果园滴灌工程规划设计

目 录

1 基本资料分 ……………………………………………………………………… 2 1.1 水源 ..................................................................................................................................... 2 1.2 土壤 ........................................................................................................................................... 2 1.3滴灌系统规划设计参数 ...................................................................................................... 2 1.4 水源 ........................................................................................................................................... 2 2.喷灌系统技术参数的确定 ……………………………………………………… 2 3.选择灌水器，确定毛管布置方式 ……………………………………………… 2 3.1灌水器的选择 ......................................................................................................................... 2 3.2滴灌区毛管与滴头的布置 ................................................................................................. 3 4 灌溉工程的规划布置 …………………………………………………………… 3 5滴灌灌溉制度的确定 …………………………………………………………… 3 5.1一次灌溉用水量计算 .......................................................................................................... 3 5.2灌水时间间隔计算 ............................................................................................................... 3 5.3一次灌水延续时间计算 ...................................................................................................... 4 5.4滴灌系统工作制度的确定 ................................................................................................. 4 6.滴灌系统流量计算 ……………………………………………………………… 4 6.1毛管流量的计算 .................................................................................................................... 4 6.2支管流量计算 ......................................................................................................................... 4 6.3干管流量计算 ......................................................................................................................... 4 7.系统扬程确定 …………………………………………………………………… 5 7.1毛管水力学计算 .................................................................................................................... 5 7.2干管直径与系统总扬程的确定 ....................................................................................... 5 8. 首部水利枢纽的设计…………………………………………………………… 6 8.1水泵选择 .................................................................................................................................. 7 8.2过滤器 ....................................................................................................................................... 7 8.3施肥系统 .................................................................................................................................. 7 8.4其他附件 .................................................................................................................................. 7 附表………………………………………………………………………………… 8

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果园滴灌工程规划设计

1.基本资料分析

有一塑料大棚长96.8m，宽8.4m，其中灌溉面积尺寸为长96m，宽8m，棚内种植果树，果树行距、株距均为2m，设计一个滴灌系统灌溉该大棚。 1.1水源

区域内由有一机井，井水的出水量为40m3/h，在满足示范区灌溉需要外，仍可满足其他地方用水要求，为了使用水不发生矛盾，拟在示范区内出水口处修建一蓄水池，利用原有水泵将水提入蓄水池，然后安装一专用水泵由蓄水池抽水加压进入灌溉系统。 1.2土壤

31.35g/cm示范区内土壤为中壤土，容重，田间持水量20％（重量含水

量），土层较厚，土壤渗水条件较好。 1.3滴灌系统规划设计参数

本设计滴灌系统采用的规划设计参数如下：滴灌设计日耗水强度

Ea2.5mm/d；滴灌土壤湿润比不得小于30％；设计灌水均匀度Cu95%；灌溉水利用系数0.95

2.喷灌系统技术参数的确定

（1） 滴灌设计保证率不低于85%。 （2） 灌溉水利用系数为0.95。 （3） 设计土壤湿润比p不小于30%。 （4） 设计作物耗水强度Ea2.5mm/d。 （5） 设计灌溉均匀系数Cu不低于95%。 （6） 设计湿润层深0.6m。

3.选择灌水器，确定毛管布置方式

3.1灌水器的选择

根据目前国内灌水器的种类和水力性能，拟选用直径D1.0mm的滴灌管，

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微管的流态指数x0.785，在设计工作水头10m时，出水流量qd4L/h。 3.2滴灌区毛管与滴头的布置

毛管布置采用单行布置的方式，布置方向平行于大棚长边方向，一行树布置一条毛管，毛管长度为12m，每一株树安装2条微管，微管的安装方式时在毛管上打孔，直接插入。

4 灌溉工程的规划布置

为了减少输水干管长度，节省投资，将灌溉首部枢纽设在大棚长度方向的中间位置，用干管将压力水流输送进两侧的灌溉管网。

为方便布置，干管分为主干管和干管两级，主干管是从水源引水至大棚宽度方向，以满足灌溉要求。干管共三条，两条位于大棚内沿大棚长度方向布置，另一条位于大棚外墙，均为单向布置支管。

5滴灌灌溉制度的确定

5.1一次灌溉用水量计算

设计一次灌水量由下式确定：

I(maxmin)zp水

31.35g/cm式中： ——土壤干容重，；

水——水的容重，11/cm3；

z——计划湿润层深度，取z1.0m；

p——土壤湿润比，p30%；

max——以干土重计的田间最大持水率，max20%；

min——允许土壤含水率下限，取min0.7max。

将以上资料代入式中计算得：

I0.1(20200.7)1.3513024.3(mm)

5.2灌水时间间隔计算

灌水时间间隔又叫轮灌周期。已知滴灌时果树的最大日消耗水强度（月平均

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峰值）Ea2.5mm/d，因此，滴灌的灌水时间间隔为：

TI24.39.7(d)Ea2.5

最后取轮灌周期为9d。 5.3一次灌水延续时间计算

假设示范区种植果树，果树的株距为Sr2m，行距为St2m，0.95，一株果树下安装的灌水器数为2，微灌流量q=4L/h，，将以上资料代入计算得到：

tISrSt24.32212.8(h)nq0.9524

最后取t13h。 5.4滴灌系统工作制度的确定

为了减小系统的流量，降低工程投资，本系统采用轮灌工作制度，轮灌组树木为

NcT89N5.5t。取每天灌水时间为8h，因此轮灌片13。根据系统灌

网布置情况，将滴灌区分成2片轮灌，干管每次向一条支管供水，使实际的轮灌数目小于计算的轮灌区数目。这样既方便于系统操作管理，又方便于同其他农业技术相结合。

6.滴灌系统流量计算

6.1毛管流量的计算

12m 毛管长度： l毛＝一条毛管的进口流量：

Q毛＝6.2支管流量计算

'l毛12nq2448(L/h)Sr2

支管长度l支＝8m，则一条支管进口流量为：

Q支＝2Q毛6.3干管流量计算

‘支lSt2488384(L/h)2

滴灌区干管流量按不同轮灌组从下而上推求，本设计由于面积较小，管道简

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单，干管流量即为384L/h。

7.系统扬程确定

7.1毛管水力学计算

滴灌均匀度Cu95%，其相应的滴头流量偏差率为qv0.2，因选定的微管

D1.0mm，流态指数x0.785。设计工作水头hd10m时，流量qd4L/h。

由下式计算滴头工作水头的偏差率为：

11x110.785HVqv10.12qv0.210.120.20.26xx0.7850.785

毛管允许出口数Nm按式计算，取局部阻力加大系数k1.10，出口间距

SSt4m，则 2.078105hdHvNmkSq1.724取Nm26。 允许毛管最大长度：

0.3672.078105100.260.521.12(24)1.7240.3670.5226.03

LmNmS26252m。

毛管进口要求工作水头h0按下式决定。毛管地形坡度J0，最大滴头工作水头在第1号出水口处，h1hmax。

h0h1kaNqdS0JS0h1kaNqdS0

mma1.006105D0.123lgD4.8851.00610510.123lg14.8851.006105 Dm1.7532.5S00.01811.7532.50.0181.724

S21m22

1x10.785hmax10.62qvhd10.620.21011.61m

h011.611.11.00610526247.2干管直径与系统总扬程的确定

1.72411.72m

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应以最不利轮灌组的情况下确定总干管和干管的直径及系统总扬程。 7.2.1求支管的水头损失

支管2总长L6m，初步定为支管取统一直径D40mm，由下式计算支管的水头损失。

mHkSQ毛

式中：k——局部损失加大系数，取k1.05；

S——支管出水口的间距，S2m；

Q毛——毛管进口流量，因支管双向布置毛管，故Q毛248＝96(L/h)；

m——为流量指数，m1.761；

——支管长度的总参数，2.99106。

mH支kSQ毛1.052961.7612.991060.02

7.2.2干管直径与水头损失的计算

干管1取D65mm，L36m，按照下面各式计算得沿程水头损失。

Dm1.7532.50.0186.51.7532.50.0181.783

a1.006105D0.123lgD4.8851.0061056.50.123lg6.54.8853.121010

Q384L/h

沿程水头损失：

hfaQmL8.9210103841.783360.002

滴灌区A处的局部损失为：

2Q230.384Hj6.381041.56.38100.0001mD654

3以滴灌区为计算单元，推算至总干进口处的水头为：

H011.720.020.0020.000111.74(m)

以滴灌区为研究对象，可以推求出总干进口的水头为11.74m，但是滴灌区不是本次规划中的最不利位置，因为首部枢纽设计水头仍需要由最不利位置的微喷灌区进行推算。

8. 首部水利枢纽的设计

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滴灌系统的首部水利枢纽的设备包括水泵、电动机、过滤器、化肥注入器、水表、闸阀、逆止阀、进排气阀和压力表等，首部水利枢纽布置图详见规划图。 8.1水泵选择

根据Q0.384 m3/h，H11.74 m，选取井用潜水泵型号100WQ85-10-4 8.2过滤器

本滴灌系统水源为水井，水质良好，但由于滴灌是由蓄水池二次抽水加压，脏物易落入蓄水池，而且池内可能生长藻类等微生物，因此仍应十分重视过滤。根据目前生产的过滤规格选用3英寸的筛网过滤器。 8.3施肥系统

施肥系统采用压差式化肥罐。 8.4其他附件

安全阀1只，止回阀1只，闸阀1只，DN80水表1个，进排气阀1只及压力表2只

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附表 工程量统计表

品种 规格 D=80（㎜） D=65（㎜） D=40（㎜） D=12（㎜） D=10（㎜） D=4（㎜） D=80（㎜） D=65（㎜） D=40（㎜） D=12（㎜） D=10（㎜） D=80（㎜） D=65（㎜） D=40（㎜） D=12（㎜） D=10（㎜） PC-18滴头 Ф16 SP-16 XB-10PC滴头 潜水泵 DOSTRON施肥器2寸 DOSTRON施肥器6寸 2寸文丘里施肥器 含压力表，水表等 LDW过滤器 变频柜1台，含控制柜及附属件 Site Control ESP-12MC控制器 #14/1，#12/1控制线 075DVF电磁阀 100DV电磁阀 150PGA电磁阀 单位 m m m m m m 件 件 件 件 件 件 件 件 件 件 个 卷 个 个 台 台 台 台 个 套 套 套 套 套 套 个 个 个 计算数量 8 108 42 192 384 288 3 6 48 96 192 1 3 8 16 32 96 4 192 192 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 定购数量 9 119 46 211 422 317 4 7 50 106 211 1 3 9 18 35 106 4 200 200 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 5 5 高压聚乙烯管材 接头 堵头 小管出流 滴灌管 插杆式微喷头 管上式滴头 水泵 施肥罐 蓄水池 计量设备 过滤设备 变频系统 传感设备 控制组件 控制线 电磁阀

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