灌溉工程規(guī)劃設(shè)計說明

1、某灌溉工程規(guī)劃設(shè)計說明一、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、中華人民共和國水利部水利工程設(shè)計概（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)包括水泵動力機(jī)組。供水系統(tǒng)的選型和布置是否合理將影響整個灌溉工程的質(zhì)量。選用國內(nèi)著名廠家生產(chǎn)的水泵，具體型號見后面水泵選型設(shè)計部分。2 .過濾系統(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

2、過濾的方法除去水中的砂粒。根據(jù)單眼機(jī)井的出水量和種植區(qū)灌溉管理的實際情況，擬采用二級過濾系統(tǒng)，即離心過濾器+自動反沖洗疊片組合式過濾系統(tǒng)。根據(jù)水質(zhì)和灌水器的結(jié)構(gòu)，疊片式過濾器選用120目的國外進(jìn)口過濾器，過濾精度很高。過濾系統(tǒng)采用自動控制反沖洗系統(tǒng)，但需要定期進(jìn)行維護(hù)，對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、

3、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)選用國內(nèi)著名廠家產(chǎn)品，符合國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。5 .灌水器該項目微噴頭工作壓力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/ho三、田間灌溉工程設(shè)計1 .滴灌系統(tǒng)1.1 設(shè)計參數(shù)水量充足，能夠充分保證溫室灌溉根據(jù)設(shè)計規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選用如下設(shè)計參數(shù)：(1)日耗水強(qiáng)度：取5.0mm/d土壤濕潤比：取80%(3)灌水有效利用系數(shù)：4=0.9設(shè)計灌水均勻度：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

4、片式滴灌管，滴頭設(shè)計工作壓力0.1MPa,流量3.6L/h013灌溉系統(tǒng)的管網(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)定的運行，在其首部設(shè)置了進(jìn)氣閥、壓力表、網(wǎng)式過濾器等安全保護(hù)裝置。1.4 微灌灌溉制度的確定(1)設(shè)計灌水定額的推算m-0。1-max/經(jīng)計算得：m=26.15mm=17.43

5、m3/h(2)灌水周期的推算公式：T=m/Ed據(jù)計算果樹的灌水周期為6.5天。(3) 一次灌水延續(xù)時間t=mxSexSr/q經(jīng)計算一次灌水延續(xù)時間為t=2.18小時。(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個輪灌區(qū)，每次灌溉一個區(qū)1.5 灌溉系統(tǒng)水力計算(1)沿程水頭損失PE支、毛管水力計算的公式為1.75hf=0.5051051-q475Fd.總水頭損失：H-H+HHi:局部水頭損失，取沿程水頭損失的10%計算1.6 水泵選型經(jīng)計算水泵流量20m3/h,揚程20m2 .小管出流系統(tǒng)2.1 設(shè)計參數(shù)：根據(jù)設(shè)計規(guī)范及結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，選用如下設(shè)計參數(shù)：日耗水強(qiáng)度：Ea=5mm/d

6、土壤濕潤比：蔬菜取90%灌水有效利用系數(shù)：4=0.95設(shè)計灌水均勻度：Cu=0.95土壤設(shè)計濕潤比：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)計工作水頭H=10米，出水流量qd=50L/h2.3 灌溉系統(tǒng)的管網(wǎng)布置(1)毛管布置毛管采用單行布置(即一行果樹布置一條毛管)，每行果樹下設(shè)一條M的PE管。(2)支管的布置支管布置在每個小地塊的地邊，每個支管控制100200棵樹，具體布置如圖所示。(3)干管的布置從蓄水池開始用490UPVC管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)定的運行，在其首部設(shè)置了進(jìn)氣閥、壓力表、網(wǎng)

7、式過濾器等安全保護(hù)裝置，同時在每個地塊都設(shè)置一個排水裝置，在支管的局部最低點。2.4 微灌灌溉制度的確定(1)灌水定額：0.1Zp%ax-'nm二n式中：m設(shè)計灌水定額,mm土壤容重，g/cm3；z計劃濕潤土層深度，mp微灌設(shè)計土壤濕潤比，%ax適宜土壤含水率上限(占干土重量的百分比，%)；"m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)計算：m=48.84mm=32.56ri/h0(2)灌水周期：EaT式中：m設(shè)計灌水定額，mmEa設(shè)計耗水強(qiáng)度，mm/dT設(shè)計灌水周期，d;灌溉水利用系數(shù)。經(jīng)計算：T=9.3d,根據(jù)實際情況取9do(3)一次灌水延續(xù)時間：

8、mSeSrt二qt一次灌水延續(xù)時間，h;m設(shè)計灌水定額，mm；Se滴頭間距，m；Sr毛管間距，m；q滴頭流量，L/ho經(jīng)計算，板栗樹一次灌水延續(xù)時間為分別為t=1.8小時。(4)灌溉系統(tǒng)工作制度：本系統(tǒng)考慮只有1臺水泵，為防止出現(xiàn)10個灌水區(qū)爭水現(xiàn)象，需要制定一套完整的輪灌制度。首先最多只能1個灌水區(qū)的分水閥門灌水，以便灌水系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，灌水均勻。2.5灌溉系統(tǒng)水力計算(1)沿程水頭損失QmUPVC管水力計算的公式：hf=0.948105LdPE支、毛管水力計算公式：hf=0.505父1051二5dnhf沿程水頭損失，m；L管道長度，m；Q流量，m3/h；d管道內(nèi)徑，mm；m流量指數(shù)，與

9、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：h=hfhjhj局部水頭損失，取沿程水頭損失的10%計算。2.5水泵選型經(jīng)計算水泵流量20m3/h,揚程20m3.微噴灌系統(tǒng)3.1 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phpdd蔬菜及花卉40005000糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物及果樹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0.20Mpa,流量80L/h;噴頭霧化效果好，噴頭旋轉(zhuǎn)平衡輕柔，無振動現(xiàn)象，

10、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：，=q=-80-=8.89mm/ha*b3*3考慮噴灌時的蒸發(fā)等因素，微噴灌的水利用系數(shù)約為90%左右，故實際的組合噴灌強(qiáng)度為：=8.89*0.9=8.0mm/h噴頭的組合噴灌強(qiáng)度小于土壤的允許噴灌強(qiáng)度，滿足要求。3.2 制定微噴灌溉制度（1）設(shè)計灌水定額m=0.1h1-2）/其中：m設(shè)計灌水定額（mm）；一土壤干容重，取1.45g/cm3；h一計劃濕潤層深度，10cm；°i一田間持水量（干土重）上限（）;02一田間持水量（干土重）下限（）;”一噴灑水利用系數(shù)。適宜田間持水

11、量的上、下限為70%和90%:口=30%父90%=27%為=30%父70%=21%選取=0.90（2）設(shè)計灌水定額：m=0.1h（一&）/=0.1*1.45*10*（27-21）/0.90=9.67mm=6.45m3/畝物日需水量考慮主要作物為樹木,設(shè)計臨界期平均日需水量ETa=8mm/d;（3）設(shè)計灌水周期T=m/ETaT設(shè)計灌水周期(天)m設(shè)計灌水定額(mm)ETa一作物日需水量(mm)"一噴灑水利用系數(shù)，取0.90灌水周期為：T=mWETa=9.67*0.90/8=1.1天，取2天;(4)計算一次灌水工作時間9.67*0.908.0=1.09h3.3 灌溉系統(tǒng)水力設(shè)計(

12、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)計允許流量偏差率不大于20%0故本設(shè)計取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：1 1-x上=qv(10.15qv)xx其中：hv允許水頭偏差率，；x灌水器流態(tài)指數(shù)，本設(shè)計中灌水器流量為80L/h,設(shè)計水頭為20m,噴頭內(nèi)水流為全紊流，流態(tài)指數(shù)為0.5;qv流量偏差率，;綜上計算有1 11-05)hv=父0.02父/+0.15父父0.02=0.4120.5I0.5)(2)灌水小區(qū)允許水頭偏差1h-hvhd式中：h灌水小區(qū)允許水頭偏差，m；hd灌水器設(shè)計水頭,m。故，h=0.412X20=8.24m。(3)毛管極限

13、孔數(shù)Nm=INT(5.446.hd4.75)/KSeqd1.75儼364式中：d毛管內(nèi)徑，d=28mmqd灌水器設(shè)計流量，qd=80.0L/h;Se-8水器間距，Se=3m；k水頭損失擴(kuò)大系數(shù),k=1.2。計算得微噴灌毛管極限孔數(shù)：Nm=48;(4)毛管極限長度Lm=S(Nm-1)+S0Lm=3X48+1.5=145.5m；根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，結(jié)合項目區(qū)地勢情況，毛管鋪設(shè)長度根據(jù)地塊實際情況確定。(5)毛管的水力設(shè)計微噴毛管選用32PE管，其沿程水力損失按以下公式計算hf=1QmLdb其中，對于PE管，各參數(shù)f=0.505；m=1.75,b=4.75。L一毛管長度(m);Q一毛管流量(L/h),按平均流量計算Q=N，q；N一毛管上噴頭數(shù)(個)；q一單噴頭流量(m3/h);d毛管內(nèi)徑(mm)。毛管的局部水力損失估計為沿程水力損失的10%左右，故毛管上的水力損失為0.505175hw=1.1hfF=1.1*475*594-*80*0.379=0.16m284.75F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)計微噴支管采用75PE管，支管水力損失計算采用公式hw=1.1F1QmL=1.1*0.456*-050*242001.75*66=1.57mdb67.8(7)干管水力設(shè)計