經(jīng)濟(jì)型噴微灌典型設(shè)計(jì)講解

1、浙江省水利河口研究院二零一零年三月前 言 噴微灌是一項(xiàng)集節(jié)水、省肥、省勞及保土等多項(xiàng)功能于一體的高效農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。 該技術(shù)在世界各國已經(jīng)取得了大面積的推廣應(yīng)用，尤其是在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高度發(fā)達(dá)的國家。 我國的噴微灌技術(shù)經(jīng)歷近40年的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)加速發(fā)展的時(shí)期。 前 言 浙江省較早就開展噴微灌試點(diǎn)和推廣工作，至今已有30多年的歷史。 近幾年，在有關(guān)部門重視下，噴微灌技術(shù)的研究、推廣及應(yīng)用得到了較快發(fā)展。 省水利廳明確提出將噴微灌技術(shù)推廣應(yīng)用作為引領(lǐng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)變革的重要舉措。 2009年，省水利廳正式啟動“百萬畝噴微灌工程”，將噴微灌技術(shù)的推廣應(yīng)用作為推進(jìn)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展、提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水平

2、的重要措施，作為水利服務(wù)“三農(nóng)”、實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀的具體行動，并出臺了浙江省噴微灌技術(shù)示范和推廣工作指導(dǎo)意見。 匯編說明 “百萬畝噴微灌工程”項(xiàng)目實(shí)施過程中必然涉及項(xiàng)目設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，為了節(jié)省大家的工作時(shí)間，我們將一些典型作物的典型噴微灌模式經(jīng)重新計(jì)算、設(shè)計(jì)后，整理成冊，供各位從事農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的工作者交流。 實(shí)例設(shè)計(jì)過程中充分體現(xiàn)小單元輪灌，主管道變徑設(shè)計(jì)，首部機(jī)組移動，管材配件國產(chǎn)化等理念。 設(shè)計(jì)實(shí)例介紹 梨樹經(jīng)濟(jì)型微灌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 山核桃經(jīng)濟(jì)型噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 茶葉苗木經(jīng)濟(jì)型噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 草莓經(jīng)濟(jì)型膜下滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 鮮切花經(jīng)濟(jì)型膜下噴水帶系統(tǒng)設(shè)計(jì) 鐵皮石斛經(jīng)濟(jì)型微灌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 防雨栽培葡萄經(jīng)濟(jì)型滴灌系統(tǒng)

3、設(shè)計(jì) 植料栽培蘆筍經(jīng)濟(jì)型滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì) 典型設(shè)計(jì)工作思路噴灌典型工程概況 項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域?yàn)檗r(nóng)墾場果木隊(duì)，屬于典型的丘陵緩坡地區(qū)，整體面積約300畝，園內(nèi)地勢起伏，地面高程介于75.0093.00 m，最大高差18 m。項(xiàng)目區(qū)特點(diǎn)分析及設(shè)計(jì)選型丘陵緩坡地帶；作物為果木和茶葉；水源距離較近且有保證，水源水質(zhì)一般；作物需水高峰期為7月；屬季風(fēng)性氣候，灌溉季節(jié)風(fēng)速一般小于三級風(fēng)。設(shè)計(jì)選型：噴灌、首部雙重過濾。設(shè)計(jì)參數(shù) 1. 設(shè)計(jì)補(bǔ)充灌溉強(qiáng)度 浙江茶樹需水臨界期日需水強(qiáng)度6.5 mm/d，遮蔭率取80,則：KrGe/0.850.94IaEakrEc0.946.56.1（mm/d） 2. 噴灌霧化指標(biāo)Wh：3

4、0004000； 3. 灌溉水利用系數(shù)：=GP，G取0.95，由 于風(fēng)速低于3.4m/s，P取0.9； 4. 設(shè)計(jì)保證率：90； 5. 流量偏差率：20。灌水器選擇與組合間距確定 2. 噴頭組合間距計(jì)算 按風(fēng)向多變考慮，采用正方形布置，全圓噴灑，對局部邊緣區(qū)域采用扇形噴灑。根據(jù)規(guī)范要求，噴頭布置間距a及支管布置間距b按ab1.06R確定，噴頭組合間距為：ab1.0623.524.91（m）取ab25.0 m。 1. 灌水器的擇型號型號噴嘴直徑噴嘴直徑（mmmm）額定工作壓額定工作壓力（力（kpakpa）流量流量（m m3 3/h/h）接管口徑接管口徑（英寸）（英寸）射程射程（m m）30PY3

5、0PY2 2H-27H-2710.010.04.04.03003007.167.16G1G1，1/21/223.523.53503507.737.7324.524.54004008.278.2725.525.54504508.778.7726.026.05005009.249.2426.526.5式中： 設(shè)計(jì)噴灌強(qiáng)度（mm/h）； Kw風(fēng)系數(shù)，kw=1； Cp布置系數(shù)，0.88； 灌溉水利用系數(shù)； 計(jì)算噴灌強(qiáng)度，mm/h。有關(guān)參數(shù)校核1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)噴灌強(qiáng)度SPWCKS21000Rqps2. 霧化指標(biāo)校核Whhp/d300100/10.03000式中Wh 霧化指標(biāo)； hp 噴頭工作壓力水頭，m；

6、d 噴頭主嘴直徑，mm。管道系統(tǒng)布置 式中：ms 最大灌水定額，mm； 土壤容重，g/cm3； h 計(jì)劃濕潤層深度，cm； 1 適宜土壤含水量上限（重量百分比），； 2 適宜土壤含水量下限（重量百分比），。灌溉制度擬定mmhms125.28)5 .1725.21(505 . 11 . 01 . 021smm 2. 設(shè)計(jì)灌水定額： 最大灌水定額 土壤干容重1.5 g/cm3，田間持水率田25，計(jì)劃濕潤層深度50 cm，土壤含水量上下限按田間持水量85和70計(jì)，灌溉水利用系數(shù)取0.85，則灌水定額為：灌溉制度擬定37. 29 . 016. 7100025254 .241000Ppqmabt3. 設(shè)

7、計(jì)灌水周期七月份茶葉的日耗水強(qiáng)度取ETdIa=6.1 mm/d，則灌水周期為Tm/ETd=4.6（d）取灌水周期T4天，則m46.124.4(mm)4. 一個(gè)工作位置的灌水時(shí)間噴灌工作制度擬定2.同時(shí)工作噴頭數(shù)1. 一天工作位置數(shù)34 . 28ttndd7 .204/3/248TnNndpp編制輪灌順序和設(shè)計(jì)流量輪灌順序干管號支管號同時(shí)工作噴頭數(shù)（個(gè)）流量（m3/h）第一天1干管AB支1支625179.002干管AB支7支1126186.163干管AB支12支15-120164.68第二天4干管AB支15-2支18-123164.685干管AB支18-2支21-126186.166干管AB支2

8、1-2支2323164.68第三天7干管ABCD支24支2819136.048干管ABCD支29支3317121.729干管ABEF支34支3820143.20第四天10干管ABEF支39支4216114.5611干管ABGH支43支4616114.5612干管ABGH支47支5014100.24管道設(shè)計(jì)及水力計(jì)算pvbmhqzLdQFfXNXNmNmNF11)612111(2多口系數(shù)計(jì)算公式為：經(jīng)計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：當(dāng)孔口數(shù)當(dāng)孔口數(shù)N N5 5，N N4 4時(shí)，選時(shí)，選75PE75PE管，內(nèi)徑管，內(nèi)徑63mm63mm，公稱壓力，公稱壓力0.4MPa0.4MPa；當(dāng)孔口數(shù)當(dāng)孔口數(shù)N3N3時(shí)，選時(shí)，選

9、63PE63PE管，內(nèi)徑管，內(nèi)徑53 mm53 mm，公稱壓力，公稱壓力0.4 MPa0.4 MPa。 （2）干管設(shè)計(jì) 干管擬采用PVC管，干管與支管連接處設(shè)鎮(zhèn)墩和專用給水栓，給水栓底座通過漸縮管與干管上三通所用的法蘭連接，干管與水源連接處設(shè)閥門井。先用經(jīng)驗(yàn)公式法初選管徑，待進(jìn)行水力計(jì)算后調(diào)整管徑，經(jīng)驗(yàn)公式：干QkD經(jīng)計(jì)算：經(jīng)計(jì)算：AB段干管取段干管取180 PVC管，內(nèi)徑管，內(nèi)徑162 mm，公稱壓力，公稱壓力0.6 MPa；其他干管取其他干管取160 PVC管，內(nèi)徑管，內(nèi)徑144 mm，公稱壓力，公稱壓力0.6 MPa。2. 管網(wǎng)水力計(jì)算（1）管道水頭損失計(jì)算公式 從水池出水口到最后一根支

10、管入口的水頭損失即為管網(wǎng)的水頭損失，它在各輪灌順序是不相同的，需一一計(jì)算，現(xiàn)按沿程水頭損失和局部水頭損失分別計(jì)算。沿程水頭損失按下式計(jì)算：bmfdLQFfh 局部水頭損失一般按hj=v2/2g計(jì)算。事實(shí)上，在噴灌系統(tǒng)中，經(jīng)長期實(shí)踐證明，局部水頭損失一般為沿程水頭損失的1015，本設(shè)計(jì)取局部水頭損失為沿程水頭損失的15。（2）水利計(jì)算 選三個(gè)最不利輪灌組進(jìn)行水力計(jì)算和分析，支管、干管統(tǒng)一選用塑料管材，管道直徑采用變徑設(shè)計(jì)方案，選擇距水源最遠(yuǎn)的典型點(diǎn)和灌水量最大的二個(gè)工作組進(jìn)行水力計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見下表：輪灌組管段名稱管徑（mm）流量（m3/h）沿程hf（m）局損hj（m）合計(jì)（m）第2組干管AB1

11、80186.169.81.4711.27支7支1163第5組干管AB180186.1617.102.5619.66支18-2支21-175第8組干管AB180121.7215.812.3718.18干管BC160干管CD160支29支3350（3）干管入口壓力水頭干管入口水頭壓力按下式計(jì)算：經(jīng)計(jì)算有： H2= 3020.15511.279.5=52.93 m H5=3020.15519.6612.5=64.32 m H8 =3020.15518.1828=78.34 mzhfjfssphhhhH干首部樞紐設(shè)計(jì)和動力選型首部樞紐設(shè)計(jì)和動力選型 1首部樞紐 泵站 根據(jù)本灌區(qū)苗木和茶葉噴灌用水需要，需新建泵站1座，位于沼液池旁，泵房采用矩形一層磚結(jié)構(gòu)，建筑面積為20 m2，站內(nèi)安裝1臺水泵及配電盤1臺套。 過濾系統(tǒng) 配套過濾系統(tǒng)分為二級，第一級為泵房進(jìn)水口三層鋼過濾網(wǎng)，采用0.5cm、80目濾網(wǎng)；第二級為泵站首端設(shè)4迭片過濾器1只。 首端控制設(shè)備 泵站設(shè)置控制閘閥1只、水表及壓力表各1只。（2）設(shè)計(jì)揚(yáng)程水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程為：)/(96.19595. 016. 72631hmqQGnippzhHHHwO過濾2. 設(shè)計(jì)揚(yáng)程和設(shè)計(jì)流量（1）設(shè)計(jì)流量 在噴灌工作制度及輪灌編組確定之后，系統(tǒng)工作的最大噴頭數(shù)為26個(gè)，則系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量為：=78.34+2.5+1.5+1.0=83.34（m）