【灌溉系統(tǒng)】-節(jié)水灌溉計算書

、、、節(jié)水灌溉計算書節(jié)水灌溉計算書北京市 平谷區(qū)工程名稱：平谷區(qū)2015*流域綜合治理工程階 段：初 設專 業(yè)：水 工計算書名：付家臺*灌工程計算書審 查：校 核：編 寫：計 算：湖北省水*電規(guī)劃勘測設計院北京分院二○一三年三月計算說明一、計算目的與要求要求：管網布置合理，分區(qū)合理、管道壓力選擇合理、并計算系統(tǒng)揚程。二、基本數據地形圖。三、計算依據《節(jié)水灌溉技術規(guī)范》（SL207）《低壓管道輸水灌溉工程技術規(guī)范（井灌區(qū)部分（SL/T153）《農田低壓管道輸水灌溉工程技術規(guī)范》（GBT20203）四、計算方法及過程（1）基本資料（2）水量平衡計算（3）灌溉制度設計（4）輪灌制度設計（5）管網水力計算（6）水泵及動力復核（7）計算成果分析（8）地塊管網主要工程量表（1）基本資料a、地形地貌該地塊位于付家臺村，地塊形狀為長方形，灌溉面積20畝。地塊高差較大。b、土壤資料1.44g/c323.5（重量百分比。c、作物種植情況地塊內種櫻桃樹。d、氣象資料該地區(qū)多年平均降雨量為677mm，一般集中在6～9月份。凍土層深度為80cm。e、水文、水資源70m3/h。f、運行管理該地塊配套管灌措施后，村委會協(xié)同村用水者協(xié)會將委派專人對系統(tǒng)進行管理。（2）水量平衡計算根據灌溉面積和灌溉設計供水強度，計算管灌灌溉系統(tǒng)所需的最小供水流量。地塊灌溉面積共計20畝。故取系統(tǒng)日平均工作時間t=16.8h，設計灌水周期為10.2天。式中：Q0—灌溉系統(tǒng)設計流量，m3/h；α—控制性的作物種植比例，取1；m—設計凈灌水定額，60.91mm；A—灌溉面積，210畝；—灌溉水利用系數，取0.8；T—設計灌水周期，10.2d；t—日平均工作時間，18h?？蓾M足灌溉系統(tǒng)的要求。現有機井出水量為70m可滿足灌溉系統(tǒng)的要求?，F有機井出水量為70m3/h，Q小于（3）灌溉制度設計該地塊土壤容重為1.44g/cm3，田間持水率為23.5%，擬采用管灌灌溉方式，灌溉水利用系數為0.8。作物耗水高峰期的設計耗水強度取6mm/d，計劃濕潤層深度為0.6m，設計凈灌水定額按式計算，設計灌水周期按式計算，實際灌水周期按式（3-3）計算。經計算，設計凈灌水定額為60.91mm（40.613/Mu。設計灌10.2103-1。m1000 h( ) （3-1）s 1 2式中：m—設計凈灌水定額，mm；γs—土壤干容重，1.44g/cm3；h—土壤計劃濕潤層深度，0.3m；β1—土壤適宜含水量（重量百分比）上限，取田間持水量的0.95；β2—土壤適宜含水量（重量百分比）下限，取田間持水量的0.65。Tm/Ia （3-2）TT （3-3）1式中：T－設計灌水周期，d；T1－實際灌水周期，d；Ia－設計耗水強度，6mm/d。其余符號意義同式（3-，式中相關數據詳見表3-。表3-1 灌溉制度設計參數表內 容設計耗水強度單位mm/d參數6內 容適宜含水量上限單位%參數或結果22.33計劃濕潤層深度m0.6適宜含水量下限%15.28土壤容重g/cm31.44設計凈灌水定額mmm60.91田間持水率%23.5設計凈灌水定額m3/Mu40.61灌溉水利用系數0.8設計灌水周期Td10.2灌溉面積Mu210實際灌水周期T1d10（4）輪灌制度設計2500m2控制，并考慮地塊63m3/h即能滿足要求。21050個給水栓，每次開啟225個輪灌組。每個輪6h18h3個輪灌組，10天共25個輪灌組。實際毛灌水定額按式（4-1）計算，一次灌水延續(xù)時間按式（4-2）4-1。Tm 1IaT毛

（4-1）式中：m毛－實際毛灌水定額，mm；T1－實際灌水周期，10d；m At 毛

（4-2）1000qa式中：t－一次灌水延續(xù)時間，h；A－一個給水栓的灌溉面積，2500m2；qa－一個給水栓的出口流量，31.5m3/h。其余符號意義同前，式中相關數據詳見表4-1。表4-1 輪灌制度設計表內 容單位參數內 容單位參數實際毛灌水定額mm75一次灌水延續(xù)時間h6給水栓間距m50輪灌組數目組25系統(tǒng)日平均工作小時h18（5）管網水力計算a、首部樞紐及控制系統(tǒng)該地塊內現有機井1眼，位于地塊的北部，現有井房一座，現有水泵及首部設備能滿足灌溉要求。b、管網布置210畝，根據地塊形狀及機井與地塊相對位置布置管網。主干管從機井先沿南北后東西方向布置，各條支管垂直干管南北向鋪設，支管平均間距為50m50mPVC-U管道，地埋鋪設，0.8m。該地塊內共設泄水井1個。管網布置圖見圖5-1。水力計算根據輪灌制度和輪灌編組計算管道系統(tǒng)的工作水頭，選取管線最長的灌組和管線最短的組分別進行計算。管道沿程水頭損失按式（5-1）計算，系統(tǒng)的水力計算詳見表5-1。h fQmf db

L （5-1）式中：hf－沿程水頭損失，m；Q－管道設計流量，m3/h；f－摩阻系數，94800；m－流量指數，1.77；b－管徑指數，4.77；L－管道計算長度，m；d－管道內徑，mm。圖5-1 東谷村地塊管灌管網布置圖項目內容單位計算結果輪灌組項目內容單位計算結果輪灌組 1 24給水栓編號 高# 低#支管水力計算干管水力計算系統(tǒng)出口水頭m0.50.5給水栓水頭損失管道材質長度mm0.5PVC-U1350.5PVC-U114管道內徑mm103.6103.6計算流量m3/h31.531.5摩阻系數f9480094800流量指數m1.771.77管徑指數b4.774.77支管沿程水頭損失m1.41.18支管局部水頭損失m0.070.06支管進口流量m3/h31.531.5支管進口壓力管道材質長度mm2.47PVC-U2192.24PVC-U449管道內徑mm148.8148.8計算流量m3/h6363摩阻系數f9480094800流量指數m1.771.77管徑指數b4.774.77干管沿程水頭損失m1.382.82干管局部水頭損失m0.070.14出水口中心與地面高差m0.150.15干管進口流量m3/h6363干管進口壓力m4.273.353.35m4.27m，其流量。（6）水泵及動力復核o灌溉系統(tǒng)設計揚程，按式（6-1）計算，灌溉系統(tǒng)設計揚程詳見表5-1。oH H Zp 0 d

hfo

hjo

h （6-1）式中：Hp－灌溉系統(tǒng)設計揚程，m；H0－管道系統(tǒng)設計工作水頭，m；Zd－機井動水位70mhfo－水泵吸水管進口至管道系統(tǒng)進口之間的管道沿程水頭損失，m；hjo－水泵吸水管進口至管道系統(tǒng)進口之間的管道局部水頭損失，m；ho－系統(tǒng)首部水頭損失，取3m。經計算，灌溉系統(tǒng)設計揚程為108.44m，流量為63m3/h。現有水泵滿足灌溉系統(tǒng)要求。（7）計算成果分析該地塊位于熊耳營，地塊面積210畝，地塊坡度較大，現有機井1眼，出水量為70m3/h，采用管灌的灌溉方式?，F有井房破舊，新建井房1座、配套水泵及首部設備一套。6h。321025個dn160。經分析，該地塊灌溉制度選取合理，管網布置合理，管徑選擇合理。（8）地塊管網主要工程量表表8-1 熊耳營地塊主要工程量表序號項目規(guī)格單位數量1PVC-U管dn160,0.6MPam5612PVC-U管dn110,0.6MPam21533PVC-U異徑三通DN160×DN110個144PVC-U正三通DN160個35PVC-U異徑接頭dn160×110個46PVC-U異徑接頭dn110×40個17PVC-U異徑接頭dn40×25個18鋼管DN100m409鋼制正三通DN100個3210鋼制90°彎頭DN100個1811給水栓4"套5012鋼法蘭DN100片13213法蘭DN110片8214水龍帶4"m12015閥門DN150個216閥門井φ1400座117管道土方開挖m3186318管道土方回填m3158519鎮(zhèn)墩砼C15m3420泄水閥dn25個121泄水井φ800座122土壤調理劑kg6323保水劑kg117624抗蒸騰劑瓶11761.農田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)概述按照農田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)應具備的農田灌溉用水遠程測控計量、水質監(jiān)測、水位監(jiān)測、土壤墑情監(jiān)測、用電遠程測控計量、農田電力設施在線監(jiān)測等功能設計了農田灌溉監(jiān)測智能控制系統(tǒng)———智能井房。隨著信息化及大數據技術的發(fā)展，農田灌溉智能化在全國正在逐步發(fā)展，我省在2013年全國第五批小型農田水利重點項目建設指導意見中，明確提出在泵首部位安裝智能井房，為今后農田灌溉智能化管理打下了良好基礎。2.豐南區(qū)農業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)建設豐南區(qū)在2008年開始建設農田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)，2010年9月列入全國第二批小型農田水利重點縣項目區(qū)。項目建設之初，豐南區(qū)就確立了工程節(jié)水與管理節(jié)水一體建設的目標，把農業(yè)灌溉用水監(jiān)測納入項目建設之中，與管灌工程建設緊密結合起來，實現了農業(yè)灌溉的自動化、智能化管理，由傳統(tǒng)粗放管水農業(yè)向現代化精準用水農業(yè)轉型，取得了很好的效果。農業(yè)灌溉監(jiān)測系統(tǒng)的建設，監(jiān)測中心是關鍵，是整個監(jiān)測系統(tǒng)的中樞。為此，豐南區(qū)建立了2個中心，一個在局機關，另一個在唐山海森電子公司（企業(yè)自建），兩個監(jiān)測中心并行，同時監(jiān)測，數據共享。通過幾年的運用，達到了如下目標：一是建成了全省第一個縣級農業(yè)灌溉監(jiān)測系統(tǒng)。以監(jiān)測中心為中樞，智能控制柜為監(jiān)測點，形成了灌溉監(jiān)測網絡。二是實現了對農業(yè)灌溉各種數據的適時監(jiān)測，利用數據指導農民灌溉。到2012年底，全區(qū)共有農田機井8126眼，目前安裝機井智能控制柜2700多套。機井灌溉智能控制柜設施安裝率達到30%以上，初步形成了農用機井灌溉數據信息采集及分析。3.農業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)應用效果及注意事項農田灌溉監(jiān)測系統(tǒng)的建設，以機井智能控制柜為載體，全面提升用水計量設施。以機井智能控制柜替代傳統(tǒng)井房是建設灌溉監(jiān)測系統(tǒng)的突破口，智能控制柜與傳統(tǒng)井房相比具有占地少、投資小、快速安裝、使用簡便且安全可靠、計量收費公平、準確、可重復使用等優(yōu)點。通過實際運用，達到了如下目標：一是工程形象面貌煥然一新。整齊劃一、新穎別致的機井智能控制柜替代了破舊的老式井房，使整個工程的可視性大幅度提升。二是實現了單一用電計量向水電雙控計量的轉型。改變了過去IC卡單一計量電量的方式，使農民可以直觀地看到用水情況，增加農民的節(jié)水意識。三是操控方便。經過簡單的培訓，農民可以熟練掌握使用方法。根據灌溉周期及個人時間要求，隨時進行澆地，改變了過去排隊澆地，爭水、搶水的現象。四是提高強制管理手段，實現用水、繳費自動結算，解決長期存在的農業(yè)灌溉收費難的問題，也為開征農業(yè)水資源費打下了基礎。五是大面積推廣機井智能控制柜，為全面建設灌溉監(jiān)測系統(tǒng)奠定了物質基礎。農業(yè)灌溉智能監(jiān)測系統(tǒng)的應用，為農業(yè)灌溉自動化管理提供了良好的信息平臺，同時，也存在一些問題，一是現在部分務農人員年齡偏大，利用智能手機操作有一定困難，需要技術培訓和指導。二是在防偷仿盜方面需要加強管理。三是全面普及需要投入大量資金，目前，國家沒有針對農業(yè)灌溉智能監(jiān)測系統(tǒng)的專項資金，致使農業(yè)灌溉智能監(jiān)測項目發(fā)展緩慢。4.農業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)的發(fā)展前景今年，豐南區(qū)還將依托小農水重點縣