滴灌工程設(shè)計(jì)示例

1、6.4滴灌工程設(shè)計(jì)示例基本情況某基地種植葡萄面積118畝，過去采用大水漫灌方式進(jìn)行灌溉，灌水定額大，水肥損失嚴(yán)重，為此擬采用先進(jìn)的滴灌灌水方法。該地塊地勢平坦，地形規(guī)整，葡萄南北向種植，株距0.8m、行距2m。地面以下1m土層為壤土，土壤干容重14kN/m3，田間持水率24%。地塊西邊距離地邊50m處有水井一眼（具體見平面布置圖），機(jī)井涌水量為32m3/h，靜水位埋深60m，動(dòng)水位80m，井口高程與地面齊平。機(jī)井水質(zhì)據(jù)周邊村莊引水工程檢驗(yàn)結(jié)果分析，水質(zhì)滿足農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但含砂量稍高，整體看來，可作為滴灌工程水源。380V三相電源已經(jīng)引至水源處。滴灌系統(tǒng)參數(shù)的確定（1）灌溉保證率不低于85%

2、（2）灌溉水利用系數(shù)95%（3）設(shè)計(jì)土壤濕潤比不小于40%。（4）設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度Ea=5.0mm/d（5）設(shè)計(jì)灌溉均勻度不低于80%（6）設(shè)計(jì)濕潤層深0.6m選擇灌水器，確定毛管布置方式1選擇灌水器根據(jù)工程使用材料情況比較，本工程采用以色列某公司生產(chǎn)的壓力補(bǔ)償式滴灌管，產(chǎn)品性能如下：滴灌毛管外徑16mm，滴灌毛管進(jìn)口壓力0.1MPa，滴頭間距0.5m，滴頭流量q=2.75L/h，水平最大鋪設(shè)長度90m。2確定毛管布置方式因葡萄種植方向?yàn)槟媳毕?，并且成行成列，非常?guī)整，因此，毛管布置采用每行葡萄鋪設(shè)一條滴灌管，根據(jù)地塊實(shí)際長度和產(chǎn)品的最大水平鋪設(shè)長度確定毛管的長度為80m，毛管直接鋪設(shè)在葡萄根

3、部附近。3計(jì)算濕潤比根據(jù)公式： 式中：每棵作物滴頭數(shù)，個(gè)；滴頭沿毛管上的間距，m；濕潤帶寬度（也等于單個(gè)滴頭的濕潤直徑），m；作物株距，m；作物行距，m。 代入公式得由此可見：滿足設(shè)計(jì)土壤濕潤比不小于40%的要求。管網(wǎng)系統(tǒng)布置根據(jù)工程范圍內(nèi)的地形圖，干管沿區(qū)內(nèi)生產(chǎn)路布置，自水井向西至最末端；分干管沿葡萄種植行與干管垂直布置，直至地塊中點(diǎn)；支管沿垂直分干（垂直葡萄行方向）左右兩側(cè)等距離至輪灌區(qū)邊界；毛管沿葡萄種植方向布置。具體見系統(tǒng)平面布置圖灌溉制度、工作制度及灌水均勻度1灌溉制度（1） 設(shè)計(jì)凈灌水定額 ´式中：田間持水率，以占干土重的百分?jǐn)?shù)為計(jì),%灌前土壤含水率，為作物允許土壤含水率

4、下限，以占干土重的百分?jǐn)?shù)計(jì)，%土壤的干密度和水的密度，t/m3土壤設(shè)計(jì)濕潤層深度，m （2） 設(shè)計(jì)毛灌水定額： （3）設(shè)計(jì)灌水周期：（3） 一次灌水延續(xù)時(shí)間t： 式中：次灌水延續(xù)時(shí)間，h；灌水器的間距，m；毛管間距，m；設(shè)計(jì)凈灌水定額，mm；田間水利用系數(shù)；灌水器流量，L/h。t=20.16×0.5×2/（0.95×2.75）=7.72h2系統(tǒng)工作制度本系統(tǒng)擬采用輪灌方式進(jìn)行灌溉，日工作時(shí)間18h，則最大允許輪灌組數(shù)目為 式中：允許的輪灌組最大數(shù)目，取整數(shù)；天運(yùn)行的小時(shí)數(shù)，h；灌水時(shí)間間隔（周期），d；次灌水持續(xù)時(shí)間，h。C=18h，t=7.72h，T=4d，則N

5、=18×4/7.72=9.32個(gè)根據(jù)實(shí)際資料，本工程設(shè)計(jì)分為8個(gè)輪灌區(qū)，每個(gè)輪灌區(qū)毛管數(shù)為30條（雙向，既N1=30），每根毛管長=80×2=160m，則滴頭數(shù)N2=L/Se=160/0.5=320個(gè)，故每個(gè)輪灌組的流量為 小于水井供水流量32m3/h，滿足要求。3灌水均勻度由于采用了壓力補(bǔ)償式滴頭，允許水頭變化范圍為10-40m，可滿足灌水均勻度80%的要求。流量計(jì)算及管徑確定1各級管道流量計(jì)算：（1） 每條毛管流量： （2） 每條支管的流量： （3） 干管的流量： 2管徑的確定根據(jù)輸送流量、經(jīng)濟(jì)流速（2m/s）等，選取各級管道直徑如下：干管：流量為，選取110mmPVC

6、管道（承壓0.63MPa，壁厚3.2mm），流速為0.915m/s。干支管：流量為，選取90mmPVC管道（承壓0.63MPa，壁厚2.7mm），流速為1.373m/s。支管：最大流量為，選取50mmPE管道（承壓0.4MPa，內(nèi)徑50mm），屬于多孔出流管。毛管：為16mm壓力補(bǔ)償式滴灌管。系統(tǒng)揚(yáng)程的確定1毛管水頭損失計(jì)算由于采用了補(bǔ)償式滴頭，允許水頭變化在10-40m范圍內(nèi)，根據(jù)廠家提供的鋪設(shè)長度要求，不再進(jìn)行毛管損失計(jì)算，毛管進(jìn)口處要求水頭為10m水柱高。2支管水頭損失計(jì)算支管選用50mmPE管（內(nèi)徑50mm），負(fù)擔(dān)30條毛管的供水任務(wù)，雙向鋪設(shè)，支管單向承擔(dān)15個(gè)出水口。根據(jù)下式計(jì)算支

7、管沿程水頭損失： 式中：系數(shù)；流量，L/h；管內(nèi)徑，mm；管長，m。查表得：；局部水頭損失取沿程水頭損失的11%，即則支管水頭損失為（成果見支管水頭損失計(jì)算表，取最大值） 支管進(jìn)口壓力為 支管水頭損失計(jì)算表fmbiL(m)D(mm)Qi(m3/h)hi(m)Hi(m)0.5051.754.75115013.8950.0760.8350.5051.754.75225012.9680.1350.7590.5051.754.75325012.0420.1190.6230.5051.754.75425011.1160.1030.5040.5051.754.75525010.1890.0890.4010

8、.5051.754.7562509.2630.0750.3120.5051.754.7572508.3370.0630.2370.5051.754.7582507.4100.0510.1740.5051.754.7592506.4840.0400.1230.5051.754.75102505.5580.0310.0830.5051.754.75112504.6320.0220.0520.5051.754.75122503.7050.0150.0300.5051.754.75132502.7790.0090.0150.5051.754.75142501.8530.0040.0060.5051.7

9、54.75152500.9260.0010.0013干支管、干管水頭損失計(jì)算沿程水頭損失計(jì)算公式和支管計(jì)算一樣，查表：局部水頭損失按沿程水頭損失的11%考慮，即。干支管流量，選取90mmPVC管道（承壓0.63MPa，壁厚2.7mm），d=90-5.4=84.6mm，L=86m，則 干支管水頭損失為 干支管入口處的進(jìn)口壓力為 干管流量Q=27.78 m3/h，=27780L/h，選取110mmPVC管道（承壓0.63MPa，壁厚3.2mm），d=110-6.4=103.6mm，L=280m，則 干管水頭損失為 干管入口處的進(jìn)口壓力為 4系統(tǒng)揚(yáng)程確定首部樞紐由離心+篩網(wǎng)組合過濾器、閘閥、水表、施

10、肥裝置、彎頭等組成，過濾器水頭損失可由產(chǎn)品說明書查得：；其他管件局部水頭損失取2m。泵管選用DN80鍍鋅管道，L=87m，則 系統(tǒng)揚(yáng)程為 首部樞紐設(shè)計(jì)（1）水泵選型根據(jù)，查閱水泵型號表，選取井用潛水泵型號為：175QJ32-120/10，電機(jī)功率N=18.5KW。（2）過濾器根據(jù)水源水質(zhì)狀況，水中含有少量的沙，選用3”離心過濾器1臺，2臺3”篩網(wǎng)過濾器（過濾等級為200目）并聯(lián)，進(jìn)行組合過濾。（3）施肥系統(tǒng)選用壓差式施肥罐進(jìn)行施肥。（4）其他附件止回閥、閘閥、螺翼水表、進(jìn)排氣閥、壓力表等，詳細(xì)見首部樞紐圖。工程預(yù)算葡萄滴灌工程材料預(yù)算清單序號設(shè)備型號數(shù)量單位參考單價(jià)（元）復(fù)價(jià)備注首部樞紐312

11、631水泵175QJ32-120/101臺7200.07200.0帶3米電纜2鍍鋅鋼管DN8088米46.04048.03鋼法蘭盤DN802個(gè)45.090.04鑄鐵閘閥DN801個(gè)388.8388.85止回閥DN801個(gè)288.0288.06PVC法蘭盤90mm12個(gè)56.0672.07離心過濾器LX-DN801套7800.07800.08螺翼水表DN801個(gè)570.0570.0水平式9壓差式施肥罐1套4200.04200.010施肥閥DN801個(gè)480.0480.011PVC活接頭90mm4個(gè)85.0340.012PVC內(nèi)絲接頭90*3"4個(gè)32.0128.013篩網(wǎng)過濾器120目

12、3"2個(gè)1500.03000.0塑料材質(zhì)14PVC正三通90mm2個(gè)40.881.615PVC異徑三通90*502個(gè)31.062.016PVC異徑直通50*321個(gè)6.26.217PVC平口球閥32mm1個(gè)13.713.718PVC異徑直通32*201個(gè)1.01.019PVC內(nèi)絲接頭20*1/2"1個(gè)1.01.020壓力表0.63MPa1個(gè)38.038.021進(jìn)排氣閥40mm1個(gè)56.056.022PVC外絲接頭50*11/2"1個(gè)4.54.523PVC平口球閥50mm1個(gè)25.025.024PVC異徑直通110*901個(gè)25.625.625PVC90度彎頭90m

13、m16個(gè)33.0528.026PVC管110mm/0.63MPa4米33.8135.2帶承插口27PVC管90mm/0.63MPa12米23.4280.2帶承插口28輔材1批800.0800.0地下管網(wǎng)321041PVC管110mm/0.63MPa264米33.88923.2帶承插口2PVC直通110mm6個(gè)28.9173.43PVC伸縮節(jié)110mm1個(gè)45.045.04PVC90度彎頭110mm2個(gè)56.0112.05PVC堵頭110mm1個(gè)21.621.66PVC異徑三通110*908個(gè)74.8598.47PVC法蘭盤90mm16個(gè)56.0896.08鑄鐵閘閥DN808個(gè)388.83110

14、.49PVC管90mm/0.63MPa688米23.416064.8帶承插口10PVC堵頭90mm8個(gè)14.5116.011PVC異徑三通90*638個(gè)35.6284.812PVC管63mm/0.63MPa16米11.7187.213PVC平口球閥63mm2個(gè)35.771.4泄水閥14輔材1批1500.01500.0地上管網(wǎng)及灌水器696261PVC90度彎頭63mm8個(gè)10.180.82PVC內(nèi)絲接頭63*2"8個(gè)6.955.23PE螺軟變接頭50mm8個(gè)12.096.04PE正三通50mm8個(gè)8.971.25PE管(防老化)50mm/0.4MPa480米9.44531.2內(nèi)徑管6PE直通50mm4個(gè)6.425.67PE堵頭50mm16個(gè)4.064.08卡箍16個(gè)1.016.09旁通接頭