團蔬菜滴灌技術(shù)設(shè)計

1、團蔬菜保護地生產(chǎn)示范項目節(jié)水灌溉技術(shù)設(shè)計工程設(shè)計采用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)：依據(jù)的有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范主要有：1）節(jié)水灌溉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) SL207-98。2）微灌工程技術(shù)規(guī)范 SL103-95。3）噴灌與微灌工程技術(shù)管理規(guī)程SL236-1999。4）農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) GB5064-92。典型滴灌系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計141 團蔬菜保護地生產(chǎn)示范項目共畝滴灌地， 種植無公害蔬菜。種植模式采用一膜一管：（20+30+20+30+20）cm，膜內(nèi)毛管鋪設(shè)間距；（土壤為壤土，滴頭流量為 h）。根據(jù)目前蔬菜種植模式和多年實踐經(jīng)驗，確定如下設(shè)計參數(shù)。典型設(shè)計滴灌系統(tǒng)設(shè)計基本資料序 號項目名稱單 位數(shù)量一土壤與作物1

2、土壤結(jié)構(gòu)壤土2設(shè)計日耗水量 Eamm/d73土壤濕潤層深度 ZM4土壤設(shè)計濕潤比 P%5田間持水量%255適宜的土壤含水率上限%6適宜的土壤含水率下限%二灌水器1選型單翼迷宮式滴灌帶2工作水頭M10m3流量L/h4滴頭間距M5毛管間距M6鋪管方式一膜一管系統(tǒng)水源該滴灌的水源為井水。系統(tǒng)動力距滴溉系統(tǒng)首部附近有高壓線路，不需架設(shè)高壓線，只需架設(shè)安裝變壓器、配電箱、水泵即可滿足滴灌系統(tǒng)運行需要。滴灌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)滴灌系統(tǒng)采用如下結(jié)構(gòu)：水源（加壓）計量裝置（水表、壓力表）離心過濾器網(wǎng)式過濾器（施肥罐）干管（地埋 PVC-U 管）支管（地面 PE 黑管）滴灌管滴頭。為降低能耗，管道系統(tǒng)中支管與分干管，滴灌帶

3、與支管、干管與分干管按各條田的具體形狀， 以優(yōu)化方式采用魚骨式布置， 目的是達到操作管理方便，系統(tǒng)投資和運行費用最低的效果。水量平衡計算公式： Q=10I aA/tAQTIa（hm2）（m3/h）（ ）（mm）（%）t/d20790式中： A可灌面積， hm2；Q可供流量， m3/hI a設(shè)計供水強度， mm/d；Ea設(shè)計耗水強度， mm/d；Po有效降雨量， mm/d；t水源每日供水時數(shù)，h；灌溉水利用系數(shù)。泵站根據(jù)水量平衡計算結(jié)果，選擇250QJ50/60-3 潛水泵，可滿足滴灌系統(tǒng)工作壓力和設(shè)計流量。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

4、。在滴灌系統(tǒng)的最高處設(shè)置進排氣閥，以調(diào)節(jié)管網(wǎng)進氣和排氣， 防止停水時管網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生負壓和開始供水時管網(wǎng)排氣不暢產(chǎn)生氣阻，造成管網(wǎng)破壞，影響正常供水。灌水定額m=ZPw （Qmax-Qmin） /其中： Z計劃濕潤層深度，根據(jù)實驗中實測資料，蔬菜根系層深度，生育期最大為45cm。Pw 土壤濕潤比，由微灌工程技術(shù)式 2-9。Pw NpSeW/（SpSr） 100%。Np每棵作物的滴頭數(shù)，Np=（1/） =Se滴頭沿毛管上的間距，Se=。W濕潤寬度（或單個滴頭的濕潤直徑），W=。Sp作物株距， Sp=。Sr毛管鋪設(shè)間距， Sr=05m。以上參數(shù)代入式中得Pw=%。Qmax、Qmin 土壤含水率上、下限分

5、別按田間持水量的90%和65%。即 Qmax=， Qmin=。土壤容重， =cm3。則灌水定額 m 滴 =ZPw (Qmax-Qmin)/。=m3/畝次。注：此定額為蔬菜盛果期的灌水定額。灌水周期T=（m/Ea） 式中： T設(shè)計灌水周期（ d）；m設(shè)計灌水定額（ mm）；Ea設(shè)計耗水強度（ mm/d），根據(jù)實踐經(jīng)驗蔬菜取7；灌溉水利用系數(shù)，；根據(jù)實測取蔬菜日耗水量 Ea=7mm/d，則灌水周期T=（m/Ea） =7*= 天一次灌水延續(xù)時間t=(mSeSL )/q式中： t 一次灌水延續(xù)時間， h；m設(shè)計灌水定額（ mm）；Se滴頭間距（ m）；SL 毛管間距（ m）；q滴頭設(shè)計流量（ L/h）

6、；t=（m 滴SeSL ）/qd=（） /=小時輪灌組 N=20h/d=19 組，根據(jù)實際情況取不大于20 組。但由于條田規(guī)格不一樣，各小區(qū)一次性灌水時間也不相同，由式：t 滴 =（輪灌面積設(shè)計灌水定額/水源流量） /。分別計算各灌水小區(qū)的一次灌水延續(xù)時間。輪灌時一次開 7 個大棚的球閥，共 14 次灌完。團滴灌工程設(shè)計參數(shù)土壤類毛延型Q土壤濕潤滴頭管灌水灌水續(xù)種植模式土壤容max濕潤流量間定額周期時Q寬度重min比(L/h)距(mm)(d)間(g/cm3)(m)(h)（20+30+20+30+20）壤土管系總體布置141 團蔬菜保護地生產(chǎn)示范小區(qū)東西寬396 米，南北長 402 米。蔬菜保護

7、地地塊形狀及系統(tǒng)布置見附圖，灌溉機井位于地塊條田的邊緣，主干管東西向布置，分干管沿種植方向東西向布置，系統(tǒng)布置三條分干管，支管垂直種植方向，毛管沿種植方向鋪設(shè)。滴灌設(shè)備選型滴灌設(shè)備包括水泵、過濾裝置及干、支、附、滴灌管。水源流量50m3/h，控制面積畝，根據(jù)水量平衡計算及水力計算結(jié)果，選250QJ50/60-3潛水泵。井水進入滴灌系統(tǒng)經(jīng)離心及網(wǎng)式過濾器。過濾器選用 LWS-150 組合式，水頭損失為6-10m。施肥系統(tǒng)選用容量為100L 的施肥罐。管道設(shè)計及水力計算毛管極限孔數(shù)Nm=INT （ h2）/（K Se ）其中：h2 毛管的允許水頭偏差，m，h2=2 hd毛管內(nèi)徑， d=16mm，K

8、水頭損失擴大系數(shù)，K=;Se毛管上分流孔的間距，Se=；qd滴頭設(shè)計流量， qd=h。滴灌帶選用單翼迷宮式滴頭，當(dāng)?shù)晤^間距為， 滴頭流量 q=h 時，Q=。蔬菜種植模式為（20+30+20+30+20）cm，滴灌帶選用內(nèi)徑為16mm的 PE 單翼迷宮式滴灌帶，以該產(chǎn)品的參數(shù)進行設(shè)計。滴頭間距 Se=，滴頭流量 q=h，毛管平均鋪設(shè)間距 Sc=，流態(tài)指數(shù) X=。依據(jù) SL103-95 微灌工程技術(shù)規(guī)范，當(dāng)?shù)喂嗟木鶆蛳禂?shù) Cu80%，滴頭設(shè)計允許流量偏差率 qv20%，滴頭的流態(tài)指數(shù) X=，則滴灌的允許設(shè)計水頭偏差率 hv 應(yīng)為。hv qv /X 1+(1- X)/Xqv 1+ /%滴頭的定額工作

9、壓力為100Kpa(10 米水頭 )，則灌水小區(qū)允許水頭偏差 h為： h= hv hd=10=。毛管和輔管的允許水頭偏差 h毛 =h2= 2h= = h輔 =h1= 1h= =Nm=INT （h2）/（） =INT （） /（） =201 個。則毛管輔設(shè)長度L 毛221=。管道管徑的確定方法選擇經(jīng)濟流速法。塑料管材的經(jīng)濟流速通常取 V=s，PVC-U 管材不大于 2m/s，PE 管材不大于 s。毛管水頭損失計算：滴灌帶選用單翼迷宮式滴頭，毛管內(nèi)徑為16mm。毛管沿程水頭損失為： hf =K（fSqdm/db） （N+）m+1 /（m+1）-Nm（1-So/S）。毛管的局部水頭損失可按沿程水頭損

10、失的20%考慮。毛管總水頭損失為沿程水頭損失與局部水頭損失之和。hf = =。毛管的局部水頭損失可按沿程水頭損失的20%考慮，即hw 毛=毛 =毛管總水頭損失為：h 毛 =hf 毛 +hw 毛=+=輔管管徑選擇及水頭損失計算：輔管沿程水頭損失：hf =K（fSqdm/db）（N+）m+1 /（m+1）-Nm（1-So/S）輔管局部水頭損失按沿程水頭損失的20%考慮。輔管總水頭損失為沿程水頭損失與局部水頭損失之和。一個灌溉小區(qū)內(nèi)的每條支管上同時最多開啟120 條毛管，用一個輔管控制，則Q 鋪=Q 毛13=13=hd 鋪 =10004Q 鋪/(3600v)=10004 (3600 3)=輔管采用

11、PE 管，管徑 32mm，壁厚，工作壓力。沿程水頭損失：hf 鋪 =K（fSqqm/db） （N+）m+1/（m+1）-Nm（1-So/S）=。輔管局部水頭損失按沿程水頭損失的20%考慮。hw 鋪 = =則輔管總水頭損失： h 鋪 = m。支管管徑及水頭損失計算設(shè)計中支管選用PE 薄壁管，管徑 63mm，壁厚 1mm，工作壓力。支管沿程水頭損失： hf=Kf（Qm/db）L。支管局部水頭損失按沿程水頭損失的 10%考慮。支管總水頭損失為沿程水頭損失與局部水頭損失之和。支管管徑按管道經(jīng)濟流速確定：d 支=10004Q 支 /(3600v)=10004 3600=v塑料管徑經(jīng)濟流速，m/s，v=s

12、，不大于 s。Q 支支管流量， m3/h，Q 支 =80/6=h。支管沿程水頭損失hf 支=Kf（Qm/db）L=。支管局部水頭損失按沿程水頭損失的10%考慮。hw 支=支 =。支管總水頭損失：h 支=。干管管徑及水頭損失計算：干管沿程水頭損失：hf=Kf（Qm/db）L。d 干=10004Q 干/(v)=10004 803600=153mmd 分干 =10004Q 干 /(v)=10004 803600=137mm設(shè)計干管、分干管選用 PVC-U 管，工作壓力，干管管徑 160mm，壁厚，分干管管徑，壁厚mm。干管沿程水頭損失：hf 干=Kf（ Q 干 nmLn/dnb）由于考慮以后作物的輪

13、作， 滴灌與其它灌水技術(shù)互相運用及便于運行方式的調(diào)整，干管及分干管不考慮變徑。干管水頭損失計算序號長度（ m）管內(nèi)徑流量（m3）沿程損失 f 干（ ）干（ m）（ mm）/hh 計干管總水頭損失為： h 干 =hw 干+hf 干=微灌系統(tǒng)設(shè)計水頭微灌系統(tǒng)設(shè)計水頭HH =Zp-Zb+ho+hf +hwH 微灌系統(tǒng)設(shè)計水頭，m。Zp-Zb典型毛管進口與水源設(shè)計水位之間的之差，。ho典型毛管進口的設(shè)計水頭，ho=10m。hf 水泵至典型毛管進口的管道沿程水頭損失，m。hw水泵至典型毛管進口的管道局部水頭損失，m。取二級過濾沖洗排污的水頭損失之和為10m，樞紐中各級閘閥的局部

14、水頭損失之和為。團蔬菜保護地生產(chǎn)示范項目水力計算表單位：米管道流量管徑沿程局部總損失管道名稱長度損失損失（L/h）（m）(mm)(m)(m)(m)滴灌帶16附管32支管601333363分干管40250000125主干管19850000160毛管工作壓力10首部損失10系統(tǒng)水頭損失30系統(tǒng)總水頭損失30機泵選型根據(jù)管網(wǎng)設(shè)計流量和工作壓力，查水泵手冊， 初選 250QJ50/60-3潛水泵，流量 50m3/h，揚程 60m，電機功率 15kw。壓力均衡計算根據(jù)系統(tǒng)輪灌組的劃分，對各節(jié)點壓力進行校核。選取同一輪灌組中同一輪灌小區(qū)最近和最遠的一條毛管進行計算。因地形平坦，計算中不考慮地形高差引起的水

15、頭變化。根據(jù)灌水器流量公式Q= ，計算對應(yīng)值：Hmax= mQ=hHmin=10mQ=h流量偏差 qv=( Qmax- Qmin)/ qd100%=% qv=20%流量偏差滿足規(guī)范要求。水錘驗算計算公式： C =1435/ （1+2100（D - e）/ Es e）H=CV/ gV=V初- V末H 直接水錘的壓力水頭增加值（ m）；C 水錘波在管中的傳播速度（m/s）；重力加速度（ m/s2）；D 管道外徑（ mm）；e 管壁厚度（ mm）；Es 管材的彈性摸量（ MPa）；PVC-U管 D=160mm e=Es=2500MPaC=sV 初 = m/sV 末 通常選用 m/sV= m/sH=計

16、算結(jié)果小于管道工作壓力，故不做復(fù)雜的水錘防護措施。管網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計因塑料管材的彭脹系數(shù)較大，為使管線在溫度變化時可自由伸縮，初步擬定干管上每 200m 設(shè)置一個伸縮節(jié)。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 200m 設(shè)一鎮(zhèn)墩 5050cm。為保證系統(tǒng)管網(wǎng)的正常運行，需在管路上安裝控制和保護裝置。繪制初步設(shè)計圖滴灌系統(tǒng)工程平面布置圖、 管系結(jié)構(gòu)連接示意圖及離心過濾器連接圖見附圖。投資估算估算依據(jù)1 骨干工程執(zhí)行水利部水建199815 號文“關(guān)于印發(fā)水利水電工程設(shè)計概（估）算費用構(gòu)成及計算標(biāo)準(zhǔn)的通知”規(guī)定進行編制。定額建筑工程執(zhí)行 1988水電基字第19 號文，采用水利

17、水電建筑工程概算額，投資估算擴大 10。該工程執(zhí)行 1993水建第 63 號文，采用水利水電設(shè)備安裝工程概算定額（中小型），投資估算擴大10。施工機械臺班費執(zhí)行能源水規(guī)19911272 號文，系用水利水電工程施工機械臺班費定額 ，并根據(jù)水建 199815 號文規(guī)定 ,一類引用乘以的調(diào)整系數(shù)?；A(chǔ)單價計算人工工資執(zhí)行新水基字（ 1992）11 號文“關(guān)于頒發(fā)新疆水利水電基本建設(shè)工程概（估）算編制規(guī)定（試行）的通知 ”及新水基定字（ 1996）004 號文“關(guān)于頒發(fā)新疆水利水電工程概（估）預(yù)算編制標(biāo)準(zhǔn)補充規(guī)定的通知”規(guī)定計算。人工預(yù)算單價不考慮夜間施工津貼。取消其他直接費中的夜間施工增加費。人工預(yù)算單價為元/工日。材料預(yù)算價格，水泥按石河子南山水泥廠供應(yīng)價， 鋼材、木材等主要材料按石河子供應(yīng)價， 砂石骨料按當(dāng)?shù)亓蠄龅墓?yīng)價， 以上材料加至工地倉庫運雜費構(gòu)成工地預(yù)算價。材料設(shè)備價格，原價參考本地區(qū)類似工程實際價。其它直接費建筑工程按直接費的4，安裝工程按直接費的%?，F(xiàn)場經(jīng)費土方工程按直接費的 5，石方工程按直接費的 7，砼工程和按直接的費的 7，機電、金