灌溉工程規(guī)劃設(shè)計說明

1、某灌溉工程規(guī)劃設(shè)計說明一、編制依據(jù)1、 微灌工程技術(shù)規(guī)范 GB/T 50485-20092、 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準GB5084-923、 節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范SL207-984、 噴灌與微灌工程技術(shù)管理規(guī)程 SL236-19995、 中華人民共和國水利部水利工程設(shè)計概（估）算編制規(guī)定二、總體方案選擇與布局1供水系統(tǒng)在山角下設(shè)置一眼機井做為灌溉的主水源，供水至灌溉用蓄水池。灌溉供水系統(tǒng)包括水泵動力機組。 供水系統(tǒng)的選型和布置是否合理將影響整個灌溉工程的質(zhì)量。 選用國內(nèi)著名廠家生產(chǎn)的水泵， 具體型號見后面水泵選型設(shè)計部分。2過濾系統(tǒng)灌水器極易被水源中的污物和雜質(zhì)堵塞。 因水源中不同程度地含有一定數(shù)量的砂粒

2、， 一般可采用物理過濾的方法除去水中的砂粒。 根據(jù)單眼機井的出水量和種植區(qū)灌溉管理的實際情況，擬采用二級過濾系統(tǒng)，即離心過濾器+自動反沖洗疊片組合式過濾系統(tǒng)。 根據(jù)水質(zhì)和灌水器的結(jié)構(gòu)， 疊片式過濾器選用 120 目的國 外進口過濾器，過濾精度很高。過濾系統(tǒng)采用自動控制反沖洗系統(tǒng)， 但需要定期進行維護， 對管理人員的要求較嚴格。3施肥系統(tǒng)考慮使用者管理情況， 施肥系統(tǒng)采用施肥機， 在泵出口干管、 過濾系統(tǒng)前加注肥料，由水源泵本身提供壓力。該施肥系統(tǒng)施肥高效節(jié)能、操作方便，能大大提高板栗的產(chǎn)量。4輸配水管網(wǎng)管道是灌溉系統(tǒng)的主要組成部分。工程主要采用的管材有PVC 、 PE 等。管網(wǎng)系統(tǒng)中首部采用

3、PVC 管，田間管網(wǎng)系統(tǒng)采用 PE 管，微噴頭、滴頭及穩(wěn)流器選用以色列進口產(chǎn)品。 PVC 管材、 PE 管材、管件等應(yīng)選用國內(nèi)著名廠家產(chǎn)品，符合國家規(guī)范標準要求。5灌水器該項目微噴頭工作壓力0.20Mpa,流量80L/h;滴灌管工作壓力0.1 Mpa,滴頭間距1米，滴頭流量3.6L/h;小管出流穩(wěn)流器工作壓力0.1 Mpa,間距3米，流量60L/h。三、田間灌溉工程設(shè)計1 .滴灌系統(tǒng)1.1 設(shè)計參數(shù)水量充足，能夠充分保證溫室灌溉根據(jù)設(shè)計規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選用如下設(shè)計參數(shù)：(1) 日耗水強度：取5.0mm/d(2) 土壤濕潤比：取80%(3)灌水有效利用系數(shù)：4=0.9設(shè)計灌水均勻度：C

4、u=0.951.2 灌水器的選擇據(jù)灌水器的種類和水力性能擬選用內(nèi)鑲片式滴灌管，滴頭設(shè)計工作壓力0.1MPa,流量 3.6L/h。13灌溉系統(tǒng)的管網(wǎng)布置(1)毛管布置毛管為16滴灌管，灌水毛管采用沿種植方向單行布置，毛管間距為3.0m, 滴頭間距為1m。(2)支管的布置支管采用75的PE塑料管，設(shè)在地塊縱向布置，支管首部設(shè)有控制閥、過 濾器、施肥罐等，具體布置如圖所示。(3)干管的布置主干管管沿地塊南北向布置1條，材料采用UPVC塑料管，具體布置如圖所 示。(4)保護設(shè)備的設(shè)置為使灌溉系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，在其首部設(shè)置了進氣閥、壓力表、網(wǎng)式過濾 器等安全保護裝置。1.4 微灌灌溉制度的確定(1)設(shè)

5、計灌水定額的推算m =0。1 : max 一 ： minZP /經(jīng)計算得：m=26.15mm=17.43m3/h(2)灌水周期的推算公式：T=m/Ed據(jù)計算果樹的灌水周期為6.5天(3) 一次灌水延續(xù)時間t=mx Sex Sr/q經(jīng)計算一次灌水延續(xù)時間為t=2.18小時。(4)灌溉系統(tǒng)工作制度本系統(tǒng)采用輪灌的灌溉形式，分為 8個輪灌區(qū)，每次灌溉一個區(qū)1.5 灌溉系統(tǒng)水力計算(1)沿程水頭損失PE支、毛管水力計算的公式為1.75hf =0.505 105L三F14.75d 總水頭損失：H-Hf+HHi:局部水頭損失，取沿程水頭損失的 10%計算1.6 水泵選型經(jīng)計算水泵流量20m3/h,揚程20

6、m2 .小管出流系統(tǒng)2.1 設(shè)計參數(shù)：根據(jù)設(shè)計規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選用如下設(shè)計參數(shù)：日耗水強度：Ea= 5mm/d土壤濕潤比：蔬菜取90%灌水有效利用系數(shù)：4=0.95設(shè)計灌水均勻度：Cu=0.95土壤設(shè)計濕潤比：P= 40%2.2 灌水器的選擇據(jù)土壤類型和種植作物種類，擬選用：壓力補償式穩(wěn)流器，設(shè)計工作水頭 H=10米，出水流量qd=50L/h。2.3 灌溉系統(tǒng)的管網(wǎng)布置(1)毛管布置毛管采用單行布置(即一行果樹布置一條毛管)，每行果樹下設(shè)一條 M 的PE管。(2)支管的布置支管布置在每個小地塊的地邊，每個支管控制100200棵樹，具體布置如圖所示。(3)干管的布置從蓄水池開始用4 9

7、0UPVC管沿果園的田間路邊布置，具體布置如圖所示。(4)保護設(shè)備的裝置為使灌溉系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，在其首部設(shè)置了進氣閥、壓力表、網(wǎng)式過濾 器等安全保護裝置，同時在每個地塊都設(shè)置一個排水裝置，在支管的局部最低點。2.4 微灌灌溉制度的確定(1)灌水定額：0.1 Z P maxminm 二n式中： m 設(shè)計灌水定額，mm 土壤容重，g/cm3；z計劃濕潤土層深度，mP 微灌設(shè)計土壤濕潤比，ax 適宜土壤含水率上限(占干土重量的百分比，%)；m 適宜土壤含水率下限(占干土重量的百分比，%)；灌溉水利用系數(shù)。經(jīng)計算：m= 48.84mm=32.56m/h。(2)灌水周期:T =Ea式中：m 設(shè)計灌水

8、定額,mmEa 設(shè)計耗水強度,mm/aT設(shè)計灌水周期,d;灌溉水利用系數(shù)經(jīng)計算：T= 9.3d ,根據(jù)實際情況取9d。(3) 一次灌水延續(xù)時間:m Se Sr t 二次灌水延續(xù)時間，h;m設(shè)計灌水定額，mm；Se滴頭間距，m；Sr 毛管間距，m；q 滴頭流量，L/h0經(jīng)計算，板栗樹一次灌水延續(xù)時間為分別為t=1.8小時。(4)灌溉系統(tǒng)工作制度:本系統(tǒng)考慮只有1臺水泵，為防止出現(xiàn)10個灌水區(qū)爭水現(xiàn)象，需要制定套完整的輪灌制度。首先最多只能1個灌水區(qū)的分水閥門灌水，以便灌水系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，灌水均勻。2.5灌溉系統(tǒng)水力計算(1)沿程水頭損失UPVC管水力計算的公式:5 Q hf =0.948 1

9、05 L-n dnPE支、毛管水力計算公式:一 一 一 5hf =0.505 10 LQmdnhf 沿程水頭損失,m；L 管道長度，m；Q 流量，m3/h;d 管道內(nèi)徑，mm；m 流量指數(shù)，與摩阻損失有關(guān)；n 管徑指數(shù)，與摩阻損失有關(guān)；F多口系數(shù)；(2)總水頭損失：h = hf hjhj 局部水頭損失，取沿程水頭損失的10%計算2.5水泵選型經(jīng)計算水泵流量20m3/h,揚程20m3 .微噴灌系統(tǒng)3.1 微噴頭選擇及組合間距(1)控制因素土壤的允許灌溉強度由于項目區(qū)土壤質(zhì)地以砂壤土為主，其允許噴灌強度p=15mm/h霧化指標作物資料P =莊 d d蔬菜及花卉40005000糧食作物、經(jīng)濟作物及果

10、樹30004000牧草、飼料作物、草坪和綠化林木20003000(2)確定噴頭選用以色列NAANDAN 公司的8991噴頭，工作壓力0.20Mpa,流量80L/h;0.4m。噴頭霧化效果好，噴頭旋轉(zhuǎn)平衡輕柔，無振動現(xiàn)象，噴頭安裝高度距地面 (3)組合間距噴頭組合間距為3*3m（4）校核組合噴灌強度微噴理論組合噴灌強度為：7s =-q =-80 = 8.89mm/h a*b 3*3考慮噴灌時的蒸發(fā)等因素，微噴灌的水利用系數(shù)約為90%左右，故實際的組 合噴灌強度為:=丁 . =8.89* 0.9 =8.0 mm/h噴頭的組合噴灌強度小于土壤的允許噴灌強度，滿足要求3.2 制定微噴灌溉制度（1）設(shè)計

11、灌水定額m =0.1 h （ 一：1 - 7）/其中：m 設(shè)計灌水定額（mm）； 土壤干容重，取1.45g/cm3;h一計劃濕潤層深度，10cm；3一田間持水量（干土重）上限（）;以一田間持水量（干土重）下限（）;一噴灑水利用系數(shù)。適宜田間持水量的上、下限為 70%和90%:1 =30% 90% =27% 上=30% 70% =21%選取=0.90（2）設(shè)計灌水定額：m =0.1 h （ -1 - -2）/=0.1*1.45*10* （27-21） /0.90=9.67mm=6.45m3/畝物日需水量考慮主要作物為樹木，設(shè)計臨界期平均日需水量ETa=8mm/d;(3)設(shè)計灌水周期T = m /

12、ETaaT設(shè)計灌水周期(天)m 設(shè)計灌水定額(mm)ETa一作物日需水量(mm)一噴灑水利用系數(shù)，取0.90灌水周期為：T =mn/ETa =9.67* 0.90/8 = 1.1 天，取 2 天;(4)計算一次灌水工作時間=m /=9.67*0.908.0= 1.09h3.3 灌溉系統(tǒng)水力設(shè)計(1)灌水小區(qū)允許水頭偏差率根據(jù)微灌工程技術(shù)規(guī)范知，灌水器設(shè)計允許流量偏差率不大于 20%。故本設(shè)計取20%灌水器工作水頭偏差率與流量偏差率之間的關(guān)系可用下式表示：1 1 一xhv = qv(1 0.15 qv) xx其中：hv 允許水頭偏差率，;x 灌水器流態(tài)指數(shù)，本設(shè)計中灌水器流量為80L/h,設(shè)計水

13、頭為20m,噴頭內(nèi)水流為全紊流，流態(tài)指數(shù)為 0.5;qv 流量偏差率，;綜上計算有hv=0.51 -050.02 1 0.15 0.02 =0.4120.5(2)灌水小區(qū)允許水頭偏差式中： h灌水小區(qū)允許水頭偏差，m;hd 灌水器設(shè)計水頭，m。故，h=0.412X 20=8.24m。（3）毛管極限孔數(shù)Nm =INT （5.446；：hd 4.75） / KSeqd1.750.364式中：d毛管內(nèi)徑，d=28mmqd灌水器設(shè)計流量，qd=80.0L/h;Se-8水器間距，Se=3m；k水頭損失擴大系數(shù),k=1.20計算得微噴灌毛管極限孔數(shù)：Nm=48;（4）毛管極限長度Lm=S （Nm-1） +

14、S0Lm=3 X 48+1.5=145.5m；根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，結(jié)合項目區(qū)地勢情況，毛管鋪設(shè)長度根據(jù)地塊實際情況 確定。（5）毛管的水力設(shè)計微噴毛管選用32PE管，其沿程水力損失按以下公式計算hf =仙d其中，對于PE管，各參數(shù)f =0.505； m=1.75, b =4.75 0L一毛管長度（m）;Q一毛管流量（L/h）,按平均流量計算Q=N q ；N 一毛管上噴頭數(shù)（個）；一單噴頭流量（m3/h）;d 一毛管內(nèi)徑（mm）。毛管的局部水力損失估計為沿程水力損失的 10%左右，故毛管上的水力損失為hw =1.1hf F =1.1* 0.505*594175 *80*0.379 = 0.16mw 12845F一多口出流系數(shù)，根據(jù)m、b、N值查表確定。(6)支管水力設(shè)計微噴支管采用75PE管，支管水力損失計算采用公式hw =1.1F，QmL =1.1* 0.456*。3之 * 24200175 *66