玉米栽培技術

1、1）基本資料表6-5 基本資料序號分項內(nèi)容1地塊面積：545畝地形：北高南低，J=0.007地理位置：華僑農(nóng)場地形圖：見平面布置圖，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/cm3）：1.41田間持水量：30%土層厚度（cm）：3作物作物名稱：玉米種植方向：東西方向株行距（m）：株距0.3、行距0.4作物耗水強度Ea（mm/d）：5.794水源水源類型：井水水質(zhì)：PH在7.5左右含砂量：<100g/L出水量（m3/h）：140動水位(m)：22靜水位(m)：155電力配備動力電源，使用方便2）系統(tǒng)規(guī)劃布置及初定參數(shù)（1）系統(tǒng)規(guī)劃水源工程本工程水源為地

2、下水，采用機井提水灌溉，井深80m，單井出水量140m3/h，水質(zhì)良好，完全滿足農(nóng)田灌溉要求。水量可滿足總的灌溉需水量要求。首部樞紐本工程中首部樞紐主要包括潛水泵、電動機功率與水泵配套、過慮設施（旋流+篩網(wǎng)過濾器）、壓差式施肥灌（安裝在旋流與篩網(wǎng)過濾器之間），裝有壓力表、空氣閥、閘閥、水表等測量、安全保護和控制設備。輸配水管網(wǎng)根據(jù)地形條件和規(guī)劃布置，本工程輸配水管網(wǎng)由干管、分干管、支管、毛管組成。干管、分干管采用0.4MPa的PVCU管以地埋形式鋪設；支管、毛管鋪設與地面，支管選用“de75-0.4MPa薄壁PE管”。灌水器根據(jù)項目區(qū)土質(zhì)、作物的需水特性、作物株距、種植模式及毛管布設方式，同時

3、考慮鋪設、回收、使用管理方便的要求，本項目選用多年用的內(nèi)鑲式滴灌管de16(外)，流量為1.8L/h，滴頭工作壓力0.050.1pa，鋪設深度約2030cm。（2）初定設計參數(shù)設計灌溉補充強度的確定Ia=Ea=KcKrKsEo式中：Kc作物系數(shù)，取Kc=1.15；Kr覆蓋率影響系數(shù)，取Kr=0.75；Ks與土壤質(zhì)地有關的灌溉水損失系數(shù)，取Ks=1.1；Eo最大騰發(fā)量，取Ea =6.1mm/d；計算得：滴灌設計灌溉補充強度Ia=5.79mm/d。系統(tǒng)總供水流量按微灌工程技術規(guī)范式-1，初定一個首部的總供水流量，公式如下： 式中：A系統(tǒng)控制面積，hm2；Q系統(tǒng)流量，m3/h；Ia設計供水強度，mm

4、/d， 灌溉水利用系數(shù)，0.9；C水源每日供水時數(shù)，22h/d。計算得：一個首部樞紐總供水流量為106m3/h。灌水小區(qū)允許水頭（流量）偏差率A、流量偏差率根據(jù)規(guī)范條規(guī)定，灌水器設計流量允許偏差不大于20，本工程取qv20。B、允許水頭偏差率hv根據(jù)滴灌工程技術規(guī)范，灌水小區(qū)設計允許水頭偏差率按下式計算：式中：hv灌水器工作水頭偏差率qv灌水器設計允許流量偏差，20；x灌水器流態(tài)指數(shù)，取x0.5； 經(jīng)計算灌水小區(qū)允許水頭偏差率。土壤濕潤比p毛管沿作物種植方向呈單行直線分布，如圖：Se=0.4m，Sw=0.5m，St=0.3m；Sr =0.4m；n=0.375；代入下式計算土壤濕潤比p。pn S

5、e Sw / St Sr =62.5（）設計灌溉保證率滴灌設計灌溉保證率根據(jù)當?shù)氐淖匀粭l件、社會經(jīng)濟條件及種植作物種類，并依據(jù)灌溉與排水工程設計規(guī)范GB50288-99，取90。設計灌水定額m已知土壤容重1.41g/cm3，按照作物生長情況取z0.42m；max和min分別取田間最大持水量的90%和65%，田=0.3，=0.9。按照下式計算灌水定額m得m=0.1zp(maxmin)/=30.84mm=22.85 m3/畝設計灌水周期T依據(jù)規(guī)范，作物設計灌水周期按下式計算：式中：T灌水周期，d； m設計灌水定額，30.84mm； Ia設計灌溉補充強度，5.79mm/d； 0.90。經(jīng)計算，灌水周

6、期為4.8天，取5天。一次灌水延續(xù)時間tm=30.84mm，=0.4m，=0.8m，=1.8L/h，代入下式計算一次灌水運行時間t。按上式求得的值為作物一次灌水延續(xù)時間為5.48h/組。日工作小時數(shù)根據(jù)工程運行經(jīng)驗，系統(tǒng)日工作小時數(shù)取22h，剩余時間為給防護林網(wǎng)供水以及停機故障和系統(tǒng)檢修時間。綜上所述，初定設計參數(shù)如表6-6。表6-6 系統(tǒng)設計參數(shù)表序號參數(shù)名稱參數(shù)值序號參數(shù)名稱參數(shù)值1設計耗水強度（mm/d）5.796土壤濕潤比P（）62.52系統(tǒng)初定總供水流量Q（m3/h）1407設計灌水定額m（mm）/（m3/畝）30.843灌溉水利用系數(shù)0.94灌水小區(qū)允許的偏差率流量偏差率qv0.2

7、8設計灌水周期（d）55水頭偏差率hv0.419一次灌水延續(xù)時間t（h/組）5.483）灌水小區(qū)（毛管和支管）的水力設計本工程沿毛管鋪設方向坡降為7.5。（1）灌水小區(qū)允許水頭偏差及其在毛管和支管上的分配灌水小區(qū)允許水頭偏差灌水小區(qū)允許水頭偏差依據(jù)下式計算：h=hvhdh1= 1×hh2= 2×h灌水小區(qū)允許水頭偏差的分配灌水小區(qū)允許水頭偏差的分配在毛管和支管間分配，分配比例取1=0.45和2=0.55。A、毛管允許水頭偏差h2為：h2= 2×h2=1.81mB、支管允許水頭偏差h1為：h1= 1×h1 =1.48m（2）毛管水力設計毛管的選擇根據(jù)前述，

8、本次毛管選用了WDF16/2.8-100滴灌帶。毛管的極限孔數(shù)沿著毛管的鋪設方向，坡度為0.0075，按均勻坡計算：（1）降比r±2530.580947式中：J地形坡降，75；d滴灌帶管徑，16mm；k水頭損失擴大系數(shù)，取1.1；f摩阻系數(shù)，取0.505；qd滴頭設計流量1.8L/h。（2）壓比G式中：s滴孔間距0.4m其他符號意義同前3）毛管極限孔數(shù)按下式計算順坡比降r1，按下述方法確定極限孔數(shù)。（1）計算pn=INT(1+r0.571)將r代入公式得pn=INT(1+r0.571)（2）計算式中：h2毛管允許水頭偏差，1.81m；其他符號意義同前。（3）因1，選擇下式計算順坡毛管

9、極限孔數(shù)Nm順順坡毛管極限孔數(shù)；將各參數(shù)帶入上式解得順坡毛管極限孔數(shù)Nm順=289個。按下式確定逆坡毛管極限孔數(shù)Nm逆逆坡毛管極限孔數(shù)；將各參數(shù)帶入上式解得順坡毛管極限孔數(shù)Nm逆=218個。4）毛管極限長度按下式順坡：LmS(Nm-1)+S0=115.37m逆坡：LmS(Nm-1)+S0=87.16mLm毛管順（逆）極限長度，m；S毛管滴頭孔距，0.4m；S0毛管進口至首孔的距離，0.2m；因為是老灌區(qū)，條田基本成型，因此將毛管長度確定為45.5m。根據(jù)各條田的作物種植方向，一管兩行直線布置，5）毛管順、逆坡長度確定和支管定位2條毛管實際孔數(shù)為91÷0.4=227孔，由前面計算可知，

10、逆坡極限孔數(shù)為218個，順坡極限孔數(shù)為289個，故順坡Pmax=1，由式順坡毛管出水孔的最大壓差：逆坡的實際孔數(shù)分別為227-N順，Pmin=1由下式可計算逆坡毛管的出水孔的最大壓差：hmax逆=令，整理：N順=125.54，N逆=101.46故，順坡長度50m；逆坡長度為40.5m。（3）支管的水力設計支管的極限孔數(shù)計算支管也是多孔管，其計算方法和毛管的計算方法一樣。 經(jīng)計算支管極限孔數(shù)為80孔。支管的極限長度Lm=Se(Nm-1)+S0=63.6m（4）管網(wǎng)布置和工作制度的確定管網(wǎng)布置毛管鋪設方向為作物種植方向，一管一行，直線布置；根據(jù)毛管的極限長度、灌水周期、一次灌水延續(xù)時間和地塊等條件

11、，將滴灌系統(tǒng)布設7列分干管，與分干管平行雙向布設支管，毛管在支管兩側(cè)雙向鋪設。一根毛管總長度為91m,總孔數(shù)為INT(91/0.8)=71(個)；支管平行于分干管雙向鋪設，雙向總長度為115m，共可帶71對毛管。 系統(tǒng)工作制度A、輪管組的設計每4條支管為一輪灌組，運行時同時開啟同一輪灌組上相同位置的4條支管，共17個輪灌組。B、各級管道流量的確定由前知，灌水器設計流量為qd=1.8L/h，1根毛管流量為：Q毛=408.6L/h，1條支管的流量為：Q支=29010.6L/h，1條分干管的流量為：Q分干=116042.4 L/h ，干管流量Q干=116042.4L/h。輪管組數(shù)的校核設計輪灌組不超

12、過最大輪管組數(shù)且與最大輪管組數(shù)盡量接近比較經(jīng)濟，Nmax=CT/tNNmax式中：Nmax輪灌組最大數(shù)目N設計輪灌組數(shù)C天運行小時數(shù)，h；取22h/dT設計灌水周期，d；5dt一次灌水延續(xù)時間，h：5.48h經(jīng)計算輪灌組最大數(shù)目Nmax=20組，本設計采用17個輪灌組，滿足要求。（5）管網(wǎng)水力計算和干管管徑的確定各級管段設計流量根據(jù)運行方案確定，然后根據(jù)經(jīng)濟流速預選管徑，然后計算系統(tǒng)各部分水頭損失，校核各管段壓力，最后確定干管實選管徑。管網(wǎng)水力計算A、毛管的水力計算a、毛管的水頭損失毛管的單孔流量為1.8L/h，水頭損失按下式計算，式中：h毛毛管水頭損失，m； f、m、b分別為摩阻系數(shù)，分別取

13、0.505、1.75、4.75 d毛管管徑，16mm； N毛管實際出水孔個數(shù)，； qd滴頭設計流量 ； S0進口至首孔的間距； Se進口至首孔的間距； K水頭損失擴大系數(shù)，取1.1；經(jīng)計算毛管水頭損失1.3m。b、毛管的進口工作壓力式中：h0毛毛管進口平均設計工作水頭，m； f、m、b系數(shù)分別取0.505、1.75、4.75； N毛管實際出水孔個數(shù)； qd滴頭設計流量； S0進口至首孔的間距； K水頭損失擴大系數(shù)，取1.1； R為平均磨損比，0.73；經(jīng)計算毛管壓力水頭8.95m。B、支管的水力計算a、支管的水頭損失支管為多孔管，計算方法同毛管。 式中：h0支支管進口平均設計工作水頭，m； f

14、、m、b分別為摩阻系數(shù)，分別取0.505、1.75、4.75 d支管管徑，75mm； N支管實際出水孔個數(shù)，71； qd出水孔設計流量； S0進口至首孔的間距； Se滴頭間距； K水頭損失擴大系數(shù)，取1.1；經(jīng)計算支管水頭損失1.056b、支管的進口工作壓力式中 h0支支管進口平均設計工作水頭，m； f、m、b系數(shù)分別取0.505、1.75、4.75； N毛管實際出水孔個數(shù)； qd滴頭設計流量； S0進口至首孔的間距； K水頭損失擴大系數(shù)； R為平均磨損比，0.75；經(jīng)計算支管壓力水頭10.71管網(wǎng)水力計算和干管、分干管管徑確定及水頭損失計算1）管網(wǎng)水力計算（1）毛管水力計算毛管進口工作壓力按

15、毛管長45.5m，由下式計算H=0.7m；h1=hd+R×H-0.5×（N-1）×J×S9.12m；h0毛1=9.12m；式中：H首孔與末孔之間毛管總水頭損失Hh1毛管首孔水頭，m；h0毛1毛管進口設計工作水頭，m；f、m、b系數(shù)分別取0.505、1.75、4.75；N毛管實際出水孔個數(shù)，277個、10個；qd滴頭設計流量，1.8L/h；S0進口至首孔間距，0.2m；K水頭損失擴大系數(shù)，取1.1；R水磨損比，取0.73；（2）支管水力計算支管水頭損失支管長度按64m計算，帶入下式1.30<h（m）h支支管總水頭損失，m；滿足灌水小區(qū)水頭偏差要求。（

16、3）干管管徑確定經(jīng)濟管徑的內(nèi)徑D的計算依據(jù)下式：D=10（tnxn）0.15Q干0.43式中 D經(jīng)濟管徑的內(nèi)徑，mm； tn年運行時間，h； xn電費，0.5元/KWh。根據(jù)輪灌制度知分干管同時帶2條支管（即Q干=2Q支）經(jīng)計算選取0.4MPa200PVC-U。水頭損失計算根據(jù)式：由管網(wǎng)布置和地形知，本系統(tǒng)中最不利管路為五分干，經(jīng)推算求得各井灌區(qū)各級管道水頭損失詳見表6-7。表6-7 產(chǎn)生井口壓力最大時系統(tǒng)的水頭損失匯總表產(chǎn)生井口壓力最大時系統(tǒng)的水頭損失匯總表（1號井）管 段流量計算管長外徑內(nèi)徑系數(shù)系數(shù)系數(shù)水頭損失(m)Z水頭QLDdH=kfQmL/db(L/h)(m)(mm)(mm)fmbH

17、（m）（m）毛管4099116毛管壓力水頭8.95支管D-5-12901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管D-5-22901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管D-5-32901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管D-5-42901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71分干管5-458021115.8160152.60.4641.774.770.610.5810.744-3116042115.8200190.80.4641.

18、774.770.720.5810.893-258021115.8200190.80.4641.774.770.210.5810.522-1116042115.8200190.80.4641.774.770.720.5810.66干管D-C116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.58C-B116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.50B-A116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.42A-O116042100.5200190.80.4641.774.770.630

19、.7010.35產(chǎn)生井口壓力最大時系統(tǒng)的水頭損失匯總表（2號井）管 段流量計算管長外徑內(nèi)徑系數(shù)系數(shù)系數(shù)水頭損失(m)Z水頭QLDdH=kfQmL/db(L/h)(m)(mm)(mm)fmbH（m）（m）毛管4099116毛管壓力水頭8.95支管H-5-12901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管H-5-22901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管H-5-32901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管H-5-42901157.57572.80.5051.754.

20、751.06-0.4010.71分干管5-458021115.8160152.60.4641.774.770.610.5810.744-3116042115.8200190.80.4641.774.770.720.5810.893-258021115.8200190.80.4641.774.770.210.5810.522-1116042115.8200190.80.4641.774.770.720.5810.66干管H-G116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.81G-F116042100.5200190.80.4641.774.770.630.

21、7010.44F-E116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.44E-D116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.44D-C116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.58C-B116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.50B-A116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.42A-O116042100.5200190.80.4641.774.770.630.7010.35產(chǎn)生井口壓

22、力最大時系統(tǒng)的水頭損失匯總表（3號井）管 段流量計算管長外徑內(nèi)徑系數(shù)系數(shù)系數(shù)水頭損失(m)Z水頭QLDdH=kfQmL/db(L/h)(m)(mm)(mm)fmbH（m）（m）毛管409 9116毛管壓力水頭8.95支管H-1-129011 57.5 75 72.80.5051.754.751.06 -0.40 10.71 支管H-1-229011 57.5 75 72.80.5051.754.751.06 -0.40 10.71 支管H-1-329011 57.5 75 72.80.5051.754.751.06 -0.40 10.71 支管H-1-429011 57.5 75 72.80.

23、5051.754.751.06 -0.40 10.71 分干管6-558021 115.8 160 152.6 0.4641.774.770.61 0.58 10.74 5-4116042 115.8 200 152.6 0.4641.774.772.09 0.58 12.22 4-3116042 115.8 200 190.8 0.4641.774.770.72 0.58 12.36 3-2116042 115.8 200 190.8 0.4641.774.770.72 0.58 12.51 2-1116042 115.8 200 190.8 0.4641.774.770.72 0.58 1

24、2.65 干管E-D116042 100.5 200 190.8 0.4641.774.770.63 0.70 12.43 D-C116042 100.5 200 190.8 0.4641.774.770.63 0.70 12.57 C-B116042 100.5 200 190.8 0.4641.774.770.63 0.70 12.49 B-A116042 100.5 200 190.8 0.4641.774.770.63 0.70 12.41 A-O116042 100.5 200 190.8 0.4641.774.770.63 0.70 12.33 產(chǎn)生井口壓力最大時系統(tǒng)的水頭損失匯總

25、表（4號井）管 段流量計算管長外徑內(nèi)徑系數(shù)系數(shù)系數(shù)水頭損失(m)Z水頭QLDdH=kfQmL/db(L/h)(m)(mm)(mm)fmbH（m）（m）毛管4099116毛管壓力水頭8.95支管H-1-12901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管H-1-22901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管H-1-32901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71支管H-1-42901157.57572.80.5051.754.751.06-0.4010.71分干管6-558021115.8160152.60.4641.774.770.610.5810.745-4116042115.8200152.60.4641.774.772.090.5812.224-3116042115.8200190.80.4641.774.770.720.5812.363-2116042115.8200190.80.4641.774.770.720.5812.512-1116042115.820019