =0.70;
地形因素按1m 计;系统进口以前损失按10m 计。
合计H=38m ,选择Q=160m 3/h, H=38m 离心泵
6、管网结构设计及泵站
在直径大于50mm 的管道末端、转弯、分岔和阀门处应设镇墩,干管每隔200m 设一镇墩60×60cm 。
为保证系统管网的正常运行,需在管路上安装控制和保护装置。
管道埋深根据地面荷载和机耕要求,干管埋深80cm,为控制各分干管的运行,分干管首部设控制闸阀,尾部设泄水阀,各闸阀均砌阀门井保护。
根据水力计算结果,河水选择Q=160m 3/h,H=37m 离心泵,可满足滴灌系统工作压力和设计流量。
在过滤器出口安装水表、逆止阀,在过滤器和施肥罐的前后分别设置一个压力表,观察其压力变化。
在滴灌系统的最高处设置进排气阀,以调节管网进气和排气,防止停水时管网内产生负压,和开始供水时,管网排气不畅产生气阻,使管网破坏,影响正常供水。
7、运行方案
122团12连61、62号地首部滴灌系统,种植面积为1109亩,水泵流量为160m 3/h ,净扬程为38米。
(首部损失为10米)具体运行方式如下:
一、三分干同时运行
1、支1-支7、支29-支35为一个轮灌组,每条支管各开一条附管,作为一个轮灌小区,一次灌一个小区,此轮灌组需8次灌完。
一次灌水延续时间为7时。
苗期和灌水高峰期视具体情况适当缩短或延长灌水时间。
二、三分干同时运行
2、支8-支14、支22-支28为一个轮灌组,每条支管各开一条附管,作为一个轮灌小区,一次灌一个小区,此轮灌组需8次灌完。
一次灌水延续时间为7小时。
苗期和灌水高峰期视具体情况适当缩短或延长灌水时间。
一、二分干同时运行
3、支36-支42、支15-支21为一个轮灌组,每条支管各开一条附管,作为一个轮灌小区,一次灌一个小区,此轮灌组需8次灌完。
一次灌水延续时间为7小时。
苗期和灌水高峰期视具体情况适当缩短或延长灌水时间。
系统运行初期必须调节每条支管上的球阀,使每条支管的流量保持一致。
8、投资预算
8.1滴灌工程预算
滴灌工程预算表
9、典型设计图
滴灌系统工程平面图、管系结构示意图详见附图。