高興鎮(zhèn)茶園噴灌設(shè)計(jì)

1、高興鎮(zhèn)茶園噴灌設(shè)計(jì)班級(jí)：水工A14*姓名：*學(xué)號(hào):2011111*指導(dǎo)老師：*日期：2016年5月刖百本設(shè)計(jì)是教學(xué)過程中具有總結(jié)的一次實(shí)訓(xùn),能夠幫助我系統(tǒng)地鞏固和深化所學(xué)的理論知識(shí),培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力,提高和鍛煉計(jì)算、繪圖、編寫設(shè)計(jì)報(bào)告書的基本技能。在設(shè)計(jì)過程中，廣泛閱讀有關(guān)資料和上網(wǎng)查找相關(guān)信息，深入思考，使所做設(shè)計(jì)課題，更加全面完善。以端正的學(xué)習(xí)態(tài)度和高度的責(zé)任心，認(rèn)真謹(jǐn)慎地對(duì)待設(shè)計(jì)中的每一個(gè)問題，從而提高設(shè)計(jì)制質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期的目的。在本設(shè)計(jì)書的編寫過程中，得到了老師的支持，經(jīng)過老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助使我順利的完成設(shè)計(jì)，從而縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，也使我學(xué)習(xí)了一些書本上沒有的知識(shí)。也

2、提高了學(xué)習(xí)效率，增加了友誼，體現(xiàn)了團(tuán)結(jié)的重要性。本設(shè)計(jì)使我把課本上的理論知識(shí)更好的掌握，為以后實(shí)踐打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。培養(yǎng)了我對(duì)灌溉區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)能力，也提高了我對(duì)灌溉排水工程技術(shù)的興趣。目錄第一章灌區(qū)基本情況第一節(jié)基本資料（3）第二節(jié)示范區(qū)興建的必要性和可行性（4）第二章噴灌系統(tǒng)的選型和管道系統(tǒng)布置第一節(jié)噴灌系統(tǒng)選型（5）第二節(jié)選擇噴頭確定組合形式及組合問距（5）第三章管道水力計(jì)算第一節(jié)噴灌制度擬定（7）第二節(jié)噴灌系統(tǒng)工作制度擬定（8）第三節(jié)管道水力計(jì)算（9）第四節(jié)選擇水泵和動(dòng)力（10）第四章管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（11）第五章噴灌工程材料（12）第一章灌區(qū)基本情況第一節(jié)基本資料1 、地形資料：灌區(qū)位于

3、日照市嵐山區(qū)高興鎮(zhèn)。灌區(qū)東西寬360m,南北長500m,具體地形見地形圖。2 、氣象資料：項(xiàng)目區(qū)內(nèi)多年平均降雨量858.3mm,降雨多集中于6-9月份，占全年總降水量的73%以上，年內(nèi)降水分布不均勻及年際變化大，是區(qū)內(nèi)發(fā)生洪澇災(zāi)害的主要原因，常見的有干旱洪澇霜凍等，其中干旱對(duì)農(nóng)業(yè)木葉生產(chǎn)危害最大，以春旱秋旱最為嚴(yán)重，素有“十年九旱”之說。項(xiàng)目區(qū)多年平均氣溫12.6，無霜期213天，多年平均風(fēng)速3.4米/秒，最大凍土深47厘米，多年平均水面蒸發(fā)量1164.5毫米。3 土壤資料：灌區(qū)土壤為壤土；土壤滲透系數(shù)為12mm/h；土壤田間持水率為25%（占干土重百分?jǐn)?shù)）；土壤干容重m3.4 作物種植資料：

4、灌區(qū)農(nóng)作物為經(jīng)濟(jì)園林以茶葉為主，E-W種植，耕作層深度0.4m,生長期最大日平均耗水量為5mm/d。5 水源資料：灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)井一眼，穩(wěn)定動(dòng)水位為38.0m時(shí)，水井出水量為80m3/h。6 其他資料：本地區(qū)供電有保證，噴灌設(shè)備充足。灌區(qū)所屬村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，多數(shù)村民外出打工，人均收入16860元。第二節(jié)示范區(qū)興建的必要性和可行性項(xiàng)目區(qū)內(nèi)多年平均降雨量858.3mm,降雨多集中于6-9月份，占全年總降水量的73%以上，年內(nèi)降水分布不均勻及年際變化大，是區(qū)內(nèi)發(fā)生洪澇災(zāi)害的主要原因。常見的有干旱、洪澇、霜凍等，其中干旱對(duì)農(nóng)業(yè)、木葉生產(chǎn)危害最大，以春旱、秋旱最為嚴(yán)重，素有“十年九旱”之說。灌區(qū)農(nóng)作物為

5、經(jīng)濟(jì)園林以茶葉為主，生長期最大日平均耗水量為5mm/d?？梢姽喔鹊闹匾院捅匾?。而且需要經(jīng)常灌溉。灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)有機(jī)井一眼，方便灌溉，節(jié)約成本。本地區(qū)供電有保證，噴灌設(shè)備充足。灌區(qū)所屬村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，多數(shù)村民外出打工，人均收入16860元。經(jīng)濟(jì)作物茶園也促進(jìn)了該地區(qū)的旅游業(yè)的發(fā)展。推動(dòng)了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在家人數(shù)少，勞動(dòng)力不足，收入又較多，有較好的前景條件。采用噴灌方式既可以節(jié)約勞動(dòng)力也可以節(jié)約水資源。同時(shí)也可以提高產(chǎn)量。把節(jié)省的勞動(dòng)力用于外出打工，這樣有助于該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。經(jīng)濟(jì)作物茶園如果作為該地區(qū)旅游的一部分，不僅能促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也能把該地區(qū)的文化發(fā)揚(yáng)光大。從而無形中促進(jìn)了該地區(qū)的

6、經(jīng)濟(jì)。綜上所述，可見示范區(qū)興建的必要性和可行性。第二章噴灌系統(tǒng)的選型和管道系統(tǒng)布置第一節(jié)噴灌系統(tǒng)選型該地區(qū)種植作物為經(jīng)濟(jì)作物茶葉,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,噴灑次數(shù)較多,該地區(qū)地勢(shì)比較平坦,灌溉對(duì)象為大田經(jīng)濟(jì)作物.半固定管道式噴灌系統(tǒng)設(shè)備利用率較高,運(yùn)行管理比較方便.動(dòng)力、水泵固定，輸、配水干管、分干管埋入地下，通過連接在干管、分干管伸出地面的給水栓向支管供水，支管、豎管和噴頭可以拆移，在不同的作業(yè)位置上輪流噴灌，可以人工移動(dòng)，也可以機(jī)械移動(dòng)確定采用半固定式噴灌系統(tǒng)。固定式噴灌系統(tǒng)，除噴頭外，均固定不動(dòng)，其干、支管道常埋設(shè)在茶園土層內(nèi)，由水源、動(dòng)力機(jī)和水泵構(gòu)成泵站，或利用有足夠高度的自然水頭，與干、支管道

7、組成一套全部固定的噴灌系統(tǒng)。噴頭裝在與支管連接的豎管上，可作圓形或扇形旋轉(zhuǎn)噴水。如果面積較大，需要配備幾組噴頭，循環(huán)分組輪灌。它操作簡便，節(jié)省勞動(dòng)，生產(chǎn)效率高，便于配套自動(dòng)控制灌溉。即干管采用地埋式固定pvc管道，支管采用固定的鋁合金管道。第二節(jié)選擇噴頭、確定噴頭組合形式及組合間距1選擇噴頭根據(jù)噴灌工程技術(shù)規(guī)范(GB/T50085-2007)，糧食作物的霧化指標(biāo)在30004000。經(jīng)過上網(wǎng)查詢，初選ZY-2型噴頭，噴嘴直徑3.1mm,工作壓力，流量3.92m3h,射程18.6m.該類型噴頭的霧化指標(biāo)為(可按公式7-6計(jì)算，課本P191)1000HWhD式中Wh-噴灌的霧化指標(biāo)；H-噴頭的工作壓

8、力水頭，m；D-噴頭的主噴嘴直徑，m。2確定噴頭組合形式及組合間距本噴灌范圍噴灌集結(jié)風(fēng)向多變，噴頭宜做等間距布置。風(fēng)速為3.4m/s,取Ka=Kb=1,公式(7-7),在課本P198)a=b=KaR=1x20=20(m)取a=b=20m.式中：a同一支管上相鄰兩噴頭的間距b相鄰兩支管的間距；Ka一間距射程比R-噴頭射程3設(shè)計(jì)噴灌強(qiáng)度資料中土壤允許噴灌強(qiáng)度=12mm/h,按照單支管多噴頭同時(shí)全圓噴灑情況計(jì)算設(shè)計(jì)噴灌強(qiáng)度。C(/90)arccos(a/2R)(a/R)1(a/2R)2Kw1.08°.194=x3.40.194=(mm/h)1000q10003.922-=2-R18.6=K

9、wCs=xx=(mm/h)<=12mm/h式中C布置系數(shù)，在表7-5，課本P190;Kw一風(fēng)系數(shù)，在表7-6,課本P191;s一無風(fēng)條件下單噴頭噴灑的平均噴灌強(qiáng)度，公式在7-3,課本P190;一組合噴灌強(qiáng)度，公式在7-4,課本P190o設(shè)計(jì)噴灌強(qiáng)度滿足土壤允許噴灌強(qiáng)度的要求。第三章管道水力計(jì)算第一節(jié)噴灌制度擬定1設(shè)計(jì)灌水定額設(shè)計(jì)灌水定額利用公式（7-11）計(jì)算。式中各項(xiàng)參數(shù)值為：=1.4/cm3,h=40cm,產(chǎn)95%,2=65%,=,（P201,公式711）m設(shè)=10h（1-2）/=10XX（95%-65%）Z=（mm）式中m設(shè)一最大灌水定額，mm;一土壤干密度，g/cm3h計(jì)劃濕潤層

10、深度，cm,一般大田作物取4060cm一噴灑水利用系數(shù)1適宜土壤含水量上限（質(zhì)量百分比），可取田間持水量的85%95%2適宜土壤含水量下限（質(zhì)量百分比），可取田間持水量的60%65%2設(shè)計(jì)噴灌周期主要指植物耗水最旺盛時(shí)期的允許最大的間隔時(shí)間（兩次灌水的時(shí)間問隔），即設(shè)計(jì)灌水周期（以大計(jì)）T設(shè)町”0.88.4（d）,取9天e5式中m設(shè)一最大灌水定額，mme最大日耗水量，mm/d一噴灑水利用系數(shù)第二節(jié)噴灌系統(tǒng)工作制度擬定1噴頭在一個(gè)噴點(diǎn)上的工作時(shí)間，即m設(shè)52.5t=0.85.53(h)7.62噴頭每日工作的噴點(diǎn)數(shù)，即t_.12nd里上2.17(次)取3次，這樣每天的實(shí)際工作時(shí)間為t5.5335.

11、5316.59(h),即16小時(shí)35分。3每次需要同時(shí)工作的噴頭數(shù)，即N450旦膽16.7(個(gè))取18個(gè)pndT39每次需要同時(shí)工作的支管數(shù)，即npn噴頭1892（支）5確定支管的輪灌方式。根據(jù)同時(shí)工作的支管數(shù)以及布置情況，決定在干管兩側(cè)同時(shí)分別運(yùn)行一支支管，每一支管控制噴灌區(qū)域一半面積，分別自干管兩端起始向另一端同時(shí)運(yùn)行。第三節(jié)管道水力計(jì)算1管徑的確定(1)支管管徑的確定即：hwz0.2hp噴管區(qū)域地勢(shì)較平坦，應(yīng)為支管上第一個(gè)噴頭與最末一個(gè)噴頭之間的水頭損失。式中f0.861105,Q3.92311.76(m3/h)m=b二,l170m,F0.388,z0則m1.74hwf號(hào)LF0.8611

12、0511.74（611700.3880.225dbd4解得:d=式中z兩噴頭進(jìn)水口高程差，m；hw同一支管上任意兩噴頭間支管段水頭損失，m;F摩阻系數(shù)；L管長，m；Q流量,m3/h;d管道內(nèi)徑，mm選擇規(guī)格為752.26m的薄壁金屬鋁合金管材(2)干管管徑的確定根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，干管通過的流量為Q3.92935.28(m3/h)主管通過的流量為Q3.921870.56(m3/h),則D干134613735.2877.22(mm)D主干13jQ13170.56109.2(mm)據(jù)此，選擇干管時(shí)為了減少水頭損失，確定采用規(guī)格902.7mm的PVC管材承壓能力為，主干管選擇1255.4mmPVC管

13、材。2管道水頭損失計(jì)算(1)沿程水頭損失計(jì)算1)支管沿程水頭損失支管長度L=170m,則rQ2535.28174/、h支ff號(hào)-LF0.861105'1700.3885.48(m)b4.71d70.62)干管沿程水頭損失干管長度，L240m,則h干ffQ l 0.948 105db35.287.、477 2407.99( m)84.63)主干管沿程水頭損失PVC管材，長度L=80mmQ主干h 主干 ff L 0.948d105rc 1.7770.56477 802.17 (m)114.24沿程水頭總損失為hf5.487.992.1715.64m(2)局部水頭損失hj0.1hf0.115

14、.641.56m第四節(jié)選擇水泵及動(dòng)力1 .設(shè)計(jì)流量，即QNq183.9270.56(m3/h)2 .設(shè)計(jì)揚(yáng)程，即Hhnhf%2515.641.56(56.2-38)60.4mpJ式中典型噴頭高程與水源水位差，噴頭距地面高取1m,穩(wěn)定動(dòng)水位為38m。3 .選擇水泵及動(dòng)力。根據(jù)當(dāng)?shù)卦O(shè)備供應(yīng)情況及水源條件，選擇IS100-65-250A深井潛水泵，性能見下表型號(hào)設(shè)計(jì)揚(yáng)程（m）額定流量（m3/h）水泵效率（）出水口直徑（mm）IS100-65-250A667571110最大外徑（mm）額定功率（KW）額定電流（A）電機(jī)效率（）1453080第四章管網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)本噴灌工程白具體情況，90X2.7m

15、m的PVC管道之間連接采用R擴(kuò)口膠圈連接，與給水栓三通之間采用熱承插膠連接。主干管125X5.4mmPVC管，一端與井泵出水口法蘭連接，另一端通過變徑三通與干管90X4 .7mmPVC管材連接。主干管和干管三通分水連接處需澆筑鎮(zhèn)墩，以防管線充水時(shí)發(fā)生位移。鎮(zhèn)墩規(guī)格為0.5mX0.5mX0.5m。首部管道高點(diǎn)安裝空氣閥，便于氣體排出，也可以在停機(jī)時(shí)補(bǔ)充氣體，截?cái)喙艿浪鳎乐顾沽魅刖鸬碾姍C(jī)高速反轉(zhuǎn)。考慮凍土層深度和機(jī)耕作業(yè)影響，要求地埋管道埋深0.5m。出地管道上部安裝給水栓下體，并通過給水栓開關(guān)與移動(dòng)鋁合金管道連噴頭、支架、豎管成套系統(tǒng)通過插座與鋁合金三通連接。噴灌工程材料、設(shè)備用量第五章噴灌工程材料設(shè)備用量詳見表1-2。表1-2噴灌工程材料、設(shè)備材料設(shè)備名稱型號(hào)、單位、數(shù)量。表1-2噴灌工程材料、設(shè)備用量序號(hào)材料、設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量1潛水電泵IS100-62-250