果園微噴灌系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計

1、果園微噴灌系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(1)    摘要：微噴灌技術(shù)是主要的節(jié)水灌溉技術(shù)之一，果園應(yīng)用微噴灌越來越多，微噴灌系統(tǒng)應(yīng)如何進行規(guī)劃設(shè)計，才能達到要求，本文就此問題進行研究探討。 關(guān)鍵詞：果園微噴灌規(guī)劃設(shè)計 1基本情況微噴灌是通過低壓管道系統(tǒng)，以小的流量將水噴灑到土壤表面進行局部灌溉，微噴灌的特點是灌水流量小，一次灌水延續(xù)時間較長，灌溉周期短，需要的工作壓力較低，能夠較精確地控制灌水量，能把水和養(yǎng)分直接輸送到作物根部附近的土壤中去。果園位于廣東省電白縣大衙鎮(zhèn)，種植荔枝，樹齡在37年左右。規(guī)劃13.3 hm2的微灌工程，于1996年10月建成。果園最高處高程為

2、94.91 m，坡面比較均勻，高差在821 m之間，土壤為砂壤土，含有機質(zhì)少，透水性較大，保水保肥能力較差。水源利用1996年初打的一口深25 m的水井，流量為25 m3/h，可連續(xù)抽水46 h，果場已有380V動力線，變壓器容量為10 kVA。2規(guī)劃設(shè)計方案荔枝基本沿等高線種植，每行樹布置一條毛管，毛管沿等高線布置，毛管間距等于果樹行距，即6.0 m。沿毛管在每兩棵樹中間布置一個微噴頭，微噴頭間距與荔枝樹株距相等，即4.5 m，微噴頭用4 mm微管與毛管連接，微管長1.0 m，用插桿固定在地面上。根據(jù)地形條件，干管沿山丘的脊線布置，由首部樞紐A點起沿山脊向北布置APS干管和向南布置AFL干管

3、，支管沿山坡垂直于等高線布置，并盡量向兩側(cè)毛管供水，毛管平行等高線布置，見圖1。圖1微灌工程規(guī)劃圖規(guī)劃設(shè)計參數(shù)為：南方果樹的濕潤比P0.35，設(shè)計灌水均勻度Cu=95%，灌水有效利用系數(shù)=0.9，設(shè)計日耗水強度Ea=2.71 mm/d。3微噴灌溉制度設(shè)計計算3.1一次灌水量計算微噴灌設(shè)計一次灌水量用(1)式計算M=0.1 rh(Wd-Wo)P(1)式中M灌水定額,mm；r土壤容量，砂質(zhì)壤土r=1.37 g/cm3；h灌水濕潤深度，取h=0.5 m；Wd土壤田間最大持水量，Wd=22%；Wo設(shè)計含水量下限，Wo=0.6 Wd=13.2%；P土壤溫潤比，P=2×5/(4.5×6

4、)=0.37。M=0.1×1.37×50×(22-13.2)×0.37=22.3 (mm)3.2設(shè)計灌水周期T=M/Ea22.3/2.71=8.23 (d)取T=8d3.3一次灌水延續(xù)時間t=MStSr/(水nqd)(2)式中t一次灌水延續(xù)時間,h；St果樹株距,m；水灌水有效利用率，取水=0.9；qd微噴頭流量，qd=60 L/h；n灌水器數(shù)量，n=1個/株。t=22.3×4.5×6/0.9×1×60)=11.15 (h) 取t=11(h)3.4輪灌組數(shù)目每天工作時間取C=8 h，則輪灌組數(shù)目N=CT/t=8&#

5、215;8/11=5.8 (組)取N=6 (組)為了使每個輪灌組灌水時水泵出水量基本相等，壓力比較均勻，縮小管徑，降低工程投資，根據(jù)實際支管情況，將各輪灌組的分組情況劃分見表1。表1輪灌分組表單位：m3/h     組    支管    流量    合計    組    支管    流量  

6、0; 合計    1    支1支2支14支22    12.367.28.5811.4    39.54    4    支7支8支18    9.246.016.38    31.62    2  

7、0; 支3支4支16支20    9.110.626.5412.24    38.58    5    支10支11支19    14.5213.149.6    37.26    3    支5支6支15支17    6.249

8、.669.9611.16本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請不要用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請聯(lián)系我們。    37.02    6    支9支12支13支21    7.8611.404.7414.46    38.46    4微灌系統(tǒng)管網(wǎng)水力計

9、算4.1毛管水力計算v=0.2，灌水器設(shè)計工作水頭hd取NmLmax=NmS S0=10×4.5 4.5/2=47.25(m)根據(jù)實際地形和管道布置情況，實際最大毛管長度L=42.5 mLmax0計算毛管沿樹行平行于等高線布置，灌水器最大工作壓力水頭在毛管進口處第一個出水口處。h0=h1 ka(Nqd)mSo-JSoh1=(1 0.62×0.2)1/5×10 8.4×10-4×601.696×2 1.34×10-5×602=14.43 (m)=1.006×10-5×1.2-(0.123Lg1.2

10、 4.88)=4.1×10-6m=1.753(D/2.5)0.018=1.753(1.2/2.5)0.018=1.73K=1.1h0=14.43 1.1×4.1×10-6×(10×60)1.73×2-0×4.5/2=15.01(m)12=11.4 m3/h，W點地面高程為94 m，如果支管進口水頭等于毛管進口設(shè)計水頭，那么只要在W點管道內(nèi)有滿足毛管進口水頭ho的工作水頭，其他毛管的進口水頭均能滿足要求。干管ASW沿程水頭損失按勃拉休斯公式計算。hfAW=8.4×104×Q1.74L/D4.75=8.4&#

11、215;104×(19.981.75×84 11.41.75×64)/504.75 11.41.75×192/654.753/h，干管AFL全長La1=205 m，A點與L點地面高程差為97.7-83.1=14.6 m。干管AFL管徑為DAL=(KQ1.75L/H地)-4.75=(8.4×104×19.561.75×205/14.6)-4.75=56.7(mm)由于干管ASW和干管AFL所需要的工作水頭有差別，而且兩條干管在A處平衡，所以A點處提供的工作水頭遠遠超過干管AFL的沿程水頭損失，所以選用干管AFL的管徑D=50

12、mm，滿足要求。hfAL=8.4×104D1.75L/Q4.75=8.4×104×19.561.75×205/504.75=26.7(m)A=97.7 m，W點地面高程Zw=94.0 m，干管ASW沿程水頭損失hfAW=17.36 m，毛管進口水頭ho=15.0 m，考慮首部樞紐中各種管道、管件和過濾器水頭損失hj=8.0 m，首部樞紐水泵揚程為HAW=ho hj hfAW-Z=15 8 17.36(97.7-94)=36.66 (m)干管AL沿程水頭損失hfAL=26.7 m，L點地面高程為Z=83.1 m，首部樞紐水泵揚程為HAL=ho hj hfA

13、L-Z=15 8 26.7-(97.7-83.1)=35.1(m)可見，第一組最大揚程為36.66 m，就能滿足要求，其他各輪灌組所需的揚程和流量經(jīng)過計算，結(jié)果見表2。表2各輪灌組設(shè)計揚程計算結(jié)果表     輪灌組    1    2    3本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請不要用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請聯(lián)系我們。

14、0;   4    5    6    流量(m3/h)    39.54    38.58    37.02    31.62    37.26    38.46    

15、;揚程(m)    36.66    37.08    32.85    32.64    26.60    30.553/h，揚程H=37.08 m，選擇型號為IS80-65-160型節(jié)能單級單吸清水離心泵，H=3245 m，Q=5025 m33/h之間，由水泵性能曲線可知，水泵的揚程在3942.5 m之間變化，現(xiàn)以39 m為各次輪灌時水泵的計算揚程。A點

16、處的水頭為 HA=H揚-h首-Z=39-8-(98-97)=30 (m)灌水時各支管進口工作水頭計算：輪灌時各支管進口的工作水頭與輪灌組的輸水流量、管道沿程水頭損失及地面高程有差別，關(guān)系較大，現(xiàn)均以A點為計算起點，各支管進口的工作水頭為H支=HA-H±H地H=hf hf取hj=0.1 hf現(xiàn)計算第1輪灌組，干管AL同時向支1、支2供水。管段水頭損失HfkL=8.4×104×7.21.75×5/504.75=0.1(m)HkL=1.1 hfkL=1.1×0.1=0.1(m)支管2進口處的工作水頭為H支2=HA-H H地=39-(29.32 0.1

17、) (98-82.5)=25.08(m)其他支管進口工作水頭計算方法相同，計算結(jié)果見表3。表3支管進口工作水頭計算結(jié)果(單位：m)     管段    AK    KL    AP    PW    AI    IJ    AR    RU

18、    AG    GH    AQ    工作水頭(H支)    24.58    25.08    41.82    24.46    25.72    27.77  

19、0; 32.03    23.34    37.04    36.84    45.37    管段    QS    AE    EP    AT    AB  

20、60; BC    AU本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請不要用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請聯(lián)系我們。    AD    AM    HN    NV    工作水頭(H支)    39.87

21、0;   38.66    47.60    31.37    47.60    35.37    36.95    38.43    47.14    40.77    22.25h=H支±H地=h

22、o(順坡為 ，逆坡為-)D支=KQ1.75支LF/h-4.75現(xiàn)計算支管3，查表5可知H支3=32.85 m，毛管進口工作水頭ho=15.0 m，Q支3=9.18 m3/h，H支=85.5-72=3.5 m，分水孔數(shù)N=15,多孔系數(shù)F=0.377，支管長L支3=90 m。h=23.77 13.5-15=22.27 (m)支管3管徑：D支3=(8.4×104×9.181.75×90×0.377/26.27)-4.75=25.99(mm)取D支3=32.00 mm其他各支管管徑計算結(jié)果見表4。表4支管水力管徑計算結(jié)果(單位：mm)  &

23、#160;  管段    KK    KK    KK    KL    LL    LL    JJ    II    HH    GG    FF

24、    計算管徑    26.02    28.29    26.16    19.39    13.32    29.83    25.99    27.76    21.72  

25、;  23.85    23.99    選用管徑    32    32    32    25    25    32    32    32   

26、; 25    25    25    管段    EE    DD    CC    CC    CC    BB    MM    MM 

27、;   MM    NN    PP    計算管徑    21.98    22.46    36.33    18.31    30.40本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請不要用于商業(yè)用途

28、或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請聯(lián)系我們。    28    20.1    14.1    22.1    16.7    23.3    選用管徑    25    25  &#

29、160; 40    25    32    32    25    25    25        25    管段    QQ    RR    SS