典型設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、2 項(xiàng)目區(qū)基本情況2.1項(xiàng)目區(qū)概況2.1.1社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況南岔鎮(zhèn)位于北緯39°5241°53，東經(jīng)94°0094°45。全鎮(zhèn)共轄8個(gè)行政村，作物種植主要以棉花、蜜瓜及葡萄等經(jīng)濟(jì)作物為主，2009年全鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)總收入達(dá)到1.93億元，農(nóng)民人均純收入達(dá)到6940元。項(xiàng)目實(shí)施區(qū)十工村共轄8個(gè)村民小組，556戶2235人，耕種面積1.5萬(wàn)畝，2010年全村經(jīng)濟(jì)總收入達(dá)到4600萬(wàn)元，農(nóng)民人均純收入達(dá)到8500元。2.1.2 自然概況（1）地形地貌南岔鎮(zhèn)地處疏勒河中下游的沖積平原，地勢(shì)開闊平坦，位于瓜州縣平原綠洲區(qū)，地勢(shì)由東南逐漸向西北傾斜，大致呈東西走向，海拔1100

2、1130m之間。（2）土壤項(xiàng)目區(qū)的土壤成土母質(zhì)，主要是河流沖積灌溉淤積和沖積物，土壤有機(jī)質(zhì)、土壤養(yǎng)分狀況：耕層（020cm）有機(jī)質(zhì)含量平均為1.36%，一般在0.821.65%之間，全氮含量0.040.1%，堿解氮41.270.26ppm，速效磷2.716ppm，速效鉀為83.8176.4ppm，全磷0.0360.055%，表現(xiàn)為氮不足，磷極缺，鉀無(wú)余。（3）氣象條件瓜州縣地處河西走廊西端，氣候類型屬典型的干旱大陸性氣候區(qū)，氣候特征是降雨少，蒸發(fā)量大，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大，冬季寒冷，夏季炎熱，四季多大風(fēng)，全年風(fēng)向以東風(fēng)最多，全年?yáng)|風(fēng)頻率達(dá)44%，年平均氣溫8.8，極端最高氣溫42.8，極端最

3、低氣溫-29.3，年均蒸發(fā)量3042.6mm,年均降水量47.4mm,歷年最大積雪深170mm，最大凍土深度150cm,年日照時(shí)數(shù)3240.8h，年平均風(fēng)速3.6m/s,最大風(fēng)速34.6m/s，大風(fēng)天數(shù)多年平均68d，主導(dǎo)風(fēng)向夏季為東風(fēng)，冬季為西南風(fēng)，春夏之交為西北風(fēng)。詳見(jiàn)氣象資料表2-1。（4）水文區(qū)域內(nèi)地下潛水和承壓水含水量豐富，但補(bǔ)給徑流和排泄條件比較復(fù)雜。其主要補(bǔ)給水來(lái)源于雙塔水庫(kù)庫(kù)水下滲、灌溉渠道水和田間水滲漏補(bǔ)給，其次是側(cè)面的地下徑流和少量的雨水洪水滲漏補(bǔ)給，平原上部為潛水，下部為承壓水，二者含水巖性基本一致，都以中、上更新統(tǒng)砂礫石、粉細(xì)砂層及泥質(zhì)砂區(qū)和泥質(zhì)粉砂巖為主，含水層礫石占

4、63，砂占32，泥質(zhì)占5。承壓水層與隔水層相互迭替，呈多層結(jié)構(gòu)，承壓水含水層厚度50140m，隔水層埋深3050m，厚度38m，單井涌水量1940 m3/d，礦化度小于1g/L。2.1.3.作物種植結(jié)構(gòu)情況及開發(fā)潛力根據(jù)產(chǎn)業(yè)調(diào)整規(guī)劃，以及當(dāng)?shù)貙?shí)際成功的種植經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目區(qū)十工村有耕地面積1.5萬(wàn)畝，主要種植作物為棉花、蜜瓜、葡萄等經(jīng)濟(jì)作物。項(xiàng)目區(qū)作物種植比例棉花：蜜瓜：葡萄為1.6:1.2:1。南岔鎮(zhèn)十工村已建成高效節(jié)水示范片300多畝，建成后管理方便，經(jīng)濟(jì)效益顯著，村民對(duì)于高效節(jié)水的積極性很高，率先對(duì)作物種植比例進(jìn)行調(diào)整，作物種植面積集中，且灌溉水源分布均勻，充分利用有限的水資源，項(xiàng)目實(shí)施區(qū)集中

5、連片，有利于提高高效節(jié)水示范影響力和高效節(jié)水技術(shù)的發(fā)展及推廣。2.1.4 灌溉定額及用水量本次實(shí)施高效節(jié)水灌溉面積5047畝，低壓管道輸水灌溉487畝，作物為棉花；滴灌4560畝，其中棉花節(jié)水滴灌1617畝，蜜瓜節(jié)水滴灌1614畝，葡萄節(jié)水滴灌1329畝。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)多年種植經(jīng)驗(yàn)，高效節(jié)水項(xiàng)目實(shí)施前采取大水漫灌，灌溉水利用系數(shù)較低，棉花灌溉定額為420m³/畝，蜜瓜灌溉定額為500m³/畝、葡萄灌溉定額為620m³/畝，現(xiàn)狀灌溉制度詳見(jiàn)表2-2 2.2水利基礎(chǔ)設(shè)施瓜州縣高效節(jié)水灌溉示范項(xiàng)目實(shí)施區(qū)為井、河混灌區(qū)，項(xiàng)目區(qū)大部分田間渠道年久失修，滲漏嚴(yán)重，渠系水利用系數(shù)低

6、。農(nóng)業(yè)灌溉主要以抽取地下水進(jìn)行灌溉。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有機(jī)井17眼，單井涌水量為1920m³/d，機(jī)井動(dòng)水位為4050m左右。但由于機(jī)井水泵運(yùn)行多年，已老化，在灌溉高峰期時(shí)常出現(xiàn)損壞，作物不能適時(shí)灌溉，作物減產(chǎn)，給農(nóng)民群眾造成經(jīng)濟(jì)損失。為保證項(xiàng)目實(shí)施后項(xiàng)目區(qū)灌溉有序進(jìn)行，需對(duì)原機(jī)井水泵進(jìn)行更換。項(xiàng)目區(qū)機(jī)井基本情況詳見(jiàn)表2-3。2.3建筑材料、水電供應(yīng)及交通條件項(xiàng)目區(qū)北側(cè)分布有疏勒河老河床，河道內(nèi)石料蘊(yùn)藏量約230萬(wàn)m3；砂礫石料資源豐富，可滿足本工程所需。有變電所1座，電力資源可滿足施工用電及工程運(yùn)行要求；嘉峪關(guān)有水泥廠1座，可滿足項(xiàng)目建設(shè)所需的水泥；施工用水就近利用項(xiàng)目區(qū)灌溉機(jī)井提取地下水，

7、其水質(zhì)良好，對(duì)普通砼無(wú)侵蝕性；生活水源可利用已建成的人畜飲水工程供給，也可利用井水。項(xiàng)目區(qū)距縣城8km，交通十分便利，南靠安敦路，北臨312國(guó)道，交通便利；鄉(xiāng)村道路四通八達(dá)，發(fā)達(dá)的交通運(yùn)輸可保障項(xiàng)目建設(shè)正常進(jìn)行。 瓜州縣氣象資料統(tǒng)計(jì)表 表2-1序號(hào)項(xiàng)目單位月份全年一二三四五六七八九十十一十二1多年各月平均氣溫-10.3-5.23.611.518.222.824.823.717.38.6-1.1-8.78.82多年各月平均最高氣溫-1.73.712.520.326.430.432.331.526.118.47.5-0.817.33多年各月平均最底氣溫-16.7-12.3-4.13.09.414.

8、316.415.99.50.9-7.6-14.61.24多年各月極端最高氣溫10.520.724.831.537.239.042.841.136.033.922.412.542.85多年各月極端最底氣溫-29.3-24.2-22.8-10.3-2.22.25.94.4-3.8-12.9-27.2-27.5-29.36多年各月平均降水量mm1.01.62.43.44.58.112.09.12.30.91.10.947.47歷年中月最大積雪深度cm11717541110178多年各月日照時(shí)數(shù)h212.6210.9252.9272.7315.7321.0321.6319.5299.9281.8224

9、.5207.73240.89多年各月蒸發(fā)量mm40.976.3220.4344.7436.8423.7425.4431.8313.9200.886.441.53042.610多年平均最大凍土深度cm1081161161118328111611多年各月平均風(fēng)速m/s3.23.84.54.54.33.63.53.83.73.33.23.23.712歷年平均最大風(fēng)速m/s22192424201920191820172021相應(yīng)主風(fēng)向16方位EEEENE，EEEEEEEW,EWSE,EE13各月一日最大降水量mm4.08.011.012.213.730.724.919.512.07.85.83.330

10、.7 現(xiàn)狀水平年灌溉制度表表 表2-2作 物種植比例 %灌 水 次 數(shù)灌水定額灌水時(shí)間（月、日）灌溉定額凈灌水率m3/畝始終延續(xù)時(shí)間m3/畝m3/s.萬(wàn)畝棉花4211004.044.3274200.180 2656.156.3160.197 3607.017.15150.194 4707.167.3150.227 5607.318.14150.194 6658.158.3160.197 蜜瓜3211104.054.25215000.194 2655.165.3150.160 3656.186.3130.185 4657.258.06130.185 5658.088.2130.185 6658.

11、218.3110.219 7658.319.1110.219 葡萄261503.294.08126200.125 2404.094.23150.080 3404.245.05120.100 4355.065.17120.088 5405.185.29120.100 6455.36.13150.090 7406.146.25120.100 8406.267.08130.093 9457.097.21130.104 10407.228.02120.100 11358.038.12100.105 12408.138.22100.120 13408.239.09180.067 14409.19.321

12、0.057 155010.0110.18180.084 綜合凈灌溉定額497.6m3/畝 3 工程設(shè)計(jì)本次計(jì)劃實(shí)施高效節(jié)水灌溉面積5047畝，低壓管道輸水灌溉487畝，作物全為棉花；滴灌4560畝，其中棉花節(jié)水滴灌1617畝，蜜瓜節(jié)水滴灌1614畝，葡萄節(jié)水滴灌1329畝。3.1設(shè)計(jì)依據(jù)(1)灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50288-99）(2)節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范（SL207-98）(3)水利建設(shè)改造經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范（SL72-94）(4)水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（SL252-2000）、(5)低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范（SL/T153-95）(6)農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范（GB/

13、T20203-2006）3.2總體設(shè)計(jì)3.2.1水源工程滴灌工程設(shè)計(jì)灌溉面積4560畝，管灌工程設(shè)計(jì)面積487畝，灌溉用水為地下水。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有17眼井，井深100m120m,水泵為潛水泵，配套電機(jī)功率30KW，機(jī)井出水量為80m3/h,單井最大涌水量為1920m3/d。由于運(yùn)行年久，設(shè)備老化，更換設(shè)備后可滿足項(xiàng)目灌溉要求。故本次水源工程設(shè)計(jì)為不新打水源井，更換水泵等設(shè)備后，利用原有機(jī)井作為滴灌工程和低壓輸水灌溉工程的水源。水源井基本情況匯總表表3-1名稱取水地點(diǎn)經(jīng)度取水地點(diǎn)緯度取水點(diǎn)地面高程（m）水泵型號(hào)靜水位（m）動(dòng)水位（m）年取水量(P=50%)（萬(wàn)m3)出水量（m3/h)設(shè)計(jì)日最大取水量

14、（萬(wàn)m3)南岔鎮(zhèn)十工村一組1#井95°4904.3''40°2637.2''1176200QJ80-6011448800.36南岔鎮(zhèn)十工村一組2#井95°4823.5''40°2627.9''1174200QJ80-8012458800.36南岔鎮(zhèn)十工村二組1#井95°4719.5''40°2602.1''1175200QJ80-5011448800.36南岔鎮(zhèn)十工村二組2#井95°4706.5''40°

15、2558.9''1179200QJ80-8011448800.21南岔鎮(zhèn)十工村三組1#井95°4648.2''40°2549.6''1165200QJ60-6012428600.36南岔鎮(zhèn)十工村三組2#井95°4643.9''40°2604.7''1163200QJ80-6012428800.36南岔鎮(zhèn)十工村三組3#井95°4647.3''40°2531.6''1171200QJ80-8010438800.36南岔鎮(zhèn)十工村三

16、組4#井95°4650.7''40°2609.2''1156200QJ80-6012458800.36南岔鎮(zhèn)十工村四組1#井95°4619.8''40°2557.1''1173200QJ60-6010448600.36南岔鎮(zhèn)十工村四組1#井95°4613.3''40°2554.1''1160200QJ80-8013468800.36南岔鎮(zhèn)十工村四組2#井95°4605.6''40°2532.0'&

17、#39;1176200QJ60-6011458600.36南岔鎮(zhèn)十工村四組3#井95°4605.9''40°2511.6''1171200QJ80-8012458800.36南岔鎮(zhèn)十工村四組4#井95°4612.4''40°2514.8''1163200QJ80-8013468800.36南岔鎮(zhèn)十工村五組1#井95°4528.4''40°2528.4''1149200QJ60-5013478600.36南岔鎮(zhèn)十工村五組2#井95°

18、4547.2''40°2542.9''1175200QJ80-8012468800.3南岔鎮(zhèn)十工村六組1#井95°4532.9''40°2458.0''1163200QJ80-6011478800.36南岔鎮(zhèn)十工村六組2#井95°4516.0''40°2452.9''1152200QJ80-8010458800.36南岔鎮(zhèn)十工村六組3#井95°4449.2''40°2447.5''1164200QJ

19、80-8012468800.363.2.2首部樞紐管灌工程首部樞紐包括動(dòng)力、水泵及控制設(shè)施。滴灌工程樞紐包括動(dòng)力機(jī)、水泵、變配電設(shè)備、施肥(藥)裝置、過(guò)濾設(shè)施和安全保護(hù)及量測(cè)控制設(shè)施。動(dòng)力機(jī)及水泵本系統(tǒng)動(dòng)力機(jī)全部采用380V輸電系統(tǒng)供電，水泵采用潛水電泵，由潛水泵加壓送入管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行灌溉。施肥(藥)裝置滴灌工程施肥(藥)采用隨水施肥(藥)的方式，單位面積上一次施肥量為3kg7kg/畝，選用施肥罐容積為100L150L。施肥罐安裝在網(wǎng)式過(guò)濾器之前，施肥罐與主管并連在一起，在主管上施肥罐進(jìn)水口和出水口之間設(shè)置施肥閥來(lái)控制施肥量。 過(guò)濾設(shè)施該項(xiàng)目區(qū)地下水含沙量介于010mg/L之間，選用4的離心過(guò)濾

20、器與100目的網(wǎng)式過(guò)濾器可滿足滴灌工程需要。安全保護(hù)及量測(cè)控制設(shè)施根據(jù)首部樞紐運(yùn)行要求，設(shè)置的控制設(shè)施有：DN160蝶閥；量測(cè)設(shè)施有：DN150智能水表、01.0MPa壓力表；安全保護(hù)設(shè)施有：DN150逆止閥、DN110快速進(jìn)排氣閥等。3.3工程典型設(shè)計(jì)3.3.1棉花滴灌工程典型設(shè)計(jì)為將工程設(shè)計(jì)盡量達(dá)到整個(gè)灌區(qū)的實(shí)際，根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50288-99）典型片選在十工村五組2#井控制的面積為272畝的地塊，種植作物為棉花，井水全額灌溉。基本資料見(jiàn)下表： 棉花膜下滴灌工程基本資料表序號(hào)分項(xiàng)內(nèi)容1地塊面積A：272畝（18.13hm2）地勢(shì)：平坦地理位置：瓜州縣南岔鎮(zhèn)十工村地形圖：見(jiàn)

21、平面布置圖，包括地形尺寸、地面坡降、地物、水源的具體位置2土壤土壤類型：砂壤土土壤容重g（g/cm3）：1.45田間持水量u田（%）：25土層厚度（cm）：603氣象年平均蒸發(fā)量（mm/年）：2161年平均降雨量（mm/年）：37有效降雨強(qiáng)度P0（mm/d）：0初霜日：10月末終霜日：2月下旬4作物作物名稱：棉花種植方向：東西（沿X軸方向）株行距（cm）：株距10、窄行30、寬行40作物耗水強(qiáng)度Ea（mm/d）：65水源水源類型：井水出水量（m³/h）：806電力配有動(dòng)力電源，使用方便。3.3.1.1系統(tǒng)選型與初設(shè)參數(shù)（1）系統(tǒng)選型 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為“水源工程 首部 輸配水管網(wǎng) 灌水器”；

22、輸配水管網(wǎng)由主干管、分干管、地埋支管、毛管組成。主干管、分干管，支管等采用0.4MPa的PVC-U管以地埋形式鋪設(shè)，毛管鋪設(shè)于地面。灌水器選用內(nèi)鑲式滴灌帶，滴頭間距0.3m，流量2L/h。滴灌帶沿種植方向X向一行兩管布置，鋪設(shè)間距0.7m。壓力流量關(guān)系式為。(2) 初定參數(shù) 水量平衡計(jì)算 C=18h, ,Ea=6mm/d,Po=0,S=0,A=18.13hm2,=0.9則Ia= Ea- Po-S=6mm/d。 可得：Q=67.15(m3/h) 井出水量取80m3/h67.15m3/h，滿足作物需水要求。式中：Q為可供水量，m3/h；A為灌溉面積，hm2；Ia為設(shè)計(jì)灌溉補(bǔ)充強(qiáng)度，mm/d；Ea為

23、灌水高峰期設(shè)計(jì)平均耗水強(qiáng)度，mm/d；P0為有效降雨量，mm/d;C為系統(tǒng)每日工作小時(shí)，h/d；為灌溉水利用系數(shù)。 灌水小區(qū)設(shè)計(jì)允許偏差率 設(shè)計(jì)允許流量偏差率qv，按照規(guī)范qv20%。 x=0.46, 取q=20%,計(jì)算可得： h= q(1+0.15 q) =×0.2×(1+0.15××0.2) =0.45 式中：x為灌水器的流態(tài)指數(shù)；qv為流量偏差率，；h 為允許水頭偏差率，。 土壤濕潤(rùn)比p 毛管（滴灌帶）與棉花布置見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙，依據(jù)公式式計(jì)算土壤濕潤(rùn)比p，Se=0.3m,Sl=0.7m,Sw=0.5m代入得式中：P為土壤濕潤(rùn)比，；Se為滴頭間距，m；S

24、t為作物間距，m；Sw為濕潤(rùn)寬度，m；Sr為作物窄行與寬行的平均值，m；n為一棵作物所占有的灌水器數(shù)目，個(gè)。設(shè)計(jì)灌水定額m =1.45g/cm3 ,z按棉花生長(zhǎng)情況取z =0.6m，P=71.4%,根據(jù)棉花需水高峰期的土壤最佳含水率范圍umax，取田間最大持水量的78%，即umax =78%×25%=19.5%,umin=62%×25%=15.5%,，n=0.9，計(jì)算灌水定額m。 m=0.1)/ =0.1×1.45×0.6×71.4×(19.5-15.5)/0.9 =27.61()=18.41 (m3/畝)式中：m為設(shè)計(jì)灌水定額，mm

25、；為土壤容重，g/cm3 ；z為土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，m；umax、umin為適宜土壤含水率上下限；其余符號(hào)意義同前。 設(shè)計(jì)灌水周期T： m= 27.61,Ia=6/d,=0.9計(jì)算： T=(m/Ia ) =(27.61/6)×0.9=4.1（d)，取4天。 此值為棉花需水高峰期的灌水周期。 一次灌水延續(xù)時(shí)間m= 27.61, Se=0.3m, Sl=0.7,qd =2.3L/h t=2.8（h/組）取3h。式中：t為一次灌水延續(xù)，h；Sl為作物間距，qd為滴頭設(shè)計(jì)流量，L/h。其余符號(hào)意義同前。系統(tǒng)初設(shè)參數(shù)表序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)值1灌溉補(bǔ)充強(qiáng)度Ia（/d）62系統(tǒng)初定總供水流量Q（m3/

26、h）803灌溉水有效利用率0.94灌水小區(qū)允許的偏差率流量偏差率q0.2水頭偏差率h0.445土壤濕潤(rùn)比p（%）71.46設(shè)計(jì)灌水定額m()/（m3/畝）27.61/18.417設(shè)計(jì)灌水周期T(d)48初設(shè)一次灌水延續(xù)時(shí)間t(h/組)3 灌溉制度確定根據(jù)項(xiàng)目區(qū)近年來(lái)大田棉花膜下滴灌灌溉制度的研究和實(shí)踐應(yīng)用，確定灌溉定額如下表： 棉花膜下滴灌灌溉制度表作物名稱灌 溉方 式灌水定額 5月6月7月8月9月合計(jì) 棉花膜下 滴灌定額 (m3/畝)16861189030340次 數(shù)15652193.3.1.2灌水小區(qū)水力設(shè)計(jì)灌水小區(qū)允許水頭偏差 h= hvhd=0.45×10=4.5(m)式中：

27、h灌水小區(qū)允許水頭偏差，m；hv為設(shè)計(jì)允許頭偏差率，m；hd為灌水器設(shè)計(jì)水頭，m。毛管的極限孔數(shù)和極限長(zhǎng)度 按平坡計(jì)算，毛管的極限孔數(shù)為： （個(gè))毛管的極限鋪設(shè)長(zhǎng)度Lm=Se*Nm=0.3*313=93.9(m)，受條田的限制，實(shí)際鋪設(shè)長(zhǎng)度為65米。式中：d為滴管帶內(nèi)徑，其余符號(hào)意義同前。3.3.1.3支管管徑計(jì)算多孔支管選取兩種規(guī)格的PE管63PE、75PE。水損計(jì)算如下：水損計(jì)算表s(單孔間距m)qd單孔流量(L/h)d(管徑mm)N(多孔數(shù))多孔系數(shù)沿程水損(m)總水損(m)多孔管(毛管)0.3215.62201005138.8740.9771.075多孔管(支管)0.743372100

28、114935.05262.5142.765多孔管(支管)0.743360100114935.05215.9776.575分別取兩條分干管上相同位置的一條支管作為一個(gè)輪灌組。則兩出水口壓差為0.18m，毛管水損為1.08m則支管允許分配水頭為：4.50.18-1.08=3.24m試算支管管徑，見(jiàn)上表知，支管管徑選用75PE管滿足要求2.77m<3.24m，如選用63PE,壓差6.58m>3.24m不符合要求,故支管管徑確定為75PE。3.3.1.4小區(qū)壓力偏差驗(yàn)算 小區(qū)總水損h小=毛管水損+出水口壓差+支管水損=1.08+0.18+2.77=4.03m<hv(4.5m)故滿足規(guī)

29、范要求。3.3.1.5管網(wǎng)布置與系統(tǒng)工作制度確定(1)管網(wǎng)布置 單行毛管沿作物方向兩管一行直線布置，毛單側(cè)鋪設(shè)，單側(cè)長(zhǎng)度65 m。根據(jù)地形長(zhǎng)度，支管單側(cè)長(zhǎng)度為70 m。詳細(xì)情況見(jiàn)管網(wǎng)布置簡(jiǎn)圖。干管、分干管呈“山”字形布置 ，分干管垂直于支管布置，間距為130m。(2)系統(tǒng)的工作制度與各級(jí)管道流量的推算和最終設(shè)計(jì)輪灌組的劃分本工程運(yùn)行時(shí)同時(shí)開啟不同分干管上的的2條支管，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，可劃分20個(gè)輪灌組。輪灌組的校核 Nmax=INT = =24（組）20組Nmax可知所布置輪灌組滿足要求。最終設(shè)計(jì)參數(shù)的確定最終確定參數(shù)表參數(shù)符號(hào)qhh1h2參數(shù)值0.20.452101.082.77參數(shù)符號(hào)z

30、maxminm（m3)Tt參數(shù)值0.619.515.518.41433.3.1.6水力計(jì)算和干管管徑的確定(1)干管管徑的確定 根據(jù)經(jīng)濟(jì)管徑計(jì)算公式和經(jīng)濟(jì)管道校核公式,計(jì)算干管管徑。 D/=10(tnxn)0.15Q0.43 D=(3900/Y/)0.15 D/管徑計(jì)算與選擇表流量（m3/h)流量（m3/h)系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間tn（h)當(dāng)?shù)仉妰r(jià)xn（元/kw.h)PVC現(xiàn)行價(jià)y（元/噸)計(jì)算管道內(nèi)徑D(mm)修正管道內(nèi)徑D(mm)808012000.5512000174.29 147.24404012000.5512000129.37 109.29經(jīng)試算，最終確定主干管規(guī)格為PVC160 mm，分

31、干管的規(guī)格為PVC110 mm。(2)管道水頭損失計(jì)算已知主干管管徑160mmPVC，公稱壓力0.4Mpa；分干管選用110PVC管，公稱壓力0.4Mpa；支管選用75mmPE，公稱壓力0.25Mpa 。沿程水頭損失依據(jù)如下水力學(xué)公式： 根據(jù)要求F取0.464，m取1.77，b取4.77，局部水頭損失取沿程水頭損失的8。因此各管段水力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表： 系統(tǒng)水頭損失計(jì)算表 表5.2分項(xiàng)各級(jí)管網(wǎng)流量Q(m3/h)管內(nèi)徑（）管段長(zhǎng)L（m）沿程損失總水頭損失（m）滴頭工作水頭h滴（m）10.00毛管0.43316650.981.08支管4000072701.022.77分干管400001056951.

32、2811.13主干管80000152200.610.19合計(jì)15.34最不利點(diǎn)對(duì)水源地相對(duì)高程-1.08首部樞紐水頭損失（m）10首部樞紐進(jìn)口所需壓力水頭（m）34.263.3.1.7滴灌系統(tǒng)首部的設(shè)計(jì)（1）水源過(guò)濾設(shè)備選型因水源為井水，所含雜質(zhì)主要為沙粒，選用“離心+網(wǎng)式過(guò)濾器”過(guò)濾后能滿足滴灌要求，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流量為80 m3/h。選擇過(guò)濾器型號(hào)為L(zhǎng)W100。（2）施肥罐選型 根據(jù)規(guī)范，加入施肥罐的肥料的體積應(yīng)小于施肥罐容積的2/3,本系統(tǒng)規(guī)劃面積272畝，每個(gè)輪灌組面積為13.6畝，每畝地一次最大施肥量為5kg，一次施肥總量為68kg,以常用肥料尿素計(jì)算，其比重為1.34kg/L,體積為5

33、1L2/3×100,施肥罐選用100L。（3）水泵與動(dòng)力選型 H=動(dòng)水位+抽水損失+干管損失+支管損失+毛管損失+過(guò)濾器損失+ 滴管帶的工作壓力H=45+0.1911.13+2.771.081010=79.26 (米)取水泵揚(yáng)程80 米，泵型號(hào)為200QJ80-80。3.3.1.8.材料設(shè)備用量 本滴灌系統(tǒng)所需材料及設(shè)備用量見(jiàn)附表，在表中易耗材料加5%損耗量，滴灌帶增加10%損耗量。3.3.3葡萄滴灌工程典型設(shè)計(jì)（315畝）為將工程設(shè)計(jì)盡量達(dá)到整個(gè)灌區(qū)的實(shí)際，根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50288-99）典型片選在十工村四組2#井控制面積為315畝的地塊?；举Y料如下：基本情況表

34、序號(hào)分項(xiàng)內(nèi) 容1地塊總面積（畝）：315地形圖：見(jiàn)平面布置圖地理位置：瓜州縣地勢(shì)：平坦，按平坡考慮2作物種植作物名稱：葡萄種植方向：東西株行距（m）：0.8*3作物補(bǔ)充強(qiáng)度Ia(mm):63土壤土壤類型:砂壤土土壤容重（g/cm3):1.45土壤厚度（mm):1004水源水源類型：井水出水量（立方米/h）：805電力配有動(dòng)力電源，使用方便3.3.3.1系統(tǒng)選型與初設(shè)參數(shù)（1）系統(tǒng)選型 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為“水源工程 首部 輸配水管網(wǎng) 灌水器”；輸配水管網(wǎng)由主干管、分干管、支管、毛管組成。主干管、分干管，支管等采用0.4MPa的PVC-U管以地埋形式鋪設(shè)，毛管鋪設(shè)于地面。灌水器選用16PE管，毛管沿種植方

35、向一行一管布置，鋪設(shè)間距3m,單行毛管布置。（2）初定參數(shù)水量平衡計(jì)算 C=18h, ,Ea=6mm/d,Po=0,S=0,A=21hm2,=0.9。則 Ia= Ea- Po- S=6mm/d。可得：Q=77.78(m3/h)水井流量80 m3/h，因此，初定水井流量滿足需要。 式中：Q為可供水量，m3/h；A為灌溉面積，hm2；Ia為設(shè)計(jì)灌溉補(bǔ)充強(qiáng)度，mm/d；Ea為灌水高峰期設(shè)計(jì)平均耗水強(qiáng)度，mm/d；P0為有效降雨量，mm/d;C為系統(tǒng)每日工作小時(shí)，h/d；為灌溉水利用系數(shù)。 （3）土壤濕潤(rùn)比p 毛管（16PE管）與葡萄布置見(jiàn)圖設(shè)計(jì)圖紙，依據(jù)式計(jì)算土壤濕潤(rùn)比P， Se=0.8m,Sl=3

36、m,代入得式中：P為土壤濕潤(rùn)比，；Se為滴頭間距，m；St為作物間距，m；DW為濕潤(rùn)帶寬度。（4）設(shè)計(jì)灌水定額m=1.45g/cm3 ,z按葡萄生長(zhǎng)情況取0.5mp=47.1,=22.5， ，計(jì)算灌水定額m。 m=0.1)/ =0.1×1.45×0.5×47.1×(22.5-16.25)/0.9 =23.71mm=15.81 (m3/畝)式中：m為設(shè)計(jì)灌水定額，mm；為土壤容重，g/cm3 ；z為土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，m；umax、umin為適宜土壤含水率上下限；其余符號(hào)意義同前。（5） 設(shè)計(jì)灌水周期T m= 23.71,Ia=6/d,=0.9 計(jì)算: T

37、=(m/Ia ) =(23.71/6)×0.9=4.39 天，取4天 此值為葡萄需水高峰期的灌水周期。（6）一次灌水延續(xù)時(shí)間tm= 23.71mm, Se=0.8, St=1.2, qd =6/h t=3.796(h/組).取4h式中：t為一次灌水延續(xù)，h；Se為滴頭間距，m；St為作物間距，m;qd為滴頭設(shè)計(jì)流量，L/h。其余符號(hào)意義同前。系統(tǒng)初設(shè)參數(shù)表序號(hào)參數(shù)名稱參數(shù)值1灌溉補(bǔ)充強(qiáng)度Ia（/d）62系統(tǒng)初定總供水流量Q（m3/h）803灌溉水有效利用率0.94灌水小區(qū)允許的偏差率流量偏差率q0.2水頭偏差率h0.445土壤濕潤(rùn)比p（%）47.16設(shè)計(jì)灌水定額m()/（m3/畝）2

38、3.71/15.817設(shè)計(jì)灌水周期T(d)48一次灌水延續(xù)時(shí)間t(h/組)43.3.3.2灌水小區(qū)水力設(shè)計(jì)（1）灌水器工作壓力偏差本系統(tǒng)灌水器選用壓力補(bǔ)償管上式滴頭，其在7-35m壓力下流量不變。故需保證毛管上最不利灌水器壓力大于米，小區(qū)流量偏差將符合規(guī)范要求。（2）支管管徑確定依據(jù)輪灌制度，支管流量27 依據(jù)公式：13132767.5多空出流系數(shù)為0.82則Dd=67.5*0.82=55.4mm支管管徑選用Ø63（3）小區(qū)壓力校核設(shè)定最不利小區(qū)出水口壓力為hs=10米,最末端灌水器壓力為hm=hs-毛管水損-支管水損-地面高差=10-0.62-1.3-0.1=7.98m>7m

39、經(jīng)校核小區(qū)壓力滿足要求。水損計(jì)算表項(xiàng)s(單孔間距m)qd單孔流量(L/h)d(管徑mm)N(多孔數(shù))多孔系數(shù)沿程水損(m)總水損(m)多孔管(毛管)0.861662.531551.267640.5590.615多孔管(支管)337563398622.6559451.1851.3043.3.3.3管網(wǎng)布置與系統(tǒng)工作制度確定（1）管網(wǎng)布置 單行毛管沿作物方向一管一行直線布置，毛管側(cè)鋪設(shè)，單側(cè)長(zhǎng)度50 m。詳細(xì)情況見(jiàn)管網(wǎng)布置圖。（2）系統(tǒng)的工作制度與各級(jí)管道流量的推算和最終設(shè)計(jì)輪灌組的劃分本工程運(yùn)行時(shí)同時(shí)開啟兩條分干管上的的3條支管，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，可劃分12個(gè)輪灌組。輪灌組的校核 Nmax=IN

40、T=INT=20（組）可知所布置輪灌組滿足要求。（3）灌溉制度葡萄滴灌灌溉制度表作物名 稱灌 溉方 式灌水定額4月5月6月7 月8 月9 月10 月11 月灌溉定額葡萄滴 灌定額 (m3/畝)456075901051056015555次 數(shù)3456774137說(shuō)明：此制度表為成年葡萄灌水定額，1-2年齡葡萄灌水量減半。3.3.3.4水力計(jì)算和干管管徑的確定（1）干管管徑的確定 根據(jù)經(jīng)濟(jì)管徑計(jì)算公式和經(jīng)濟(jì)管道校核公式,計(jì)算干管管徑。 D/=10(tnxn)0.15Q0.43 D=(3900/Y/)0.15 D/ 經(jīng)試算，最終確定主干管直徑為160 mm，分干管的直徑為110 mm。管徑計(jì)算與選擇

41、表管徑計(jì)算表管段流量（m3/h)系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間tn（h)當(dāng)?shù)仉妰r(jià)xn（元/kw.h)PVC現(xiàn)行價(jià)y（元/噸)計(jì)算管道內(nèi)徑D(mm)修正管道內(nèi)徑D(mm)選用管道外徑D(mm)主干管8012000.5512000174.29 147160分干管4012000.5512000129.37 109110（2）管道水頭損失計(jì)算已知主干管管徑160mmPVC，公稱壓力0.4Mpa；分干管選用110PVC管，公稱壓力0.4Mpa；支管選用63mmPE，公稱壓力0.25Mpa 。沿程水頭損失依據(jù)如下水力學(xué)公式： 根據(jù)要求F取0.464，m取1.77，b取4.77，局部水頭損失取沿程水頭損失的8。因此各管段水

42、力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表： 產(chǎn)生水泵出口壓力最大時(shí)系統(tǒng)水頭損失計(jì)算匯總表分項(xiàng)各級(jí)管網(wǎng)流量Q(m3/h)管內(nèi)徑（）管段長(zhǎng)L（m）沿程損失總水頭損失（m）滴頭工作水頭h滴（m）10.00毛管0375145010551160支管25000571171.9062097分干管2500010558337624063主干管8000015021619932152合計(jì)9472最不利點(diǎn)對(duì)水源地相對(duì)高程-0.04首部樞紐水頭損失（m）10首部樞紐進(jìn)口所需壓力水頭（m）29.4323.3.3.5滴灌系統(tǒng)首部的設(shè)計(jì)（1）水源過(guò)濾設(shè)備選型因水源為井水，所含雜質(zhì)主要為沙粒，選用“離心+疊片過(guò)濾器”過(guò)濾后能滿足滴灌要求，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流

43、量為80 m3/h。選擇過(guò)濾器型號(hào)為L(zhǎng)D100。（2）施肥罐選型 根據(jù)規(guī)范，加入施肥罐得肥料的體積應(yīng)小于施肥罐容積的2/3,本系統(tǒng)規(guī)劃面積315畝，每個(gè)輪灌組面積為26.3畝，每畝地一次最大施肥量為3kg，一次施肥總量為79kg,以常用肥料尿素計(jì)算，其比重為1.34kg/L,體積為59L2/3×100,施肥罐選用100L。（3）水泵與動(dòng)力選型H=抽水損失+首部樞紐進(jìn)口所需壓力水頭H=129.432=30.43m（4）水泵的選型經(jīng)計(jì)算水泵出地?fù)P程為30.43米，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量和壓力選擇水泵：流量=80m3，揚(yáng)程=30.43米+動(dòng)水位=30.43 +48=78.43m。取水泵揚(yáng)程為H=

44、80米，200QJ80-80。3.3.3.6材料設(shè)備用量 本滴灌系統(tǒng)所需材料及設(shè)備用量見(jiàn)附表，在表中易耗材料加3%損耗量，毛管 增加10%損耗量。3.3.4低壓管道輸水工程設(shè)計(jì)3.3.4.1工程點(diǎn)位根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的水源、電源、地形條件、田間配套情況及群眾的接受能力，此項(xiàng)目區(qū)位于南岔鎮(zhèn)十工村一、二組，交通便利，地塊平整，水源良好，農(nóng)戶積極性高。項(xiàng)目區(qū)實(shí)施總面積為487畝，本次典型片選擇在十工一組1#井控制的地塊上。 3.3.4.2基本資料 （1）灌溉水源灌溉水源井水，因井出水量大于等于設(shè)計(jì)流量，故以設(shè)計(jì)流量來(lái)選擇水泵型號(hào)，（2）單井灌溉面積單井灌溉面積為307畝，具體尺寸及管網(wǎng)布置詳見(jiàn)系統(tǒng)平面布置圖

45、。3.3.4.2規(guī)劃設(shè)計(jì)選取參數(shù) 1、管道水利用系數(shù)：95%。 2、田間水利用系數(shù)：90%。3、給水栓平均間距：30米。3.3.4.3設(shè)計(jì)原理與管線的選擇(1)管網(wǎng)規(guī)劃布置原則1）此管灌系統(tǒng)以井水為水源，則以其控制灌溉面積作為一個(gè)完整管灌系統(tǒng)。2）根據(jù)地形地勢(shì)，管網(wǎng)布置，給水栓與管線的布置以實(shí)際地形與實(shí)際需要進(jìn)行布置。3）總體原則要結(jié)合實(shí)際，因地制宜地布置管線，讓該系統(tǒng)更好的服務(wù)于人們。4) 為了使系統(tǒng)更穩(wěn)定的運(yùn)行，在每條支管上安裝蝶閥。(2)管線選擇根據(jù)實(shí)際地形管網(wǎng)選用“山”字形布置。管材選用質(zhì)量輕、運(yùn)輸方便、施工強(qiáng)度低、進(jìn)度快、輸水能力強(qiáng)、使用年限長(zhǎng)的UPVC管材，壓力等級(jí)為0.4MPa,

46、 主管道160，各出水口由三通或彎頭引出地面，并接160給水栓。(3)排水系統(tǒng)排水對(duì)于灌溉系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是很重要，在此系統(tǒng)采取排水井與水泵結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，故排入排水井的水最后由1吋的水泵排出井子，避免損壞排水井。3.3.4.4水量平衡計(jì)算水量平衡計(jì)算 C=18h, ,Ea=6mm/d,Po=0,S=0,A=20.5hm2,=0.9。則Ia= Ea- Po- S=6mm/d?？傻肣=75.9(m3/h)井出水量取80m3/h75.9m3/h，滿足作物需水要求。設(shè)計(jì)灌水定額m =1.45g/cm3 ,z按棉花生長(zhǎng)情況取z =0.6m，根據(jù)棉花需水高峰期的土壤最佳含水率范圍umax，取田間最大持水量的

47、90%，即umax =90%×25%=22.5%,umin=62%×25%=15.5%,，=0.8，計(jì)算灌水定額m。 m=1000)/ =1000×1.45×0.8×(0.225-0.155)/0.85 =95.6()=63.77(m3/畝)3.3.4.5灌溉制度確定根據(jù)項(xiàng)目區(qū)近年來(lái)大田棉花管灌灌溉制度的研究和實(shí)踐應(yīng)用，確定灌溉定額如下表： 棉花管灌灌溉制度表作物名稱灌溉方式灌水定額 4月5月6月7月8月合計(jì) 棉花低壓管道灌溉定額 (m3/畝)10065130125420次 數(shù)112263.3.4.6水力計(jì)算和干管管徑的確定(1)干管管徑的確定

48、 根據(jù)經(jīng)濟(jì)管徑計(jì)算公式和經(jīng)濟(jì)管道校核公式,計(jì)算干管管徑。 D/=10(tnxn)0.15Q0.43 D=(3900/Y/)0.15 D/ 經(jīng)試算，最終確定干管直徑為160 mm 管徑計(jì)算表管段流量（m3/h)系統(tǒng)年運(yùn)行時(shí)間tn（h)當(dāng)?shù)仉妰r(jià)xn（元/kw.h)PVC現(xiàn)行價(jià)y（元/噸)計(jì)算管道內(nèi)徑D(mm)修正管道內(nèi)徑D(mm)選用管道外徑D(mm)主干管8012000.5512000174.29 147160(2)管道水力計(jì)算及水泵揚(yáng)程由灌水單元與給水栓的設(shè)計(jì)流量與承受壓力，每次開啟一個(gè)給水栓的前提下，對(duì)干管進(jìn)行計(jì)算，選擇合理經(jīng)濟(jì)的管線，組成管道系統(tǒng)，依據(jù)如下水力學(xué)公式：F、m與b取值情況如下：表4.2管道沿程損失計(jì)算系數(shù)、指數(shù)表管材種類fmb硬塑料管0.4641.774.77噴灌用聚乙烯管d8mm0.5051.754.75d8mmRe23200.5951.694.69Re23201.7514 根據(jù)要求F取0