灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、某灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)說(shuō)明、編制依據(jù)1、微灌工程技術(shù)規(guī)范GB/T50485-20092、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SL236-19995、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(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)灌溉工程的質(zhì)量。選用國(guó)內(nèi)著名廠家生產(chǎn)的水泵，具體型號(hào)見(jiàn)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一定數(shù)量的砂粒，一般可采用物理過(guò)濾的方法

2、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(shí)際情況，擬采用二級(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)。根據(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)采用自動(dòng)控制反沖洗系統(tǒng)，但需要定期進(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(guò)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

3、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)著名廠家產(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，流量80L/h；滴灌管工作壓力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Mpa，間距3米，流量60L/h。三、田間灌溉工程設(shè)計(jì)1 .滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)水量充足，能夠充分保證溫室灌溉根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選用如下設(shè)計(jì)參數(shù)：(1)日耗水強(qiáng)度：取5.0mm/d(2) 土壤濕潤(rùn)比：取80%(3)灌水有效利用系數(shù)：“二(4)設(shè)計(jì)灌水均勻度：Cu=灌水器的選擇據(jù)灌水器的種類(lèi)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，流量3.6L/h。13灌溉系統(tǒng)的

4、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(guò)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(yùn)行，在其首部設(shè)置了進(jìn)氣閥、壓力表、網(wǎng)式過(guò)濾器等安全保護(hù)裝置。微灌灌溉制度的確定(1)設(shè)計(jì)灌水定額的推算m°。1maxminrzp/經(jīng)計(jì)算得：m=26.15mm=17.43m3/h(2)灌水周期的推算公式：T=m/Ed據(jù)計(jì)算果樹(shù)的灌水周

5、期為天。(3) 一次灌水延續(xù)時(shí)間t=mxSexSr/q經(jīng)計(jì)算一次灌水延續(xù)時(shí)間為t二小時(shí)。(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(gè)輪灌區(qū)，每次灌溉一個(gè)區(qū)。灌溉系統(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1.75m卜、3口小hf0.505105L-q775F總水頭損失：H-Hf+HifdHi:局部水頭損失，取沿程水頭損失的10%計(jì)算水泵選型經(jīng)計(jì)算水泵流量20m3/h,揚(yáng)程20m(4) .小管出流系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)：根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，選用如下設(shè)計(jì)參數(shù)：日耗水強(qiáng)度：Ea=5mm/d土壤濕潤(rùn)比：蔬菜取90%灌水有效利用系數(shù)：4=設(shè)計(jì)灌水均勻度：Cu=土壤設(shè)計(jì)濕潤(rùn)比

6、：P=40%灌水器的選擇據(jù)土壤類(lèi)型和種植作物種類(lèi)，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=50L/h。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(shù)布置一條毛管)，每行果樹(shù)下設(shè)一條小4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)支管控制100200棵樹(shù)，具體布置如圖所示。(3)干管的布置從蓄水池開(kāi)始用小90UPVCI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(yùn)行，在其首部設(shè)置了進(jìn)氣閥、壓力表、網(wǎng)式過(guò)濾器等安全保護(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)。微灌灌溉制度的確定(1)灌水定

7、額：0.1zpmaxminm式中：m設(shè)計(jì)灌水定額，mm；土壤容重，g/cm3;z計(jì)劃濕潤(rùn)土層深度，m；p微灌設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比，max適宜土壤含水率上限(占干土重量的百分比，%);min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(jì)算：m=h。(2)灌水周期：TEa式中：m設(shè)計(jì)灌水定額，mmEa設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度，mm/d;T設(shè)計(jì)灌水周期，d;灌溉水利用系數(shù)。經(jīng)計(jì)算：T=，根據(jù)實(shí)際情況取9d。(5) 一次灌水延續(xù)時(shí)間：mSeSrtqt一次灌水延續(xù)時(shí)間，h;m設(shè)計(jì)灌水定額，mm;Se滴頭間距，m；Sr毛管間距，m；q滴頭流量，L/h。經(jīng)計(jì)算，板栗樹(shù)一次灌水延續(xù)時(shí)間為分別為t=小時(shí)。(4

8、)灌溉系統(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，需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(mén)灌水，以便灌水系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，灌水均勻。灌溉系統(tǒng)水力計(jì)算(1)沿程水頭損失QmUPVC管水力計(jì)算的公式：hf0.948105LdQmPE支、毛管水力計(jì)算公式：hf0.50510LQ-Fdnhf沿程水頭損失，m；L管道長(zhǎng)度，m；Q流量，m3/h;d管道內(nèi)徑，mm；m流量指數(shù)，與摩阻損失有關(guān)；n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：hhfhjhj局部水頭損失，取沿程水頭損失的10%計(jì)算。水泵選型經(jīng)計(jì)算水泵流量20m3/h,揚(yáng)程20m3.微噴灌

9、系統(tǒng)微噴頭選擇及組合間距(1)控制因素土壤的允許灌溉強(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hpdj蔬菜及花卉40005000糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物及果樹(shù)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，流量80L/h;噴頭霧化效果好，噴頭旋轉(zhuǎn)平衡輕柔，無(wú)振動(dòng)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：sq-80-8.89mm/ha*b3*3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

10、的組合噴灌強(qiáng)度為s*8.89*0.98.0mm/h噴頭的組合噴灌強(qiáng)度小于土壤的允許噴灌強(qiáng)度，滿(mǎn)足要求。制定微噴灌溉制度(1)設(shè)計(jì)灌水定額m0.1h(i2)/其中：m設(shè)計(jì)灌水定額(mm)；一土壤干容重，取1.45g/cm3;h一計(jì)劃濕潤(rùn)層深度，10cm；1一田間持水量(干土重)上限();2一田間持水量(干土重)下限()；一噴灑水利用系數(shù)。適宜田間持水量的上、下限為70%ffi90%:30% 90% 27%30% 70% 21%選取=(2)設(shè)計(jì)灌水定額：m0.1h(12)/=*10*(27-21)/=9.67mm=6.45m3/畝物日需水量考慮主要作物為樹(shù)木,設(shè)計(jì)臨界期平均日需水量ETa=8mm/

11、d;(3)設(shè)計(jì)灌水周期Tm/ETaT設(shè)計(jì)灌水周期(天)m設(shè)計(jì)灌水定額(mm)ETa一作物日需水量(mm)一噴灑水利用系數(shù)，取灌水周期為：Tm/ETa9.67*0.90/81.1天，取2天;(4)計(jì)算一次灌水工作時(shí)間9.67*0.908.01.09h灌溉系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)(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(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與流量偏差率之間的關(guān)系可用下式表示：11xhv_qv(10.15xqv)xx其中：hv允許水頭偏差率，;x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；qv

12、流量偏差率，;綜上計(jì)算有110.5hv0.0210.150.020.4120.50.5(2)灌水小區(qū)允許水頭偏差hhvhd式中：h灌水小區(qū)允許水頭偏差，m;hd灌水器設(shè)計(jì)水頭，m。故，h=X20=8.24m。(3)毛管極限孔數(shù)NmINT(5.446hd4.75)/KSeqd1.750.364式中：d毛管內(nèi)徑，d=28mmqd灌水器設(shè)計(jì)流量，qd=80.0L/h;Se-濯水器間距，Se=3m；k一水頭損失擴(kuò)大系數(shù)，k=o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=3X48+=145.5m；根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)地勢(shì)情況，毛管鋪設(shè)長(zhǎng)度根據(jù)地塊實(shí)際情

13、況確定(5)毛管的水力設(shè)計(jì)微噴毛管選用32PE管，其沿程水力損失按以下公式計(jì)算hf±QmLd其中，對(duì)于PE管，各參數(shù)f0.505.m1.75b4.75。L一毛管長(zhǎng)度(m);Q一毛管流量(L/h),按平均流量計(jì)算QNq;N一毛管上噴頭數(shù)(個(gè))；q一單噴頭流量(m3/h)；d一毛管內(nèi)徑(mm)o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0.505175hw1.1hfF1.1*-5*594*80*0.3790.16m28F一多口出流系數(shù)，根據(jù)m、b、N值查表確定。(6)支管水力設(shè)計(jì)微噴支管采用75PE管，支管水力損失計(jì)算采用公式fm0.5051.75*hw1.1FQL1.1*0.456*24200*661