145团滴灌井水技术设计Word格式.docx

1、0.54土壤设计湿润比P%70田间持水量25适宜的土壤含水率上限22.56适宜的土壤含水率下限16.25二灌水器选型单翼迷宫式滴灌带工作水头M10m流量L/h3.2滴头间距0.3毛管间距1.52铺管方式一管四行1.2.1 系统水源典型设计以井水做为滴灌的水源。1.2.2 系统动力距滴溉系统首部附近有高压线路，不需架设高压线，只需调换安装变压器、配电箱、水泵即可满足滴灌系统运行需要。1.2.3 滴灌系统结构滴灌系统采用如下结构： 水源（加压）计量装置（水表、压力表）离心过滤器网式过滤器（施肥罐）干管（地埋PVC-U管）支管（地面PE黑管）滴灌管滴头。为降低能耗，管道系统中支管与分干管，滴灌带与支

2、管、干管与分干管按各条田的具体形状，以优化方式采用鱼骨式布置，目的是达到操作管理方便，系统投资和运行费用最低的效果。1.2.4 水量平衡（选6分场3连10-6号地井水作为典型计算）计算公式：Q=10IaA/tAQTIa（hm2）（m3/h）（t/d）（mm）（%）74.532072090式中：A可灌面积，hm2； Q可供流量，m3/h Ia设计供水强度，mm/d； Ea设计耗水强度，mm/d； Po有效降雨量，mm/d； t水源每日供水时数，h； 灌溉水利用系数。1.2.5 泵站根据水量平衡计算结果，选择流量230m3/h，扬程40.7+动水位的潜水泵，可满足滴灌系统工作压力和设计流量。 在过

3、滤器出口安装水表，逆止阀，在过滤器和施肥罐的前后分别设置一个压力表，观察其压力变化。在滴灌系统的最高处设置进排气阀，以调节管网进气和排气，防止停水时管网内产生负压和开始供水时管网排气不畅产生气阻，造成管网破坏，影响正常供水。1.2.6 灌水定额m=0.1ZPw（Qmax-Qmin）/其中：Z计划湿润层深度，根据实验中实测资料，棉花根系层深度，生育期最大为50cm。 Pw土壤湿润比，由微灌工程技术 式2-9。 PwNpSeW/（SpSr）100%。 Np每棵作物的滴头数，Np=（1/0.3）0.1=0.333 Se滴头沿毛管上的间距，Se=0.3m。 W湿润宽度（或单个滴头的湿润直径），W=1.

4、06m。 Sp作物株距，Sp=0.1m。 Sr毛管铺设间距，Sr=1.52m。 以上参数代入式中得Pw=70%。 Qmax、Qmin土壤含水率上、下限分别按田间持水量的90%和65%。即Qmax=22.5，Qmin=16.25。 土壤容重，=1.5g/cm3。则灌水定额m滴=0.1ZPw（Qmax-Qmin）/。=0.11.50.570（22.5-16.25）/0.9=36.5mm=24.3 m3/亩次。注：此定额为棉花花铃期的灌水定额。1.2.7 灌水周期 T=（m/Ea）T设计灌水周期（d）；m设计灌水定额（mm）；Ea设计耗水强度（mm/d），根据实践经验棉花取5；灌溉水利用系数，0.9

5、0； 根据大田实测取棉花日耗水量Ea=5.0mm/d，则灌水周期=（36.5/5）*0.9=6.6天1.2.8 一次灌水延续时间t=（mSeSL）/q 式中：t 一次灌水延续时间，h； m设计灌水定额（mm）；Se滴头间距（m）； SL毛管间距（m）；q滴头设计流量（L/h）； t=（m滴SL）/qd=（36.50.31.52）/3.2=5.2小时轮灌组N=20h/d6.6d5.2h=25组，根据实际情况轮灌组数不应大于25组。设计条田轮灌组数为24组。石总场滴灌工程设计参数种植模式土壤类型土壤容重（g/cm3）QmaxQmin土壤湿润比湿润宽度滴头（L/h）毛管间距（m）灌水定额周期（d）延

6、续时间（h）（10+66+10）+661.51.0636.56.65.21.2.9 灌溉制度 根据多年来大田棉花膜下滴灌灌溉制度的研究和实践应用，确定灌溉定额如下表：棉花膜下滴灌灌溉制度表（参考计划）作物名称灌溉方式灌溉45月6月7月8月9月棉花膜下滴灌（m3/亩）280次数131.2.10 管系总体布置典型设计地块形状及系统布置见附图，灌溉水源位于地块条田的边缘，主干管沿条田边缘布置，分干管沿种植方向布置，系统布置五条分干管，支管垂直种植方向，毛管沿种植方向铺设。1.2.11 滴灌设备选型滴灌设备包括水泵、过滤装置及干、支、附、滴灌管。水源流量230m3/h，控制面积1118亩，根据水量平衡

7、计算及水力计算结果，选用流量230m3/h，扬程40.7m+动水位的潜水泵。井水进入滴灌系统经离心及网式过滤器。过滤器水头损失为6-10m。施肥系统选用容量为300L的施肥罐。1.2.12 管道设计及水力计算1.2.12.1 毛管极限孔数 Nm=INT（5.466h2d4.75）/（K Se qd1.75）0.364h2毛管的允许水头偏差，m，h2=2h d毛管内径，d=16mm， K水头损失扩大系数，K=1.11.2; Se毛管上分流孔的间距，Se=0.3m； qd滴头设计流量，qd=3.2L/h。 滴灌带选用单翼迷宫式滴头，当滴头间距为0.3m，滴头流量q=3.2L/h时，Q=0.780H

8、0.596。棉花种植模式为（10+66+10）+66cm，滴灌带选用内径为16mm的PE单翼迷宫式滴灌带，以该产品的参数进行设计。滴头间距Se=0.3m，滴头流量q=3.2L/h，毛管铺设间距Sc=1.52m，流态指数X=0.596。 依据SL103-95微灌工程技术规范，当滴灌的均匀系数Cu80%，滴头设计允许流量偏差率qv20%，滴头的流态指数X=0.596，则滴灌的允许设计水头偏差率hv应为。hvqv/X1+0.15（1-X）/Xqv 0.2/0.5961+0.15（1-0.596）/0.5960.2 34.2% 滴头的定额工作压力为100Kpa（10米水头），则灌水小区允许水头偏差h为

9、：h=hvhd=0.34210=3.42m。毛管和辅管的允许水头偏差h毛=h2=2h=0.553.42=1.88mh辅=h1=1h=0.453.42=1.54mNm=INT（5.466h2d4.75）/（KSqd1.75）0.364 =INT（5.4661.88164.75）/（1.23.21.75）0.364 =194个。则毛管辅设长度L毛1940.3=58.2m。设计中，根据条田的具体长度，可布8条支管，设计毛管最大辅设长度为50m。管道管径的确定方法选择经济流速法。塑料管材的经济流速通常取V=1.21.8m/s，PVC-U管材不大于2m/s，PE管材不大于3.5m/s。1.2.13.2

10、毛管水头损失计算：滴灌带选用单翼迷宫式滴头，毛管内径为16mm。毛管沿程水头损失为：hf =K（fSqdm/db）（N+0.48）m+1/（m+1）-Nm（1-So/S）。毛管的局部水头损失可按沿程水头损失的20%考虑。毛管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。hf =1.08（0.5053.21.75/164.75）（167+0.48）2.75/2.75-1671.750.5 =1.04m。毛管的局部水头损失可按沿程水头损失的20%考虑，即 hw毛=0.2hf毛=0.21.04=0.208m毛管总水头损失为： h毛=hf毛+hw毛=1.04+0.208=1.25m1.2.12.3 辅管

11、管径选择及水头损失计算：辅管沿程水头损失：hf =K（fSqdm/db）（N+0.48）m+1/（m+1）-Nm（1-So/S）辅管局部水头损失按沿程水头损失的20%考虑。辅管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。 一个灌溉小区内的每条支管上同时开启12条毛管，用一个辅管控制，则 Q铺=（Q毛12）/2=（106612）/2=6400L/h d铺=10004Q铺/（3600v）0.5 =100046.4（36003.143）0.5=27.2mm辅管采用PE管，管径32mm，壁厚1.6mm，工作压力0.25MPa。沿程水头损失：hf铺=K（fSqqm/db）（N+0.48）m+1/（m+1

12、）-Nm（1-So/S） =0.9m。 hw铺=0.90.2=0.18m则辅管总水头损失：h铺=1.08m。1.2.12.4 支管管径及水头损失计算设计中支管选用PE薄壁管，管径63mm，壁厚1mm，工作压力0.25MPa。支管沿程水头损失：hf=Kf（Qm/db）L。支管局部水头损失按沿程水头损失的10%考虑。支管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。支管管径按管道经济流速确定： d支=10004Q支/（3600v）0.514.375（3.1436001.8）0.5=53.2mmv塑料管径经济流速，m/s，v=1.21.8m/s，不大于3.5m/s。Q支支管流量，m3/h，Q支=230/16=14.375m3/h。支管沿程水头损失hf支=Kf（Qm/db）L=1.080.505（143751.75/614.75）（113.5-18.24/2）=3.29m。支管局部水头