滴灌典型设计.doc

1、滴灌典型设计1、工程概况一二二团场位于准噶尔盆地南缘，东经85278541，北纬44374448。海拔350370m，地势由东向西北倾斜，南北坡降一般在1.5，东西坡降一般在1。境内有两条南北走向的自然沟（古河床），是该地区土壤形成、地下水蕴藏和自然植被滋生的摇篮，并造成土壤、水源等农业资源的一定的差异。2002年122团计划实施滴灌面积20000亩，分布在全团九个连队，其中1连1800亩，23连200亩，5连4000亩，18连600亩，12连3600亩，2连4500亩，4连2400亩，3连2400亩，17连1000亩。详细分布情况见附图。1.1土地利用情况全团规划面积37.27万亩，其中可耕

2、地面积24.4万亩，开垦17.6万亩，六十年代初期最大播种到18万亩，现耕地为14.9万亩。近几年因水限制，不断压缩面积，每年播种面积1011万亩。荒地（含撩荒三年以上）5.8万亩。1.2土壤概况土壤质地以壤质为主。在24.4万亩可耕地中，中壤占总面积的22.7%；轻壤占总面积的20.6%；砂壤占总面积的18.3%；重壤占总面积的3.3%。土壤盐渍化面积占总面积的20.8%，其中耕地中盐渍化面积占耕序号项目名称单位数量一土壤与作物1土壤结构壤土2设计日耗水量Eamm/d43土壤湿润层深度Zm0.504土壤设计湿润比P%655适宜的土壤含水率上限%226适宜的土壤含水率下限%15二滴头1选型天业

3、产单翼迷宫式2工作水头m8m3流量L/h2.44滴头间距m0.3地面积的18.4%。1.3水源122团水源主要为水库水和地下水。此次滴灌节水工程水源为水库水。2、基本资料典型设计选择12连61、62号地，控制面积1109亩，土壤类型为壤土，种植作物为棉花，种植模式采用：一膜一管四行-（10+66+10）66cm，滴灌带间距152cm，为机采棉。由于122团所选地块均为标准条田，规划面积600亩。参照团场意见两块地一个系统，实播面积不大于1200亩。典型设计选择地块具有典型性，可以代表其它地块。2.1滴灌工程设计参数的确定2.1.1设计耗水强度（Ea）设计耗水强度采用设计年灌溉季节月平均耗水强度

4、峰值，并由当地试验资料确定。由于122团无实测资料，所以设计耗水强度采用经验值。粮、棉、油等大田作物经验值为46mm/d，考虑往年滴灌系统设计经验选取值及运行情况和节水目的，取经验值下限Ea=4 mm/d。2.1.2土壤设计湿润比（P）滴灌的土壤设计湿润比，是指被湿润土体占计划湿润层总土体的百分比。粮、棉、油等大田作物经验值为60%90%，根据作物的需要、工程的重要性及当地自然条件等，取经验值P=65%。2.1.3土壤湿润层深度（Z）粮、棉、油等大田作物经验值为0.30.6m，设计取值Z=0.5m。2.1.4适宜的土壤含水率上下限及土壤容重设计地块属中壤土，其容重在1.401.55g/cm3,

5、土壤容重取平均值=1.48g/cm3。适宜的土壤含水率上限在22%28%之间，设计取max=22%。适宜的土壤含水率下限取min=15%。2.1.5滴灌水利用系数（）滴灌水利用系数一般采用0.90.95，设计采用=0.90。2.1.6设计灌水定额（m）设计灌水定额:可根据以上试验资料按下式计算确定。m=0.1zP(max-min)/m=0.11.480.45607/0.95=37.41(mm)设计取m=37.5mm。设计参数见表2.1表2.1典型滴灌系统设计参数3 、设计内容3.1 系统水量平衡计算122团河水滴灌水源供水流量稳定且无调蓄作用，用下式确定滴灌面积：A=(Qt)/10IaIa=E

6、a-P0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；P0有效降雨量，mm/d；t水源每日供水时数，h/d；-灌溉水利用系数。A=1109亩=73.93 hm2；Ea=4mm/d；P0=0mm/d；Ia=4mm/d；t=20h/d；=0.90。Q=155.6m3/h，按经验1m3/h可控制7亩地计算Q=158.4m3/h，故122团典型设计供水流量取160m3/h。3.2管道设计滴灌带选用单翼迷宫式滴头，当滴头间距0.3m,q=2.4L/h时，Q=0.592H0.594。3.2.1毛管极限长度的校核毛管的极限孔数（毛管按均匀地形坡计算）

7、：Nm=INT(5.466h2d4.75)/(kSqd1.75)0.364 h2=2h式中：h2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，为毛管总水头损失与沿程水头损失的比值，k=1.11.2；S毛管上分流孔的间距，S=0.3m；qd毛管上滴头的设计流量，qd=2.4L/h表5.1 参数表d(mm)kCuS(m)qd( L/h)h2(m)Nm(个)L(m)161.190%0.32.41.823771.13.2.2各级管道管径的确定及水力计算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一般取v=1.21.8m/s。根据系统设计确定，干管采用PVC1

8、60mm,支管采用PE63mm，附管采用PE32mm。4、设计灌水周期及一次灌水延续时间4.1设计灌水周期TT=（m/Ea）式中：m设计灌水定额（mm）；Ea设计耗水强度（mm/d）；灌溉水利用系数；此典型设计m按每亩25m3设计，即m=37.5mm；Ea=4mm/d（取设计标准下限）；=0.90。则设计灌水周期T=8.4天。4.2一次灌水延续时间tt=(mSeSL)/q式中：t 一次灌水延续时间； Se滴头间距（m）； SL毛管间距（m）； q滴头设计流量（L/h）；此典型设计Se=0.3m；SL=1.52m；q=2.4 L/h；则一次灌水延续时间t=7.125小时。5、沿程损失计算及水泵选

9、型计算微灌系统设计水头HH=Zp-Zb+h0+hf+hwH微灌系统设计水头，m；Zp-Zb典型毛管进口与水源设计水位之间的高差，m；Ho典型毛管进口的设计水头，取h0=10m；hf水泵至典型毛管进口的管道沿程水头损失，m；hw水泵至典型毛管进口的管道局部水头损失，m。通过管网水力计算：Zp-Zb=0；Ho=10；hf=15.93；hw=0.70；地形因素按1m计；系统进口以前损失按10m计。合计H=38m，选择Q=160m3/h, H=38m离心泵6、管网结构设计及泵站在直径大于50mm的管道末端、转弯、分岔和阀门处应设镇墩，干管每隔200m设一镇墩6060cm。为保证系统管网的正常运行，需在

10、管路上安装控制和保护装置。管道埋深根据地面荷载和机耕要求,干管埋深80cm,为控制各分干管的运行,分干管首部设控制闸阀,尾部设泄水阀,各闸阀均砌阀门井保护。根据水力计算结果，河水选择Q=160m3/h,H=37m离心泵，可满足滴灌系统工作压力和设计流量。在过滤器出口安装水表、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，使管网破坏，影响正常供水。7、运行方案122团12连61、62号地首部滴灌系统，种植面积为1109亩，水泵流量为160m3/h，净扬程为38米

11、。（首部损失为10米）具体运行方式如下：一、三分干同时运行1、支1支7、支29支35为一个轮灌组，每条支管各开一条附管，作为一个轮灌小区，一次灌一个小区，此轮灌组需8次灌完。一次灌水延续时间为7时。苗期和灌水高峰期视具体情况适当缩短或延长灌水时间。二、三分干同时运行2、支8支14、支22支28为一个轮灌组，每条支管各开一条附管，作为一个轮灌小区，一次灌一个小区，此轮灌组需8次灌完。一次灌水延续时间为7小时。苗期和灌水高峰期视具体情况适当缩短或延长灌水时间。一、二分干同时运行3、支36支42、支15支21为一个轮灌组，每条支管各开一条附管，作为一个轮灌小区，一次灌一个小区，此轮灌组需8次灌完。一次灌水延续时间为7小时。苗期和灌水高峰期视具体情况适当缩短或延长灌水时间。系统运行初期必须调节每条支管上的球阀，使每条支管的流量保持一致。8、投资预算8.1滴灌工程预算滴灌工程预算表表8.1 单位:万元滴灌方式项目名称河水总投资40.7195其中:建安工程费7.5992设备费31.7858临时工程费0.152其他费用0.7793预备费0.4032亩投资(元/亩)367.17管材投资：河水202元/亩。9、典型设计图滴灌系统工程平面图、管系结构示意图详见附图。5