灌溉工程規(guī)劃設(shè)計說明

.某灌溉工程規(guī)劃設(shè)計說明一、編制依據(jù)1、微灌工程技術(shù)規(guī)范GB/T 50485-20092、農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB5084-923、節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范SL207-984、噴灌與微灌工程技術(shù)管理規(guī)程SL236-1999 5、中華人民共和國水利部水利工程設(shè)計概（估）算編制規(guī)定二、總體方案選擇與布局1供水系統(tǒng)在山角下設(shè)置一眼機(jī)井做為灌溉的主水源，供水至灌溉用蓄水池。灌溉供水系統(tǒng)包括水泵動力機(jī)組。供水系統(tǒng)的選型和布置是否合理將影響整個灌溉工程的質(zhì)量。選用國內(nèi)著名廠家生產(chǎn)的水泵，具體型號見后面水泵選型設(shè)計部分。2過濾系統(tǒng)灌水器極易被水源中的污物和雜質(zhì)堵塞。因水源中不同程度地含有一定數(shù)量的砂粒，一般可采用物理過濾的方法除去水中的砂粒。根據(jù)單眼機(jī)井的出水量和種植區(qū)灌溉管理的實際情況，擬采用二級過濾系統(tǒng)，即離心過濾器+自動反沖洗疊片組合式過濾系統(tǒng)。根據(jù)水質(zhì)和灌水器的結(jié)構(gòu)，疊片式過濾器選用120目的國外進(jìn)口過濾器，過濾精度很高。過濾系統(tǒng)采用自動控制反沖洗系統(tǒng)，但需要定期進(jìn)行維護(hù)，對管理人員的要求較嚴(yán)格。3施肥系統(tǒng)考慮使用者管理情況，施肥系統(tǒng)采用施肥機(jī)，在泵出口干管、過濾系統(tǒng)前加注肥料，由水源泵本身提供壓力。該施肥系統(tǒng)施肥高效節(jié)能、操作方便，能大大提高板栗的產(chǎn)量。4輸配水管網(wǎng)管道是灌溉系統(tǒng)的主要組成部分。工程主要采用的管材有PVC、PE等。管網(wǎng)系統(tǒng)中首部采用PVC管，田間管網(wǎng)系統(tǒng)采用PE管，微噴頭、滴頭及穩(wěn)流器選用以色列進(jìn)口產(chǎn)品。PVC管材、PE管材、管件等應(yīng)選用國內(nèi)著名廠家產(chǎn)品，符合國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。5灌水器該項目微噴頭工作壓力0.20Mpa，流量80L/h；滴灌管工作壓力0.1 Mpa，滴頭間距1米，滴頭流量3.6L/h；小管出流穩(wěn)流器工作壓力0.1 Mpa，間距3米，流量60L/h。三、田間灌溉工程設(shè)計1.滴灌系統(tǒng)1.1 設(shè)計參數(shù)水量充足，能夠充分保證溫室灌溉根據(jù)設(shè)計規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選用如下設(shè)計參數(shù)：(1) 日耗水強(qiáng)度：取5.0mm/d(2) 土壤濕潤比：取80%(3) 灌水有效利用系數(shù)：=0.9(4) 設(shè)計灌水均勻度：Cu=0.951.2 灌水器的選擇據(jù)灌水器的種類和水力性能擬選用內(nèi)鑲片式滴灌管，滴頭設(shè)計工作壓力0.1MPa，流量3.6L/h。13 灌溉系統(tǒng)的管網(wǎng)布置(1) 毛管布置毛管為16滴灌管，灌水毛管采用沿種植方向單行布置，毛管間距為3.0m，滴頭間距為1m。(2) 支管的布置支管采用75的PE塑料管，設(shè)在地塊縱向布置，支管首部設(shè)有控制閥、過濾器、施肥罐等，具體布置如圖所示。(3) 干管的布置主干管管沿地塊南北向布置1條，材料采用UPVC塑料管，具體布置如圖所示。(4) 保護(hù)設(shè)備的設(shè)置為使灌溉系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，在其首部設(shè)置了進(jìn)氣閥、壓力表、網(wǎng)式過濾器等安全保護(hù)裝置。1.4 微灌灌溉制度的確定(1) 設(shè)計灌水定額的推算 經(jīng)計算得：m=26.15mm=17.43m3/h(2) 灌水周期的推算公式： T=m/Ed據(jù)計算果樹的灌水周期為6.5天。(3) 一次灌水延續(xù)時間 t=mSeSr/q經(jīng)計算一次灌水延續(xù)時間為t=2.18小時。(4) 灌溉系統(tǒng)工作制度本系統(tǒng)采用輪灌的灌溉形式，分為8個輪灌區(qū)，每次灌溉一個區(qū)。1.5 灌溉系統(tǒng)水力計算(1) 沿程水頭損失PE支、毛管水力計算的公式為(2) 總水頭損失：H-Hf+HiHi：局部水頭損失，取沿程水頭損失的10%計算1.6水泵選型經(jīng)計算水泵流量20m3/h，揚程20m2小管出流系統(tǒng)2.1設(shè)計參數(shù)：根據(jù)設(shè)計規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選用如下設(shè)計參數(shù)：日耗水強(qiáng)度：Ea5mm/d土壤濕潤比：蔬菜取90%灌水有效利用系數(shù)：=0.95設(shè)計灌水均勻度：Cu=0.95土壤設(shè)計濕潤比：P40%2.2灌水器的選擇據(jù)土壤類型和種植作物種類，擬選用：壓力補(bǔ)償式穩(wěn)流器，設(shè)計工作水頭Hd=10米，出水流量qd=50L/h。2.3灌溉系統(tǒng)的管網(wǎng)布置（1）毛管布置毛管采用單行布置（即一行果樹布置一條毛管），每行果樹下設(shè)一條4的PE管。（2）支管的布置支管布置在每個小地塊的地邊，每個支管控制100200棵樹，具體布置如圖所示。（3）干管的布置從蓄水池開始用90UPVC管沿果園的田間路邊布置，具體布置如圖所示。（4）保護(hù)設(shè)備的裝置為使灌溉系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，在其首部設(shè)置了進(jìn)氣閥、壓力表、網(wǎng)式過濾器等安全保護(hù)裝置，同時在每個地塊都設(shè)置一個排水裝置，在支管的局部最低點。2.4微灌灌溉制度的確定（1）灌水定額： 式中： 設(shè)計灌水定額，mm； 土壤容重，g/cm3； 計劃濕潤土層深度，m； 微灌設(shè)計土壤濕潤比，% 適宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比，）；適宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比，）；灌溉水利用系數(shù)。經(jīng)計算：m48.84mm=32.56m3/h。（2）灌水周期： 式中： 設(shè)計灌水定額，mm 設(shè)計耗水強(qiáng)度，mm/d； 設(shè)計灌水周期，d； 灌溉水利用系數(shù)。 經(jīng)計算： 9.3d，根據(jù)實際情況取9d。（3）一次灌水延續(xù)時間：一次灌水延續(xù)時間，h；設(shè)計灌水定額，mm；滴頭間距，m；毛管間距，m；滴頭流量，L/h。經(jīng)計算，板栗樹一次灌水延續(xù)時間為分別為t=1.8小時。（4）灌溉系統(tǒng)工作制度：本系統(tǒng)考慮只有1臺水泵，為防止出現(xiàn)10個灌水區(qū)爭水現(xiàn)象，需要制定一套完整的輪灌制度。首先最多只能1個灌水區(qū)的分水閥門灌水，以便灌水系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，灌水均勻。2.5灌溉系統(tǒng)水力計算（1）沿程水頭損失UPVC管水力計算的公式：PE支、毛管水力計算公式： 沿程水頭損失，m； 管道長度，m； 流量，m3/h； 管道內(nèi)徑，mm；流量指數(shù)，與摩阻損失有關(guān)；管徑指數(shù)，與摩阻損失有關(guān)；F多口系數(shù)；（2）總水頭損失： 局部水頭損失，取沿程水頭損失的10計算。2.5水泵選型經(jīng)計算水泵流量20m3/h，揚程20m3微噴灌系統(tǒng)3.1微噴頭選擇及組合間距（1）控制因素l 土壤的允許灌溉強(qiáng)度由于項目區(qū)土壤質(zhì)地以砂壤土為主，其允許噴灌強(qiáng)度p=15mm/h。 l 霧化指標(biāo)作物資料蔬菜及花卉40005000糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物及果樹30004000牧草、飼料作物、草坪和綠化林木20003000（2）確定噴頭選用以色列NAANDAN公司的8991噴頭，工作壓力0.20Mpa，流量80L/h；噴頭霧化效果好，噴頭旋轉(zhuǎn)平衡輕柔，無振動現(xiàn)象，噴頭安裝高度距地面0.4m。（3）組合間距噴頭組合間距為3*3m。（4）校核組合噴灌強(qiáng)度微噴理論組合噴灌強(qiáng)度為：mm/h考慮噴灌時的蒸發(fā)等因素，微噴灌的水利用系數(shù)約為90%左右，故實際的組合噴灌強(qiáng)度為mm/h噴頭的組合噴灌強(qiáng)度小于土壤的允許噴灌強(qiáng)度，滿足要求。3.2制定微噴灌溉制度（1）設(shè)計灌水定額其中：設(shè)計灌水定額（mm）；土壤干容重，取1.45g/cm3；計劃濕潤層深度，10cm；田間持水量（干土重）上限(%)；田間持水量（干土重）下限(%)；噴灑水利用系數(shù)。適宜田間持水量的上、下限為70%和90%：，選取=0.90（2）設(shè)計灌水定額：=0.1*1.45*10*（27-21）/0.90=9.67mm=6.45m3/畝物日需水量考慮主要作物為樹木，設(shè)計臨界期平均日需水量ETa=8mm/d；（3）設(shè)計灌水周期設(shè)計灌水周期（天）設(shè)計灌水定額（mm）作物日需水量（mm）噴灑水利用系數(shù)，取0.90灌水周期為：天，取2天；（4）計算一次灌水工作時間3.3灌溉系統(tǒng)水力設(shè)計（1）灌水小區(qū)允許水頭偏差率根據(jù)微灌工程技術(shù)規(guī)范知，灌水器設(shè)計允許流量偏差率不大于20%。故本設(shè)計取20%。灌水器工作水頭偏差率與流量偏差率之間的關(guān)系可用下式表示：其中：允許水頭偏差率，%；灌水器流態(tài)指數(shù)，本設(shè)計中灌水器流量為80L/h，設(shè)計水頭為20m，噴頭內(nèi)水流為全紊流，流態(tài)指數(shù)為0.5；流量偏差率，%；綜上計算有（2）灌水小區(qū)允許水頭偏差式中：h灌水小區(qū)允許水頭偏差，m；灌水器設(shè)計水頭，m。故，h=0.41220=8.24m。（3）毛管極限孔數(shù)式中：d毛管內(nèi)徑，d=28mmqd灌水器設(shè)計流量，qd=80.0L/h；Se-灌水器間距，Se=3m；k水頭損失擴(kuò)大系數(shù)，k=1.2。計算得微噴灌毛管極限孔數(shù)：Nm=48；（4）毛管極限長度Lm=S（Nm-1）+S0Lm=348+1.5=145.5m；根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，結(jié)合項目區(qū)地勢情況，毛管鋪設(shè)長度根據(jù)地塊實際情況確定。（5）毛管的水力設(shè)計微噴毛管選用32PE管，其沿程水力損失按以下公式計算其中，對于PE管，各參數(shù)；，。毛管長度（m）；毛管流量（L/h），按平均流量計算；毛管上噴頭數(shù)（個）；單噴頭流量（m3/h）；毛管內(nèi)徑（mm）。毛管的局部水力損失估計為沿程水力損失的10%左右，故毛管上的水力損失為多口出流系數(shù)，根據(jù)、值查表確定。（6）支管水力設(shè)計微噴支管采用75PE