滴灌典型設(shè)計(jì).doc

滴灌典型設(shè)計(jì)1、工程概況一二二團(tuán)場位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣，東經(jīng)85278541，北緯44374448。海拔350370m，地勢由東向西北傾斜，南北坡降一般在1.5，東西坡降一般在1。境內(nèi)有兩條南北走向的自然溝（古河床），是該地區(qū)土壤形成、地下水蘊(yùn)藏和自然植被滋生的搖籃，并造成土壤、水源等農(nóng)業(yè)資源的一定的差異。2002年122團(tuán)計(jì)劃實(shí)施滴灌面積20000畝，分布在全團(tuán)九個連隊(duì)，其中1連1800畝，23連200畝，5連4000畝，18連600畝，12連3600畝，2連4500畝，4連2400畝，3連2400畝，17連1000畝。詳細(xì)分布情況見附圖。1.1土地利用情況全團(tuán)規(guī)劃面積37.27萬畝，其中可耕地面積24.4萬畝，開墾17.6萬畝，六十年代初期最大播種到18萬畝，現(xiàn)耕地為14.9萬畝。近幾年因水限制，不斷壓縮面積，每年播種面積1011萬畝?；牡兀ê没娜暌陨希?.8萬畝。1.2土壤概況土壤質(zhì)地以壤質(zhì)為主。在24.4萬畝可耕地中，中壤占總面積的22.7%；輕壤占總面積的20.6%；砂壤占總面積的18.3%；重壤占總面積的3.3%。土壤鹽漬化面積占總面積的20.8%，其中耕地中鹽漬化面積占耕序號項(xiàng)目名稱單位數(shù)量一土壤與作物1土壤結(jié)構(gòu)壤土2設(shè)計(jì)日耗水量Eamm/d43土壤濕潤層深度Zm0.504土壤設(shè)計(jì)濕潤比P%655適宜的土壤含水率上限%226適宜的土壤含水率下限%15二滴頭1選型天業(yè)產(chǎn)單翼迷宮式2工作水頭m8m3流量L/h2.44滴頭間距m0.3地面積的18.4%。1.3水源122團(tuán)水源主要為水庫水和地下水。此次滴灌節(jié)水工程水源為水庫水。2、基本資料典型設(shè)計(jì)選擇12連61、62號地，控制面積1109畝，土壤類型為壤土，種植作物為棉花，種植模式采用：一膜一管四行-（10+66+10）66cm，滴灌帶間距152cm，為機(jī)采棉。由于122團(tuán)所選地塊均為標(biāo)準(zhǔn)條田，規(guī)劃面積600畝。參照團(tuán)場意見兩塊地一個系統(tǒng)，實(shí)播面積不大于1200畝。典型設(shè)計(jì)選擇地塊具有典型性，可以代表其它地塊。2.1滴灌工程設(shè)計(jì)參數(shù)的確定2.1.1設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度（Ea）設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度采用設(shè)計(jì)年灌溉季節(jié)月平均耗水強(qiáng)度峰值，并由當(dāng)?shù)卦囼?yàn)資料確定。由于122團(tuán)無實(shí)測資料，所以設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度采用經(jīng)驗(yàn)值。糧、棉、油等大田作物經(jīng)驗(yàn)值為46mm/d，考慮往年滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)選取值及運(yùn)行情況和節(jié)水目的，取經(jīng)驗(yàn)值下限Ea=4 mm/d。2.1.2土壤設(shè)計(jì)濕潤比（P）滴灌的土壤設(shè)計(jì)濕潤比，是指被濕潤土體占計(jì)劃濕潤層總土體的百分比。糧、棉、油等大田作物經(jīng)驗(yàn)值為60%90%，根據(jù)作物的需要、工程的重要性及當(dāng)?shù)刈匀粭l件等，取經(jīng)驗(yàn)值P=65%。2.1.3土壤濕潤層深度（Z）糧、棉、油等大田作物經(jīng)驗(yàn)值為0.30.6m，設(shè)計(jì)取值Z=0.5m。2.1.4適宜的土壤含水率上下限及土壤容重設(shè)計(jì)地塊屬中壤土，其容重在1.401.55g/cm3,土壤容重取平均值=1.48g/cm3。適宜的土壤含水率上限在22%28%之間，設(shè)計(jì)取max=22%。適宜的土壤含水率下限取min=15%。2.1.5滴灌水利用系數(shù)（）滴灌水利用系數(shù)一般采用0.90.95，設(shè)計(jì)采用=0.90。2.1.6設(shè)計(jì)灌水定額（m）設(shè)計(jì)灌水定額:可根據(jù)以上試驗(yàn)資料按下式計(jì)算確定。m=0.1zP(max-min)/m=0.11.480.45607/0.95=37.41(mm)設(shè)計(jì)取m=37.5mm。設(shè)計(jì)參數(shù)見表2.1表2.1典型滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)3 、設(shè)計(jì)內(nèi)容3.1 系統(tǒng)水量平衡計(jì)算122團(tuán)河水滴灌水源供水流量穩(wěn)定且無調(diào)蓄作用，用下式確定滴灌面積：A=(Qt)/10IaIa=Ea-P0式中：A可灌面積，hm2；Q可供流量，m3/h；Ia設(shè)計(jì)供水強(qiáng)度，mm/d；Ea設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度，mm/d；P0有效降雨量，mm/d；t水源每日供水時數(shù)，h/d；-灌溉水利用系數(shù)。A=1109畝=73.93 hm2；Ea=4mm/d；P0=0mm/d；Ia=4mm/d；t=20h/d；=0.90。Q=155.6m3/h，按經(jīng)驗(yàn)1m3/h可控制7畝地計(jì)算Q=158.4m3/h，故122團(tuán)典型設(shè)計(jì)供水流量取160m3/h。3.2管道設(shè)計(jì)滴灌帶選用單翼迷宮式滴頭，當(dāng)?shù)晤^間距0.3m,q=2.4L/h時，Q=0.592H0.594。3.2.1毛管極限長度的校核毛管的極限孔數(shù)（毛管按均勻地形坡計(jì)算）：Nm=INT(5.466h2d4.75)/(kSqd1.75)0.364 h2=2h式中：h2毛管的允許水頭偏差，m，h2=2h；d毛管內(nèi)徑，d=16mm；k水頭損失擴(kuò)大系數(shù)，為毛管總水頭損失與沿程水頭損失的比值，k=1.11.2；S毛管上分流孔的間距，S=0.3m；qd毛管上滴頭的設(shè)計(jì)流量，qd=2.4L/h表5.1 參數(shù)表d(mm)kCuS(m)qd( L/h)h2(m)Nm(個)L(m)161.190%0.32.41.823771.13.2.2各級管道管徑的確定及水力計(jì)算管道管徑的確定方法選擇經(jīng)濟(jì)流速法。塑料管材的經(jīng)濟(jì)流速一般取v=1.21.8m/s。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定，干管采用PVC160mm,支管采用PE63mm，附管采用PE32mm。4、設(shè)計(jì)灌水周期及一次灌水延續(xù)時間4.1設(shè)計(jì)灌水周期TT=（m/Ea）式中：m設(shè)計(jì)灌水定額（mm）；Ea設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度（mm/d）；灌溉水利用系數(shù)；此典型設(shè)計(jì)m按每畝25m3設(shè)計(jì)，即m=37.5mm；Ea=4mm/d（取設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下限）；=0.90。則設(shè)計(jì)灌水周期T=8.4天。4.2一次灌水延續(xù)時間tt=(mSeSL)/q式中：t 一次灌水延續(xù)時間； Se滴頭間距（m）； SL毛管間距（m）； q滴頭設(shè)計(jì)流量（L/h）；此典型設(shè)計(jì)Se=0.3m；SL=1.52m；q=2.4 L/h；則一次灌水延續(xù)時間t=7.125小時。5、沿程損失計(jì)算及水泵選型計(jì)算微灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)水頭HH=Zp-Zb+h0+hf+hwH微灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)水頭，m；Zp-Zb典型毛管進(jìn)口與水源設(shè)計(jì)水位之間的高差，m；Ho典型毛管進(jìn)口的設(shè)計(jì)水頭，取h0=10m；hf水泵至典型毛管進(jìn)口的管道沿程水頭損失，m；hw水泵至典型毛管進(jìn)口的管道局部水頭損失，m。通過管網(wǎng)水力計(jì)算：Zp-Zb=0；Ho=10；hf=15.93；hw=0.70；地形因素按1m計(jì)；系統(tǒng)進(jìn)口以前損失按10m計(jì)。合計(jì)H=38m，選擇Q=160m3/h, H=38m離心泵6、管網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及泵站在直徑大于50mm的管道末端、轉(zhuǎn)彎、分岔和閥門處應(yīng)設(shè)鎮(zhèn)墩，干管每隔200m設(shè)一鎮(zhèn)墩6060cm。為保證系統(tǒng)管網(wǎng)的正常運(yùn)行，需在管路上安裝控制和保護(hù)裝置。管道埋深根據(jù)地面荷載和機(jī)耕要求,干管埋深80cm,為控制各分干管的運(yùn)行,分干管首部設(shè)控制閘閥,尾部設(shè)泄水閥,各閘閥均砌閥門井保護(hù)。根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果，河水選擇Q=160m3/h,H=37m離心泵，可滿足滴灌系統(tǒng)工作壓力和設(shè)計(jì)流量。在過濾器出口安裝水表、逆止閥，在過濾器和施肥罐的前后分別設(shè)置一個壓力表，觀察其壓力變化。在滴灌系統(tǒng)的最高處設(shè)置進(jìn)排氣閥，以調(diào)節(jié)管網(wǎng)進(jìn)氣和排氣，防止停水時管網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，和開始供水時，管網(wǎng)排氣不暢產(chǎn)生氣阻，使管網(wǎng)破壞，影響正常供水。7、運(yùn)行方案122團(tuán)12連61、62號地首部滴灌系統(tǒng)，種植面積為1109畝，水泵流量為160m3/h，凈揚(yáng)程為38米。（首部損失為10米）具體運(yùn)行方式如下：一、三分干同時運(yùn)行1、支1支7、支29支35為一個輪灌組，每條支管各開一條附管，作為一個輪灌小區(qū)，一次灌一個小區(qū)，此輪灌組需8次灌完。一次灌水延續(xù)時間為7時。苗期和灌水高峰期視具體情況適當(dāng)縮短或延長灌水時間。二、三分干同時運(yùn)行2、支8支14、支22支28為一個輪灌組，每條支管各開一條附管，作為一個輪灌小區(qū)，一次灌一個小區(qū)，此輪灌組需8次灌完。一次灌水延續(xù)時間為7小時。苗期和灌水高峰期視具體情況適當(dāng)縮短或延長灌水時間。一、二分干同時運(yùn)行3、支36支42、支15支21為一個輪灌組，每條支管各開一條附管，作為一個輪灌小區(qū)，一次灌一個小區(qū)，此輪灌組需8次灌完。一次灌水延續(xù)時間為7小時。苗期和灌水高峰期視具體情況適當(dāng)縮短或延長灌水時間。系統(tǒng)運(yùn)行初期必須調(diào)節(jié)每條支管上的球閥，