1、Ia设计供水强度,mm/d;Ea设计耗水强度,Ea=4.5mm/d;P0有效降雨,mm/d, P0=0;t水源每日供水时数,t=21h;灌溉水利用系数,=0.9;经计算得所需流量Qmin=138m3/h,新打机井的设计流量依据附近已有机井的参数,选定水源井单井流量为50m3/h,能满足本设计中滴灌系统的流量设计要求。(5)灌溉系统的管网布置干管布置葡萄滴灌灌溉系统干管采用DN110PVC-U塑料管道,分干管采用DN90PVC-U塑料,管道具体布置如设计图所示。支管布置由DN90 PVC-U干管分出DN50 PE的支管引入灌溉小区内,支管首部设有控制阀,具体布置如图所示。毛管布置灌溉小区内的毛管
2、为DN25,灌水毛管采用沿种植方向单行单向布置,单条毛管长5040m,毛管间距为3.0m,灌溉小管间距为0.8m,每棵树下设1个灌溉小管。保护设备的设置为使灌溉系统安全稳定的运行,在系统首部设置了变频器、进气阀、叠片式过滤器、水表等安全保护、量水装置。同时为防止冬季灌溉管道因气温低而冻坏,在管网最低处设置了排水设施。(6)滴灌灌溉制度的确定 设计灌水定额m=0.1zp(max-min)/ m设计灌水定额,mm;土壤容重,1.3g/cm3;z计划湿润层深度,60cm;p滴灌设计土壤湿润比,50%;max、min适宜土壤含水量上下限(占干土重量的百分比),max=23.2%90%=20.88%,m
3、in=23.2%65%=15.08%; 灌溉水利用系数, =0.90;经计算得到设计毛灌水定额:m毛=16.76mm=11.17m3/亩。T=(m/Ed) T设计灌水周期,d; Ea设计耗水强度,Ea=4.5mm/d;据计算葡萄的灌水周期为4d,取实际灌水周期T=4d。一次灌水延续时间 t=m毛*Se*Sl/q t一次灌水延续时间,h;m毛设计灌水定额,mm;Se、Sl灌水器间距与毛管间距,0.8m*3m;q灌水器流量,18L/h;表1 露地葡萄小管出流灌溉制度设计参数表(井1)内容单位参数参数或结果日耗水强度mm/d4.5 适宜土壤含水量上限%20.88 计划湿润层深度cm60适宜土壤含水量
4、下限15.08 土壤容重g/cm31.3设计灌水定额mmm20.11 土壤湿润比40m3/Mu13.40 田间持水量23.2 设计灌水周期d4.0 灌溉水利用系数0.9大田葡萄滴灌Mu250 表2 露地葡萄小管出流轮灌制度设计参数表(井1)灌水器设计流量L/h18.00 作物种植行距m3系统日工作时间h21 作物种植株距0.8系统设计流量m3/h灌水器间距一次灌水延续时间1.8 灌水器行距最大灌溉轮灌(组)数目个 40 表3 露地葡萄小管出流灌溉制度设计参数表(井2)304 表4 露地葡萄小管出流轮灌制度设计参数表(井2)5048 表5露地葡萄小管出流灌溉制度设计参数表(井3)320 表6 露
5、地葡萄小管出流轮灌制度设计参数表2.522 11.9 轮灌组的划分轮灌组的划分:NCT/t N最大轮灌组;C每天最大工作时间,21h;T灌水时间间隔(周期),h;t一次灌水延续时间,h;计算得:N48 。本系统采用轮灌的灌溉形式由3个水源井,并配备变频器控制水泵控制,将每个阀门控制的对应支管设为一个灌溉单元,则该地块共有161灌溉单元。井1有51个灌水单元可划分为27个轮灌组,每个轮灌组包括12个灌水单元;井2有49个灌水单元可划分为25个轮灌组,每个轮灌组包括12个灌水单元;井3有60个灌水单元可划分为29个轮灌组,每个轮灌组包括13个灌水单元。灌溉时必须按顺序灌溉,轮灌组的划分及轮灌次序见
6、表3。表3 露地葡萄滴灌轮灌制度表机井号轮灌日期轮灌次序轮灌开始时间轮灌结束时间轮 灌 组灌水小区流量(m3/h)井1第一天第一次2:003:481-1-1、1-1-236第二次5:1-1-3、1-1-4第三次7:241-1-5、1-1-6第四次9:121-1-7、1-1-8第五次11:1-1-9、1-1-1030.6第六次12:1-2-1、1-2-2第七次14:1-2-3、1-2-4第八次16:1-2-5、1-2-6第九次18:1-2-7、1-2-8第十次20:1-2-9、1-2-10第十一次21:1-3-1、1-3-232.4第十二次23:1-3-3、1-3-4第二天1-3-5、1-3-6
7、1-3-7、1-3-81-4-1、1-4-21-4-3、1-4-41-4-5、1-4-61-4-7、1-4-81-5-1、1-5-21-5-3、1-5-41-5-5、1-5-61-5-7、1-6-71-6-1、1-6-21-6-3、1-6-4第三天1-6-5、1-6-61-2-1112.6井22-3-1、2-3-239.272-3-3、2-3-443.752-3-5、2-3-646.332-3-7、2-3-848.822-2-1、2-2-247.72-2-3、2-2-448.962-2-5、2-2-62-2-7、2-2-82-2-9、2-6-545.672-1-1、2-1-247.352-1-
8、3、2-1-42-1-5、2-1-62-1-7、2-1-82-1-9、2-1-1041.532-4-1、2-4-22-4-3、2-4-42-4-5、2-4-62-4-7、2-5-72-5-1、2-5-22-5-3、2-5-42-5-5、2-5-62-6-3、2-6-746.282-6-1、2-6-647.062-6-2、2-3-946.212-6-426.26井33-9-1、3-9-2、3-9-448.583-9-3、3-9-5、3-9-643.13-8-1、3-8-241.73-8-3、3-8-446.363-8-5、3-8-63-7-1、3-7-23-7-3、3-7-43-7-5、3-9-
9、733.273-6-1、3-6-23-6-3、3-6-43-6-5、3-6-63-6-7、3-6-73-5-1、3-5-23-5-3、3-5-43-5-5、3-5-63-5-7、3-5-83-4-1、3-4-23-4-3、3-4-43-4-5、3-4-63-4-7、3-6-93-3-1、3-3-23-3-3、3-3-43-3-5、3-2-740.233-2-1、3-2-23-2-3、3-2-43-2-5、3-2-63-1-1、3-1-643.763-1-2、3-1-533.883-1-3、3-1-433.951-1-1 第一个1是井号,第二个1是干管号,第三个1是阀门号(7) 灌溉系统水力计算
10、灌溉小区内的毛管为DN25,灌水毛管采用沿种植方向单行布置,毛管间距为3 m(2.5 m), 灌溉小管间距为0.8m。灌水器水头偏差率的确定分配 毛管允许水头偏差率流量允许偏差率,20%;流态系数,取0.5;灌水器的设计水头,20m;经计算的:=0.412水头偏差根据支、毛管的水头差分配比确定支、毛管的水头偏差 m毛管极限长度的确定毛管允许的极限长度,m;允许的最多出口数,个;毛管内径,21.2mm;毛管允许水头差2.266m;K考虑局部水头损失的加大系数K=1.1;毛管上出水口间距,Se=0.8m;设计流量,qd =18/h;计算得毛管允许的最多出水口数量=81个,则允许最大铺设长度为 =6
11、5m。根据地形,本次设计灌水单元内毛管的实际铺设长度不超过55m。毛管水力计算毛毛管实际总水头损失,m;S分流孔间距,0.8m;S0多孔管进口至首孔的距离,0.4m;N分流孔总数,68;qd单孔设计流量,18L/h;f摩阻系数,0.505;m流量指数,1.75;b管径指数,4.75;d毛管内径,21.2mm;K考虑局部损失的加大系数,1.1; 支管水力计算最不利单元支管铺设长度为27m,共有分水口10个,毛管铺设长度为110m,每条毛管流量为2448L/h,则每条支管内流量为24.48m3/h,确定支管可采用管径为Dn50PE管,壁厚为2.5mm,0.4MPa。支管实际总水头损失,m;S分流孔
12、间距,3m;S0多孔管进口至首孔的距离,1.5m;N分流孔总数,10;qd单孔设计流量,1224h;d支管内径,45mm;经计算的=0.61=1.85m,满足要求。干管水力计算干管上同时开13个出水口,干管采用管径DN110(0.6Mpa,壁厚为3.2mm) PVC-U管。以最不利情况进行水力计算。f摩阻系数,0.464;m流量系数,1.77;b管径系数,4.77;d分干管内径,103.6mm;K考虑局部损失的加大系数,1.05;表4 露地葡萄滴灌系统水力计算结果表(最不利情况)项目内 容灌水器工作压力10毛管长度L54.351.5管径D21.2流量QL/h 9001221.751158.75
13、沿程水头损失0.54 1.26 1.09 局部水头损失0.05 0.13 0.11 微灌管进口压力10.60 11.39 11.20 支管27管径(内径)D4516200.0 24435.0 20857.5 0.33 0.56 0.51 0.03 0.06 支管进口压力10.96 12.00 11.76 分干管13084.617520.0 0.01 分干管进口压力11.07 12.53 11.89 分干管2747232400.0 48870335802.12 4.26 0.82 0.21 0.04 13.29 17.01 12.75 干管1370590662103.6485804.03 13.
14、30 14.76 0.20 0.66 0.74 17.52 30.97 28.25 水泵扬程首部水头损失地面高差0.5动水位20井下管路水头损失2.02 系统设计扬程50.04 63.49 60.77 泵型200QJ40-59,11KW200QJ50-65,15KW选择水泵及动力配套从前述的过程及表4的计算结果可知:井1经过在最不利轮灌组工作的情况下干管进口压力需不低于17.52,若水源首部水头损失按10m计,则系统进口压力水头:17.52+10=27.52m,机井动水位:20m,井下管路损失2.02m,地形高差0.5m,则水泵的设计扬程:17.52+10+20+2+0.5+2.02=50.04,故设计水泵流量为32.4m3/h,扬程为50.040m,查现有水泵型号为200QJ40-49,电机功率11KW。流量和扬程均满足设计要求。井2经过在最不利轮灌组工作的情况下干管进口压力需不低于30.97,若水源首部水头损失按10m计,则系统进口压力水头:30.97+10=40.97m,机井动水位:30.97+10+20+0.5+2.02=63.49m,故设计水泵流量为48.87m3/h,扬程为63.49m,查现有水泵型号为200Q
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