灌溉工程规划设计说明
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某灌溉工程规划设计说明一、编制依据
1、《微灌工程技术规范》GB/T 50485-2009
2、《农田灌溉水质标准》GB5084-92
3、《节水灌溉技术规范》SL207-98
4、《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999
5、《中华人民共和国水利部水利工程设计概（估）算编制规定》
二、总体方案选择与布局
1．供水系统
在山角下设置一眼机井做为灌溉的主水源，供水至灌溉用蓄水池。
灌溉供水系统包括水泵动力机组。供水系统的选型和布置是否合理将影响整个灌溉工程的质量。选用国内著名厂家生产的水泵，具体型号见后面水泵选型设计部分。
2．过滤系统
灌水器极易被水源中的污物和杂质堵塞。因水源中不同程度地含有一定数量的砂粒，一般可采用物理过滤的方法除去水中的砂粒。根据单眼机井的出水量和种植区灌溉管理的实际情况，拟采用二级过滤系统，即离心过滤器+自动反冲洗叠片组合式过滤系统。根据水质和灌水器的结构，叠片式过滤器选用120目的国外进口过滤器，过滤精度很高。
过滤系统采用自动控制反冲洗系统，但需要定期进行维护，对管理人员的要求较严格。
3．施肥系统
考虑使用者管理情况，施肥系统采用施肥机，在泵出口干管、过滤系统前加注肥料，由水源泵本身提供压力。该施肥系统施肥高效节能、操作方便，能大大提高板栗的产量。
4．输配水管网
管道是灌溉系统的主要组成部分。工程主要采用的管材有PVC、PE等。管网系统中首部采用PVC管，田间管网系统采用PE管，微喷头、滴头及稳流器选用以色列进口产品。PVC管材、PE管材、管件等应选用国内著名厂家产品，符合国家规范标准要求。
5．灌水器
该项目微喷头工作压力0.20Mpa，流量80L/h；
滴灌管工作压力0.1 Mpa，滴头间距1米，滴头流量3.6L/h；
小管出流稳流器工作压力0.1 Mpa，间距3米，流量60L/h。
三、田间灌溉工程设计
1.滴灌系统
1.1 设计参数
水量充足，能够充分保证温室灌溉
根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数：
(1) 日耗水强度：取5.0mm/d
(2) 土壤湿润比：取80% (3) 灌水有效利用系数：η=0.9
(4) 设计灌水均匀度：Cu=0.95
1.2 灌水器的选择
据灌水器的种类和水力性能拟选用内镶片式滴灌管，滴头设计工作压力0.1MPa，流量3.6L/h。
13 灌溉系统的管网布置
(1) 毛管布置
毛管为Ф16滴灌管，灌水毛管采用沿种植方向单行布置，毛管间距为3.0m，滴头间距为1m。
(2) 支管的布置
支管采用Ф75的PE塑料管，设在地块纵向布置，支管首部设有控制阀、过滤器、施肥罐等，具体布置如图所示。
(3) 干管的布置
主干管管沿地块南北向布置1条，材料采用UPVC塑料管，具体布置如图所示。
(4) 保护设备的设置
为使灌溉系统安全稳定的运行，在其首部设置了进气阀、压力表、网式过滤器等安全保护装置。
1.4 微灌灌溉制度的确定
(1) 设计灌水定额的推算
/10minmaxrzp。m
经计算得：m=26.15mm=17.43m3/h
(2) 灌水周期的推算
公式： T=m/Ed
据计算果树的灌水周期为6.5天。 FdqLhf75.475.1510505.0(3) 一次灌水延续时间
t=m×Se×Sr/q
经计算一次灌水延续时间为t=2.18小时。
(4) 灌溉系统工作制度
本系统采用轮灌的灌溉形式，分为8个轮灌区，每次灌溉一个区。
1.5 灌溉系统水力计算
(1) 沿程水头损失
PE支、毛管水力计算的公式为
(2) 总水头损失：H-Hf+Hi
Hi：局部水头损失，取沿程水头损失的10%计算
1.6水泵选型
经计算水泵流量20m3/h，扬程20m
2．小管出流系统
2.1设计参数：
根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数：
①日耗水强度：Ea＝5mm/d
②土壤湿润比：蔬菜取90%
③灌水有效利用系数：η=0.95
④设计灌水均匀度：Cu=0.95
⑤土壤设计湿润比：P＝40%
2.2灌水器的选择
据土壤类型和种植作物种类，拟选用： 压力补偿式稳流器，设计工作水头Hd=10米，出水流量qd=50L/h。
2.3灌溉系统的管网布置
（1）毛管布置
毛管采用单行布置（即一行果树布置一条毛管），每行果树下设一条φ4的PE管。
（2）支管的布置
支管布置在每个小地块的地边，每个支管控制100～200棵树，具体布置如图所示。
（3）干管的布置
从蓄水池开始用φ90UPVC管沿果园的田间路边布置，具体布置如图所示。
（4）保护设备的装置
为使灌溉系统安全稳定的运行，在其首部设置了进气阀、压力表、网式过滤器等安全保护装置，同时在每个地块都设置一个排水装置，在支管的局部最低点。
2.4微灌灌溉制度的确定
（1）灌水定额：
minmax1.0pzm
式中： m——设计灌水定额，mm；
——土壤容重，g/cm3；
z——计划湿润土层深度，m；
p——微灌设计土壤湿润比，%
max——适宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比，％）；
min——适宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比，％）；
——灌溉水利用系数。
经计算：m＝48.84mm=32.56m3/h。
（2）灌水周期： EamT
式中： m——设计灌水定额，mm
Ea——设计耗水强度，mm/d；
T——设计灌水周期，d；
——灌溉水利用系数。
经计算： T＝9.3d，根据实际情况取9d。
（3）一次灌水延续时间：
qSrSemt
t——一次灌水延续时间，h；
m——设计灌水定额，mm；
Se——滴头间距，m；
Sr——毛管间距，m；
q——滴头流量，L/h。
经计算，板栗树一次灌水延续时间为分别为t=1.8小时。
（4）灌溉系统工作制度：
本系统考虑只有1台水泵，为防止出现10个灌水区争水现象，需要制定一套完整的轮灌制度。首先最多只能1个灌水区的分水阀门灌水，以便灌水系统安全稳定的运行，灌水均匀。
2.5灌溉系统水力计算
（1）沿程水头损失
UPVC管水力计算的公式：nmfdQLh510948.0
PE支、毛管水力计算公式：FdQLhnmf510505.0
fh——沿程水头损失，m；
L——管道长度，m； Q——流量，m3/h；
d——管道内径，mm；
m——流量指数，与摩阻损失有关；
n——管径指数，与摩阻损失有关；
F——多口系数；
（2）总水头损失：
jfhhh
jh——局部水头损失，取沿程水头损失的10％计算。
2.5水泵选型
经计算水泵流量20m3/h，扬程20m
3．微喷灌系统
3.1微喷头选择及组合间距
（1）控制因素
土壤的允许灌溉强度
由于项目区土壤质地以砂壤土为主，其允许喷灌强度[p]=15mm/h。
雾化指标
作物资料
dhpd
蔬菜及花卉 4000—5000
粮食作物、经济作物及果树 3000—4000
牧草、饲料作物、草坪和绿化林木 2000—3000
（2）确定喷头
选用以色列NAANDAN公司的8991喷头，工作压力0.20Mpa，流量80L/h；喷头雾化效果好，喷头旋转平衡轻柔，无振动现象，喷头安装高度距地面0.4m。
（3）组合间距 喷头组合间距为3*3m。
（4）校核组合喷灌强度
微喷理论组合喷灌强度为：
89.83*380*baqsmm/h
考虑喷灌时的蒸发等因素，微喷灌的水利用系数约为90%左右，故实际的组合喷灌强度为
0.89.0*89.8*smm/h
喷头的组合喷灌强度小于土壤的允许喷灌强度，满足要求。
3.2制定微喷灌溉制度
（1）设计灌水定额
/)(1.021hm
其中：m—设计灌水定额（mm）；
—土壤干容重，取1.45g/cm3；
h—计划湿润层深度，10cm；
1—田间持水量（干土重）上限(%)；
2—田间持水量（干土重）下限(%)；
—喷洒水利用系数。
适宜田间持水量的上、下限为70%和90%：
%27%90%301，%21%70%302
选取=0.90
（2）设计灌水定额：
/)(1.021hm
=0.1*1.45*10*（27-21）/0.90=9.67mm=6.45m3/亩
物日需水量
考虑主要作物为树木，设计临界期平均日需水量ETa=8mm/d； （3）设计灌水周期
aETmT/
T—设计灌水周期（天）
m—设计灌水定额（mm）
aET—作物日需水量（mm）
—喷洒水利用系数，取0.90
灌水周期为：
1.18/90.0*67.9/aETmT天，取2天；
（4）计算一次灌水工作时间
hmt09.10.890.0*67.9/
3.3灌溉系统水力设计
（1）灌水小区允许水头偏差率
根据《微灌工程技术规范》知，灌水器设计允许流量偏差率不大于20%。故本设计取20%。
灌水器工作水头偏差率与流量偏差率之间的关系可用下式表示：
11[](10.15)vvvxhqqxx
其中：[]vh——允许水头偏差率，%；
x——灌水器流态指数，本设计中灌水器流量为80L/h，设计水头为20m，喷头内水流为全紊流，流态指数为0.5；
vq——流量偏差率，%；
综上计算有
110.5[]0.0210.150.020.4120.50.5vh
（2）灌水小区允许水头偏差
dvhhh
