灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)說(shuō)明

/某澆灌工程規(guī)劃設(shè)計(jì)說(shuō)明一、編制依據(jù)1、《微灌工程技術(shù)規(guī)范》GB/T50485-20092、《農(nóng)田澆灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB5084-923、《節(jié)水澆灌技術(shù)規(guī)范》SL207-984、《噴灌和微灌工程技術(shù)管理規(guī)程》SL236-19995、《中華人民共和國(guó)水利部水利工程設(shè)計(jì)概（估）算編制規(guī)定》二、總體方案選擇和布局1．供水系統(tǒng)在山角下設(shè)置一眼機(jī)井做為澆灌的主水源，供水至澆灌用蓄水池。澆灌供水系統(tǒng)包括水泵動(dòng)力機(jī)組。供水系統(tǒng)的選型和布置是否合理將影響整個(gè)澆灌工程的質(zhì)量。選用國(guó)內(nèi)聞名廠家生產(chǎn)的水泵，詳細(xì)型號(hào)見后面水泵選型設(shè)計(jì)部分。2．過(guò)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肯定數(shù)量的砂粒，一般可采納物理過(guò)濾的方法除去水中的砂粒。依據(jù)單眼機(jī)井的出水量和種植區(qū)澆灌管理的實(shí)際狀況，擬采納二級(jí)過(guò)濾系統(tǒng)，即離心過(guò)濾器+自動(dòng)反沖洗疊片組合式過(guò)濾系統(tǒng)。依據(jù)水質(zhì)和灌水器的結(jié)構(gòu)，疊片式過(guò)濾器選用120目的國(guó)外進(jìn)口過(guò)濾器，過(guò)濾精度很高。過(guò)濾系統(tǒng)采納自動(dòng)限制反沖洗系統(tǒng)，但須要定期進(jìn)行維護(hù)，對(duì)管理人員的要求較嚴(yán)格。3．施肥系統(tǒng)考慮運(yùn)用者管理狀況，施肥系統(tǒng)采納施肥機(jī)，在泵出口干管、過(guò)濾系統(tǒng)前加注肥料，由水源泵本身供應(yīng)壓力。該施肥系統(tǒng)施肥高效節(jié)能、操作便利，能大大提高板栗的產(chǎn)量。4．輸配水管網(wǎng)管道是澆灌系統(tǒng)的主要組成部分。工程主要采納的管材有PVC、PE等。管網(wǎng)系統(tǒng)中首部采納PVC管，田間管網(wǎng)系統(tǒng)采納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(guó)內(nèi)聞名廠家產(chǎn)品，符合國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。5．灌水器該項(xiàng)目微噴頭工作壓力0.20Mpa，流量80L/h滴灌管工作壓力0.1Mpa，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0.1Mpa，間距3米，流量60L/h三、田間澆灌工程設(shè)計(jì)1.滴灌系統(tǒng)1.1設(shè)計(jì)參數(shù)水量足夠，能夠充分保證溫室澆灌依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況，選用如下設(shè)計(jì)參數(shù)：(1)日耗水強(qiáng)度：取5.0mm/d(2)土壤潮濕比：取80%(3)灌水有效利用系數(shù)：η=0.9(4)設(shè)計(jì)灌水勻稱度：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(jì)工作壓力0.1MPa，流量3.6L13澆灌系統(tǒng)的管網(wǎng)布置(1)毛管布置毛管為Ф16滴灌管，灌水毛管采納沿種植方向單行布置，毛管間距為3.0m，滴頭間距為(2)支管的布置支管采納Ф75的PE塑料管，設(shè)在地塊縱向布置，支管首部設(shè)有限制閥、過(guò)濾器、施肥罐等，詳細(xì)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，材料采納UPVC塑料管，詳細(xì)布置如圖所示。(4)愛護(hù)設(shè)備的設(shè)置為使?jié)补嘞到y(tǒng)平安穩(wěn)定的運(yùn)行，在其首部設(shè)置了進(jìn)氣閥、壓力表、網(wǎng)式過(guò)濾器等平安愛護(hù)裝置。1.4微灌澆灌制度的確定(1)設(shè)計(jì)灌水定額的推算經(jīng)計(jì)算得：m=26.15mm=17.43m3(2)灌水周期的推算公式：T=m/Ed據(jù)計(jì)算果樹的灌水周期為6.5天。(3)一次灌水持續(xù)時(shí)間t=m×Se×Sr/q經(jīng)計(jì)算一次灌水持續(xù)時(shí)間為t=2.18小時(shí)。(4)澆灌系統(tǒng)工作制度本系統(tǒng)采納輪灌的澆灌形式，分為8個(gè)輪灌區(qū)，每次澆灌一個(gè)區(qū)。1.5澆灌系統(tǒng)水力計(jì)算(1)沿程水頭損失PE支、毛管水力計(jì)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(jì)算1.6水泵選型經(jīng)計(jì)算水泵流量20m32．小管出流系統(tǒng)2.1設(shè)計(jì)參數(shù)：依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際狀況，選用如下設(shè)計(jì)參數(shù)：①日耗水強(qiáng)度：Ea＝5mm②土壤潮濕比：蔬菜取90%③灌水有效利用系數(shù)：η=0.95④設(shè)計(jì)灌水勻稱度：Cu=0.95⑤土壤設(shè)計(jì)潮濕比：P＝40%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(jì)工作水頭Hd=10米，出水流量qd=50L2.3澆灌系統(tǒng)的管網(wǎng)布置（1）毛管布置毛管采納單行布置（即一行果樹布置一條毛管），每行果樹下設(shè)一條φ4的PE管。（2）支管的布置支管布置在每個(gè)小地塊的地邊，每個(gè)支管限制100～200棵樹，詳細(xì)布置如圖所示。（3）干管的布置從蓄水池起先用φ90UPVC管沿果園的田間路邊布置，詳細(xì)布置如圖所示。（4）愛護(hù)設(shè)備的裝置為使?jié)补嘞到y(tǒng)平安穩(wěn)定的運(yùn)行，在其首部設(shè)置了進(jìn)氣閥、壓力表、網(wǎng)式過(guò)濾器等平安愛護(hù)裝置，同時(shí)在每個(gè)地塊都設(shè)置一個(gè)排水裝置，在支管的局部最低點(diǎn)。2.4微灌澆灌制度的確定（1）灌水定額：式中：——設(shè)計(jì)灌水定額，mm；——土壤容重，g/cm3；——安排潮濕土層深度，m；——微灌設(shè)計(jì)土壤潮濕比，%——相宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比，％）；——相宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比，％）；——澆灌水利用系數(shù)。經(jīng)計(jì)算：m＝48.84mm=32.56m3/h。（2）灌水周期：式中：——設(shè)計(jì)灌水定額，mm——設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度，mm/d；——設(shè)計(jì)灌水周期，d；——澆灌水利用系數(shù)。經(jīng)計(jì)算：＝9.3d，依據(jù)實(shí)際狀況取9d。（3）一次灌水持續(xù)時(shí)間：——一次灌水持續(xù)時(shí)間，h；——設(shè)計(jì)灌水定額，mm；——滴頭間距，m；——毛管間距，m；——滴頭流量，L/h。經(jīng)計(jì)算，板栗樹一次灌水持續(xù)時(shí)間為分別為t=1.8小時(shí)。（4）澆灌系統(tǒng)工作制度：本系統(tǒng)考慮只有1臺(tái)水泵，為防止出現(xiàn)10個(gè)灌水區(qū)爭(zhēng)水現(xiàn)象，須要制定一套完整的輪灌制度。首先最多只能1個(gè)灌水區(qū)的分水閥門灌水，以便灌水系統(tǒng)平安穩(wěn)定的運(yùn)行，灌水勻稱。2.5澆灌系統(tǒng)水力計(jì)算（1）沿程水頭損失UPVC管水力計(jì)算的公式：PE支、毛管水力計(jì)算公式：——沿程水頭損失，m；——管道長(zhǎng)度，m；——流量，m3/h；——管道內(nèi)徑，mm；——流量指數(shù)，和摩阻損失有關(guān)；——管徑指數(shù)，和摩阻損失有關(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(jì)算。2.5水泵選型經(jīng)計(jì)算水泵流量20m33．微噴灌系統(tǒng)3.1微噴頭選擇及組合間距（1）限制因素土壤的允許澆灌強(qiáng)度由于項(xiàng)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。霧化指標(biāo)作物資料蔬菜及花卉4000—5000糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物及果樹3000—4000牧草、飼料作物、草坪和綠化林木2000—3000（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)平衡溫柔，無(wú)振動(dòng)現(xiàn)象，噴頭安裝高度距地面0.4（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(shí)的蒸發(fā)等因素，微噴灌的水利用系數(shù)約為90%左右，故實(shí)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，滿意要求。3.2制定微噴澆灌制度（1）設(shè)計(jì)灌水定額其中：—設(shè)計(jì)灌水定額（mm）；—土壤干容重，取1.45g/cm3；—安排潮濕層深度，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)。相宜田間持水量的上、下限為70%和90%：，選取=0.90（2）設(shè)計(jì)灌水定額：=0.1*1.45*10*（27-21）/0.90=9.67mm=6.45物日需水量考慮主要作物為樹木，設(shè)計(jì)臨界期平均日需水量ETa=8mm/d（3）設(shè)計(jì)灌水周期—設(shè)計(jì)灌水周期（天）—設(shè)計(jì)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(jì)算一次灌水工作時(shí)間3.3澆灌系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)（1）灌水小區(qū)允許水頭偏差率依據(jù)《微灌工程技術(shù)規(guī)范》知，灌水器設(shè)計(jì)允許流量偏差率不大于20%。故本設(shè)計(jì)取20%。灌水器工作水頭偏差率和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(jì)中灌水器流量為80L/h，設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)水頭，m。故，△h=0.412×20=8.24m（3）毛管極限孔數(shù)式中：d——毛管內(nèi)徑，d=28qd——灌水器設(shè)計(jì)流量，qd=80.0LSe--灌水器間距，Se=3mk—水頭損失擴(kuò)大系數(shù)，k=1.2。計(jì)算得微噴灌毛管極限孔數(shù)：Nm=48；（4）毛管極限長(zhǎng)度Lm=S（Nm-1）+S0Lm=3×48+1.5=145.5依據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)地勢(shì)狀況，毛管鋪設(shè)長(zhǎng)度依據(jù)地塊實(shí)際狀況確定。（5）毛管的水力設(shè)計(jì)微噴毛管選用Φ32PE管，其沿程水力損失按以下公式計(jì)算其中，對(duì)于PE管，各參數(shù)；，?！荛L(zhǎng)度（m）；—毛管流量（L/h），按平均流量計(jì)算；—毛管上噴頭數(shù)（個(gè)）；—單噴頭流量（m3/h）；—毛管內(nèi)徑（mm）。毛管的局部水力損失估計(jì)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)，依據(jù)、、值查表確定。（6）