微噴滴灌噴灌典型設(shè)計(jì)

1、2.2雜果樹滴灌典型設(shè)計(jì)根據(jù)項(xiàng)目區(qū)分布，項(xiàng)目區(qū)共完成雜果滴灌面積2053.3畝，由10眼機(jī)井控制，各井呈獨(dú)立灌溉系統(tǒng)?，F(xiàn)以現(xiàn)以官村JJ26#機(jī)井為例，設(shè)計(jì)單井控制面積約214畝，典型設(shè)計(jì)如下：（1）工作制度的確定設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇計(jì)劃濕潤(rùn)層深度 h=60cm適宜含水量上限 max=85%田適宜含水量下限 min=65%田田間持水量（重量比）田=24%灌溉水利用系數(shù) =0.90作物日耗水強(qiáng)度 Ep=4.0mm/d土壤容重 =1.4g/cm3濕潤(rùn)比 P=0.62）設(shè)計(jì)灌水定額m=1000h田(max-min)P/ =1000×1.4×0.6×24%×（85%-6

2、5%）×0.6/0.90 =26.88（mm）=17.92(m3/畝)3）設(shè)計(jì)灌水周期T=6.04(d)取6天。為了減少系統(tǒng)流量，降低工程投資，本系統(tǒng)采用輪灌工作制度。（2）系統(tǒng)的規(guī)劃布置系統(tǒng)的規(guī)劃本系統(tǒng)技術(shù)方案采用水泵經(jīng)過加壓出流后，由UPVC干管、分干管輸水，毛管選用16PE-2升-0.33m滴灌管道。過濾選用120目4組合式過濾器，施肥選用100L施肥灌。管網(wǎng)布置管網(wǎng)中管道總體為樹狀管網(wǎng)，按照垂直向原則布置。a.毛管布置按照每行果樹布置1條毛管，灌水器間距為0.33m間距，其額定壓力為0.1-0.15Mpa，流量為2L/h。毛管布置平行于等高線的果樹行方向。b.干、支管布置干管

3、按照從水源位置開始平行于等高線方向，分干管按照垂直于干管方向，即垂直于果樹行的方向布置，毛管與支管垂直。按照區(qū)域地形條件，共布置分干管3條，支管9條，單個(gè)控制區(qū)控制面積為23.77畝。c. 控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)設(shè)備布置在干管的進(jìn)口和每條分干管進(jìn)口處各設(shè)置閘閥一個(gè)，以調(diào)節(jié)干、分干管的水量和壓力；為了防止供水時(shí)造成氣堵，放水時(shí)造成真空，在干管上端需安裝進(jìn)、排氣閥。為了保證管道在工作壓力范圍以內(nèi)，設(shè)計(jì)中管道耐壓能力按照符合規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)工作壓力，同時(shí)滿足承受靜水壓力要求，工作壓力（即動(dòng)水壓力）按照技術(shù)設(shè)計(jì)要求完成。（3）系統(tǒng)工作制度的確定系統(tǒng)采用輪灌工作制度，系統(tǒng)每天工作18小時(shí)，每個(gè)輪管組工作時(shí)間：t

4、= =17.9（h）即每個(gè)輪管組工作時(shí)間為17.9小時(shí)。（4）毛管水力計(jì)算支、毛管進(jìn)口流量推算a. 毛管流量計(jì)算按照設(shè)計(jì)和區(qū)域情況，通過計(jì)算，毛管鋪設(shè)長(zhǎng)度控制在120m以內(nèi)，區(qū)域設(shè)計(jì)按照214畝鋪設(shè)長(zhǎng)度計(jì)算，毛管設(shè)計(jì)流量為：Qm=118.5×3×2=711（L/h）b.支管進(jìn)口流量Qz=30×711（L/h）=21.0m3/hc.每組開啟的支管數(shù)量N=3（條）亦即水源設(shè)計(jì)流量是63m3/h，每個(gè)輪灌組控制區(qū)面積為63畝左右。d.管徑確定按照上述參數(shù)，管徑選擇如下：毛管：d12.5=12.5=10.6mm選擇16PE滴灌管，耐壓0.3MPa。支管：d12.5=12.

5、5=57.28mm 選擇63PE管，耐壓0.4MPa。干管：d12.5=12.5=99.21mm選擇110PVC管，耐壓0.6MPa。（5）系統(tǒng)工作制度按照系統(tǒng)布置結(jié)果，按照每組開啟三條支管，第一天同時(shí)開啟支管一、支管四、支管起七；第二天同時(shí)開啟支管二、支管五、支管八；第三天同時(shí)開啟支管三、支管六、支管九。（6）水力計(jì)算沿程水頭損失按照：hf=94800局部水頭損失按照：hj=0.1 hf按照最不利原則，經(jīng)過計(jì)算，水泵揚(yáng)程Hp為：Hp= hf+ hj+Z+H+Z+h首 =5.32+0.53+85+10+1.6+7 =109.45（m）式中：Hp為水泵揚(yáng)程，m； f為管道沿成水頭損失，m； hj

6、為管道局部水頭損失，m；Z為機(jī)井動(dòng)水位，m；H為滴灌管工作壓力，m；Z為地形落差，m；h首為首部損失，m。選擇水泵揚(yáng)程為120m,對(duì)應(yīng)水泵200QJ63-120/10。（7）壓力控制系統(tǒng)為了確保灌溉設(shè)備的正常使用，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，并達(dá)到節(jié)水、節(jié)電、省工、實(shí)用的目的，首部安裝變頻控制器。設(shè)計(jì)結(jié)果見表5。表5 滴灌典型設(shè)計(jì)結(jié)果表編號(hào)名稱及規(guī)格單位數(shù)量1逆止閥 DN100 臺(tái) 12閘閥 DN100臺(tái) 23排氣閥個(gè) 44蝶閥個(gè)45球閥個(gè)96過濾器 套 27施肥器套 18壓力表0-1.6MPa 套 39UPV塑料管 0.6MPa 110 m 188710PE管63m1690.611滴灌管m37825

7、1216旁通m3431316堵頭個(gè)34314挖土方m3101915填土方 m3101916排水井 座 117潛水泵 200QJ63-120/10 套 118PHB-45KW變頻柜臺(tái)119XL-21配電柜臺(tái)12.3獼猴桃微噴灌典型設(shè)計(jì)微噴灌獼猴桃種植區(qū)，規(guī)劃灌溉面積893.2畝，共啟用區(qū)域機(jī)井9眼，現(xiàn)以蔣寨村18#為例，典型機(jī)井控制區(qū)233畝，典型設(shè)計(jì)如下：(1)灌水定額計(jì)算灌溉區(qū)域土壤為中壤土，其設(shè)計(jì)參數(shù)選擇如下：土壤干容重：rd=1.40（g/3）；土壤田間持水率（重量）：田=24%；計(jì)劃濕潤(rùn)層深度：H=0.60（m）適宜土壤含水率上下限（占田間持水率）max、min：max=90%田=22

8、.8%×85%=19.38%min=65%田=22.8%×70%=15.96%灌溉水利用率：=90%；灌水定額：m=1000× rd×H（max -min）/ =1000×1.42×0.60（19.38%-15.96%）/90% =32.38（）=36.0（m3/畝）(2)灌水器選擇選用S-0066微噴頭，工作參數(shù)如表6所示。表6 微噴頭工作參數(shù)表工作壓力（m）2025流量（l/h）5055半徑（m）3.63.7(3)管網(wǎng)布置及管材選擇各級(jí)管道按照垂直向布置原則布置。即區(qū)域內(nèi)毛管平行于果樹種植方向，支管垂直于毛管方向即垂直于行，干管垂

9、直于支管方向。其具體布置見管網(wǎng)布置圖。根據(jù)區(qū)域種植制度，毛管按照每?jī)尚蝎J猴桃鋪設(shè)1條毛管，毛管間距為4m。根據(jù)上述布置原則和方法完成了系統(tǒng)布置，考慮到系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性，田間毛管選擇布設(shè)長(zhǎng)度為80m117.5m。干管及支管采用地埋固定管道，均選用0.6MPa的硬聚氯乙烯塑料管（UPVC管），毛管選用25PE管道，管道耐壓能力為0.3MPa。管徑選擇原則是在滿足設(shè)計(jì)流量和壓力的前提下，使系統(tǒng)投入費(fèi)用最小。干管和分干管平直且無分水管道時(shí)每200m設(shè)置一個(gè)伸縮節(jié)，在三通、彎頭、閘閥等處設(shè)置鎮(zhèn)墩，每條支管首部設(shè)置控制閥（選用電磁閥）和閥門井，在管網(wǎng)最低處設(shè)置排水閥和排水井，見典型設(shè)計(jì)圖。(4)灌水周期 設(shè)灌水

10、周期為T，則T=式中：T灌水周期，d；m毛毛灌水定額，mm；灌溉水利用率，90%；e用水關(guān)鍵期日蒸騰蒸發(fā)量，5.5mm/d。計(jì)算得出設(shè)計(jì)灌水周期為5天。(5)一次灌水延續(xù)時(shí)間計(jì)算t=7.77(h)式中：t一次灌水延續(xù)時(shí)間，h；m毛毛灌水定額，mm；Se灌水器間距，3m；Sl毛管間距，4m；q灌水器流量，50/h。每組工作時(shí)間為8小時(shí)，每天開啟2組。(6)系統(tǒng)工作制度確定根據(jù)區(qū)域地形等資料，項(xiàng)目區(qū)共分10個(gè)輪灌組。每組灌水時(shí)間為8小時(shí)，每日灌水兩組，分5天灌完。各個(gè)輪灌組工作設(shè)計(jì)如表7。 表7 輪灌組設(shè)計(jì)結(jié)果表輪灌組編 號(hào)支管號(hào)灌水天數(shù)輪灌組編 號(hào)支管號(hào)灌水天數(shù)1支1、支11、支16、支26、支

11、35第一天2支2、支17、支27、支34、支43第一天3支3、支12、支18、支28、支36第二天4支4、支19、支29、支37、支45第二天5支5、支13、支20、支30、支39第三天6支6、支21、支31、支38、支49第三天7支7、支14、支22、支50、支41第四天8支8、支23、支51、支40、支48第四天9支9、支15、支24、支33、支44第五天10支10、支25、支32、支46、支42、支47第五天(7)系統(tǒng)需要流量計(jì)算根據(jù)上述布置結(jié)果，系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量推算如下：考慮到灌溉系統(tǒng)主要滿足獼猴桃優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和方便管理目標(biāo)，灌溉系統(tǒng)首先必須滿足用水關(guān)鍵期日蒸騰蒸發(fā)量要求，獼猴桃用水關(guān)鍵期通

12、常為開花期及果實(shí)膨大期，按照開花期無降雨設(shè)計(jì)，獼猴桃日耗水強(qiáng)度為 5.5mm/d，由于其它損失較小，灌溉水分利用效率按照90%計(jì)算，則需要系統(tǒng)流量為：Q設(shè) = =61.1（m3/h）式中：Q設(shè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量，m3/h； F區(qū)域總灌溉面積，m2； m設(shè)計(jì)灌水定額，31.5mm； t系統(tǒng)日工作時(shí)間，t/d； T灌水周期，5d。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)流量大于等于63.0 m3/h時(shí)，就可以滿足灌溉要求。(8)管網(wǎng)水力計(jì)算 按照從最不利路徑計(jì)算方法，根據(jù)設(shè)計(jì)流量和盡量滿足一期用水需要，在聯(lián)合供水條件下，考慮區(qū)域內(nèi)灌水器均勻的要求，分別推算出管網(wǎng)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)出的壓力。其中，主要包括管道中水流的沿程水

13、頭損失和局部水頭損失的計(jì)算，首部損失按11m計(jì)，管網(wǎng)水力計(jì)算結(jié)果見表8。毛管允許最大鋪設(shè)長(zhǎng)度Lm=NmS+S0 =16×6+2=98(m)干支管采用hf= hj =0.1 hf式中：hf為沿程水頭損失m hj局部水頭損失m Q為管道水流流量（m3/h） D為管道內(nèi)徑mm L為管道長(zhǎng)度 m； m、n為指數(shù)。表8 管網(wǎng)水力計(jì)算結(jié)果表結(jié)點(diǎn)編號(hào)長(zhǎng)度(m)流量(m3/h)初算管徑(mm)選擇管徑（mm）水頭損失(m)節(jié)點(diǎn)高程（m）高差（m）節(jié)點(diǎn)壓力 (m)J150125.00J262.50.8411.00250.71501.400.4025.38J35511.7641.15631.42501.

14、920.5226.42J49011.7641.15900.39502.250.3326.52J5101.723.5258.20901.49502.30.0528.11J615723.5258.20902.76505.022.7228.43J7274.694.08116.391603.31506.041.0231.05J84082.32108.881600.38506.50.4631.01J966.682.32108.881600.63507.090.5931.12J10181.594.08116.391602.19509.061.9731.56J11231.5105.84123.451603.

15、44513.364.3031.05J1211117.6130.131600.20513.370.0131.25計(jì)算得出管網(wǎng)入口需要工作壓力為30.7m。(9)水泵揚(yáng)程計(jì)算設(shè)水泵揚(yáng)程為H泵，則H泵=Hin+H首損+H井 =31.25+11.0+70 =112.25m按照機(jī)井設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程，選擇水泵為結(jié)果200QJ63-120/10水泵工作參數(shù)如表9。表9 水泵參數(shù)表型號(hào)揚(yáng)程（m）電機(jī)功率（KW）額定電流（A）出水管直徑（mm）配套電纜規(guī)格開關(guān)型號(hào)備注200QJ63-130/111151483765.41003×16QJO3-30典型設(shè)計(jì)成果見表10.表10 微噴灌工程典型設(shè)計(jì)成果表

16、編號(hào)名稱及規(guī)格單位數(shù)量1逆止閥 DN100 個(gè)12閘閥 DN100個(gè)23球閥個(gè)374排氣閥個(gè)45蝶閥個(gè)6過濾器 套27施肥器套18壓力表0-1MPa 個(gè)39UPV塑料管 0.63MPa 110 m1462.00 10UPV塑料管 0.63MPa 90 m663.40 11PE管63m1566.48 12PE管25m39252.95 13PE管4m24979.15 14微噴頭套12132.73 15挖土方m31147.72 16填土方 m31147.72 17排水井 座 518潛水泵 200QJ63-120/10 套 119PHB-45KW變頻柜臺(tái)120XL-21配電柜臺(tái)1固定式噴灌工程典型設(shè)計(jì)

17、1）設(shè)計(jì)灌水定額和設(shè)計(jì)灌水周期的確定（1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)固定式噴灌區(qū)的作物種植情況，確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：計(jì)劃濕潤(rùn)層深度 h=60cm適宜含水量上限 max=85%田適宜含水量下限 min=65%田田間持水量（重量比）田=24%噴灑水利用系數(shù) =0.85作物日耗水強(qiáng)度 Ep=4.5mm/d土壤容重 =1.4g/cm3（2）設(shè)計(jì)灌水定額m=1000h田(max-min)/ =1000×1.4×0.6×24%×（85%-65%）/0.85 =47.44（mm）=31.6(m3/畝)（3）設(shè)計(jì)灌水周期T=8.96(d)取8天。2)單井控制面積的確定A=QTt

18、./m=191（畝）3)管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）噴頭選擇根據(jù)國(guó)內(nèi)外噴頭性能及該項(xiàng)目區(qū)的特點(diǎn)，噴頭選用美國(guó)雨鳥公司金屬搖壁式30PSH型噴頭，噴嘴直徑為6×3mm，雙噴嘴全圓噴灑，工作壓力0.3MPa時(shí)流量為2.71m3/h，射程16.5m，灌溉強(qiáng)度3.17mm/h。（2）管網(wǎng)布置管網(wǎng)以單井為一獨(dú)立單元進(jìn)行布置，輸水干管盡量沿道路或田塊邊界布設(shè)，分干管垂直作物種植行向布設(shè)，支管平行作物種植行向布設(shè)。（3）噴頭組合間距確定采用全圓噴灑方式，噴頭為矩形組合，項(xiàng)目區(qū)灌溉季節(jié)平均風(fēng)速為3.2m/s，主風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)或西風(fēng)。根據(jù)規(guī)范，支管間距b=1.1×16.5=18.15m，噴頭間距a=1.

19、05×16.5=17.3m。設(shè)計(jì)取支管間距為18m，噴頭間距為17m。（4）調(diào)節(jié)和保護(hù)設(shè)施在每個(gè)單井系統(tǒng)管網(wǎng)首部均設(shè)置逆止閥、總控制閥、進(jìn)排氣閥、施肥（藥）器、過濾器、壓力表等，干管和分干管平直且無分水管道時(shí)每200m設(shè)置一個(gè)伸縮節(jié)，在三通、彎頭、閘閥等處設(shè)置鎮(zhèn)墩，在管網(wǎng)系統(tǒng)最低處設(shè)置排水閥和排水井，用于灌溉結(jié)束后放空管道，防止冬季凍壞管道和維修使用。4)系統(tǒng)工作制度的確定 （1）系統(tǒng)工作制度每次同時(shí)工作的噴頭數(shù)該井出水量為63m3/h，單噴頭流量為2.71m3/h，則每次同時(shí)工作的噴頭數(shù)為（個(gè)）。噴頭在一個(gè)工作點(diǎn)上的噴灑時(shí)間（h）取t=5.5（h）輪灌組劃分系統(tǒng)采用輪灌工作制度，該

20、單井控制面積擬劃分為14個(gè)輪灌組，即每次開3條支管，每灌一次需5天，滿足作物灌水周期的要求。（2）管材和管徑選擇固定式噴灌系統(tǒng)地埋固定管道均選用0.63Mpa的硬聚氯乙烯塑料管（UPVC管）。管徑選擇原則是在滿足設(shè)計(jì)流量和壓力的前提下，使系統(tǒng)投入費(fèi)用最小，管材及管徑選擇見下表。 管材及管徑計(jì)算統(tǒng)計(jì)表管名管材管徑(mm)壁厚(mm)設(shè)計(jì)最大流量（m3/h）流量（m/s）干管UPVC1103.4631.66分干管UPVC1102.4631.66支管UPVC752.4211.053)管網(wǎng)水力計(jì)算根據(jù)典型井管網(wǎng)布置及地形特點(diǎn)，選擇最不利情況下的輪灌組14進(jìn)行水力計(jì)算，即支21、支23和支22同時(shí)工作時(shí)。移動(dòng)支管沿程水頭損失采用公式hf=0.861×105××L×F計(jì)算，管道沿程水頭損失采用公式hf=0.948×105××L