第四章 灌水方法（四）、微灌技术讲座.pdf

第四章灌水方法（四）、微灌技术第四节微灌技术1、滴灌2、微喷灌3、地下渗灌4、脉冲灌溉、微灌概述:1、定义:微灌是按照作物生长所需的水分和 养分,利用专门的设备或自然水头加压,通过低压管道系统末级毛管上的孔口或灌 水器,将水分和养分直接送到作物根区附 近,均匀、适量的施于作物根层的部分土 壤的灌水方法。微灌是当今世界上最省水的、灌溉质量最好的现代化的灌水技术。20世纪70年代微灌技术形成一种完整的技术体系,得到广泛的应用,到1991年世界微灌面积达18万hm2,1992年我国为3.4万hm2,目前达20多万hm2 微灌技术主要应用于果树、保护地蔬菜、花卉和其他经济作物的灌溉。我国微灌技术的发展自1974年由墨西哥政府赠送三套滴灌设 备开始引进滴灌技术以来,已近40年的发展历程,大体经 历了以下三个阶段:第一阶段（1974 1980年）:引进滴灌设备、消化吸收、设备研制和应用试验与试点阶段。1980年研制生产了我国 第一代成套滴灌设备,从此我国有了自行设计生产的滴灌 设备产品。第二阶段（19801986年）:设备产品改进和应用试 验研究与扩大试点推广阶段。由滴灌设备产品改进 配套扩展到微喷灌设备产品的开发,微灌设备研制 与生产厂由一家发展到多家,微灌试验研究取得了 丰硕成果,从应用试点发展到较大面积推广应用。第三阶段（1987年至今）:直接引进国外的先进艺 技术,高起点开发研制微灌设备产品。国家轻总 局在“八五”和“九五”期间都把微灌作为攻关项 目正式立项,加大了开发研制投资度,制定了微 灌产品和微灌工程技术规范行业标准,使微灌工程 建设与运行管理逐步走向规范,我国的微灌技术已 趋于成熟。筛网式过滤器叠片式砂石介质式首部枢纽【涡流离心分离式（压差注入式灌品系化成成业撑 微产已列形完产支I化肥注入装置文丘里负压吸入式 髙位开敞式I离心泵吸水管改装式国产微灌设备种类双上孔软管 袋式软管 外接式（软管系列管道系统半软管系列j内接式 内插外接式砧皿年砧多功能快速、自锁式 硬管系列I脉冲系统插式滴水式连续出流微喷式 射流式灌水器I渗流式1间歇出流脉冲式 涌流式国产微灌设备2、特点:优点:(1)省水:比地面灌溉省水1/3-1/2;比喷灌省水15%-25%局部湿润土壤:I浇灌作物为三灌水量小、灌水周期短,属微量精细 灌溉范畴(2)节能:工作压为50-150kPa。工作压低,节约能源(3)灌水均匀：可达80%-90%。灌水质量高(4)增产：可达30%(5)对土壤和地形的适应性强:(6)在一定的条件下可利用微咸水:在含盐量为2-4g/L时作物仍能正 常生长,并获得好的产量。(7)省力省地翘为缺点:(1)易堵塞:物理因素、生物因素、化学 因素(2)会引起盐分积累:(3)可能限制根系发展:(4)造价一般较高3、分类微灌一般按灌水器进行分类。常见的有以下几种方 法:1、滴灌 3、脉冲灌溉2、微喷灌 4、地下渗灌二、滴灌（一）、概述1、概念:滴灌是利用滴头把水和肥 料液一滴一滴均匀而缓 慢滴入作物根部附近,借助重力渗入根区湿润 土壤和保持最优的土壤 含水量。滴灌模型2、滴灌系统组成水源工程-首部枢纽输配水管网 微酒系统示意图1 一水泵一供水管;3蓄水池;4逆止航5压表;6施肥嫌:7过滤器I 8排污管;9一阀门;10一水表;11 干管;12支管,13一毛管”4 一水訳15一冲洗阳门滴头滴灌系统模型水源:要求水质较好首部枢纽:水泵、动、控制阀门、水质净化装置、施肥装置、测量 和保护装置。滴灌系统首部枢加输配水管网:一般 分为干、支、毛 三级管道,干、支管通常埋入地 To滴头:是重要的灌 水设备。微灌系统示意图1 一水泵供水管;3蓄水池;4逆止防5压表;6施肥鼻7过漆器I 8一排污管;9阀口;10一水表;H干管;12支管;13一毛管;14 灌水器15冲洗阀门3、主要专用设备专用设备主要有:1、滴头2、过滤器_ 3、肥料罐_滴头参数标注法（1）滴头一般用塑料压注而成,作压为100kPa,孔径 0.3-1.0mm之间,流量 0.6-1.2L/h 有微管式、管式、涡流式 和孔口式几种形式。斛名称代号表示方法D -雕工作压（kPa）-鮫源 1（L/h）-水卜讎能（B:駐,F：野卜偿式）-雕结椭征（K：孔口式,L瀧道式,D:鹹式）-浦头(2)过滤设备初级处理水质的设备有拦污栅、沉淀池和离心式泥 沙分离器在此基础上采用沙石过滤器、筛网过滤器、碟片过 滤器进行过滤。离心过滤器结 构原理图离心过滤器结构原理图 1一出水口5 2一进水口,3一体,4水流,5接沙口,6集沙罐,7沙石,8一排沙,9支架,10冲洗口,11一测压(3)肥料装置压差式肥料罐:利用压差将肥 料罐内的肥料 输入管网中施 肥。2、4为进出调节阀I-储液停2.进水管3.檜水计4件f5西缶阀门6.供肥管阀?.伊:圧式施肥yP V2E=Z-1-/2g工作原理:水流通过 个由大渐小,然后由小 渐大的文丘里管道喉部,水流过中间狭窄部分时 流速加大,压下降,当管喉部管径小到定 程度时管內水流便形成 负压(伯努利方程)，在喉管侧壁上的小口可 以将肥料溶液从敞口 肥料管通过小管径细管 吸上来。（二）、滴灌 程的规划设计如右图所示,规 划设计就是将 灌溉系统进行 布置和参数设 定。规划设计分工程 规划和设计两 部分。对系统初步选型和布置1、滴灌工程规划(1)规划任务:勘探和收集资料、论证工程的可行 性、确定工程规模、成果整理和工程概算(2)规划原则:与其他灌溉工程统一安排、考虑多 目标综合应用、重视经济效益、因地制宜、近期 发展与远期规划结合(3)基本资料收集:地理地形、土壤地质、农业与 灌溉、水文与气象、其他(4)水源分析与用水计算:水量、水位、水质(5)管网布置：初步布置灌溉系统的输水管网2、滴灌工程设计1、确定各种材料、设备需要的规格、数量;2、确定系统建成后运行的制度。滴灌系统设计包括:1、参数设计 2、灌溉制度确定3、水力计算 4、运行管理制度（1）设计参数的确定涉及两个主要参数:作物需 水量和日耗水强度。A、作物需水量因滴灌属局部灌溉,不考虑棵间蒸发。因 此,只要计算出湿润 部分的耗水量即可。即:ETc=ET*P式中:p为湿润比,%ET为一般情况下的作物需水量从上式看,作物需水量关键是计算湿润比P。滴灌土壤湿润 部分按湿润 比计算,如 右鹵湿润土体占计划 湿润层总土体 的百分比,通 常以地面以下 20-30cm 处湿 润面积计算。湎头毛管（或滴头间距T干燥蛹!20-30cm機图 端灌湿洞土壤模式图滴灌的土壤湿润比是重要设 计参数,对工程投资影响很 大,应慎重选取。规范要求,一般的宽行作物及 果树取20%-30%,蔬菜和 密植作物取70%-90%。设计时先将滴头进行布置,然 后计算湿润比,计算值要稍 大于设计土壤湿润比湿润比计算与滴头布置有关G）就靜稲權:耕p一土躯離開P=L滴头控 制面积几一士就分肝攪翻媼螂皺（几款悯奸土覆魏、滿難翻獻i划、）,叫 s,T欄黜板艦,叫 稲雕,m0Se湿润比计算与滴头布置有关砂双行直线毛管布置:式中S1对毛管的窄间距,m与&相对应的土壤湿润比,;Sz对毛管的宽间距,m；Pz与S相对应的土壤湿润比,;&作物行更,m0Pv P2计算图绕树环状多出水点布置;p=噥 X wo%G。或 尸=貶 X 100%|_0 02Qr式中n-株果树下布置的灌水器数，个;S-果树株距,m；S,果树行距，m；灌水器或出水口间距，m；Sw-湿润带宽度,mDw 一 地表以下30cm深处的湿润带宽度,m常用设计土壤湿润比（参考）作物滴灌微喷灌果树25-4040-60葡萄、瓜类30-5040-70蔬菜60-9070-100棉、粮、油等60-90100B、设计耗水强度:采用设计年灌溉季节月平 均耗水强度峰值。由当 地试验资料确定,无资 料时可参考下表或通过 计算确定。日耗水强度的计算主要是为计算灌水周期。（a）、选用参考值确定设计耗水强度 作物设计耗水强度参考值作物微喷灌滴灌耗水强度（mm/d）果树4-63-5葡萄、瓜类4-73-6蔬菜（保护地）2-3蔬菜（露地）5-84-7粮棉油等作物5-84-6（b）、计算法确定设计耗水强度滴灌作物耗水主要用于生理消耗,因此耗水量仅与作物对地 面的遮荫率有关,即植物冠越大耗水越多,反之越小:Ea=Kr*EcKr=Gc 7 0.85carEEKCG为非微灌的耗水强度（mm/d）为设计耗水强度（mm/d）为遮荫率对耗水强度的影响系数,当Gc/0.85大于1时,取1；为遮荫率,作物覆盖面积与种植 面积的比值,大田作物和蔬菜ir 取0809,果树可按树冠和占地 面积计算。(2)、系统设计主要有两项内容:1、系统部置2、灌溉制度确定(a)A、系统布置二洌3:：6在 1/2000-1/500地形图上进行初步 设计,然后进行 现场修正。毛管和滴头的布置 见图。Q)満灌毛管和灌水器的布置形式。)单行毛管直线布置，(6)单行毛管带 环状毛管布量，(c)双行毛管平行布置，1一毛管,2灌水器，3一果树，、灌溉制度的确定 设计灌水定额:可根据当地试验资料按下式计算确定。m=0 zPSmx-Gmin)/式中m7ZP6TM X、min8mix minm=0.1ZP(爲x 设计灌水定额,mm；土壤容重,g/cn?；计划湿润土层深度,Cm;微灌设计土壤湿润比,;适宜土壤含水率上下限,占干土重量的百分比;适宜土壊含水率上下限,占土壤体积的百分比;灌溉水利用系数。设计灌水周期设计灌水周期取快于作物、水源和管理情配,可根据试验资料确 定。在缺乏试验资料的地区,可参照邻近地区的试验资料并结合当地实际情况按下式计算 确定:T=（加/瓦）式中T设计灌水周期,4Q 一次灌水延续时间7nss q中t-次灌水延续时间,h；q灌水器流量,L/h。对于成龄果树,株树安装个滴头时:mSrStt=-nqd、缶期的而定肝雕魂歌招駆处臓下前寫崂対璃賦飜絲,般;如图,设有10个相等地块,T=10do若每个地块一次灌水需要 灌1天,则10个地块灌 遍需10天,可分为10个轮灌区,N=10；若每个地块需2天,10天 灌一遍,则N=10/2=5,即 分为5个轮灌区。帥N擁殴自.丁曾飜酬蛭體罪臓,大政加必次,题册7次轮灌区示意图16273849510 一条毛管控制的翻輛。)肝雕式翻系統,毛管雕在个位置上灌#,投制醐珈/=0.0015StL式札/一一条毛龍制的灌溉面积面S,一毛管间距(m)丄毛管长度(m),移动式飜系鼾为安娜头的头管段対于移动式滴海系统,一条毛管一昼夜控制的翻面积，可用下式计策j=0.0015n移S移厶式札s移一1条毛管毎次移动的願(m)其余符号同亂滴灌系建各级管道流量的确定毬超是毛管上滴头流量的总和,即Q毛管q演式中，Q毛管一毛管流量（1/h）一毛管上滴头的数目同理，支管流量Q文和任意一段干管的流量（月%Q支=毛Q毛(3)、系统水力计算确定管径、选择水泵、动A、管径计算:B、水头损失计算(a)沿程水头损失:(b)局部水头损失C、选择水泵式中:Q为流量,V为设计流速式中:Q为流量,V为流速L为管长f、m、b为系数式中:V为流速,为系数_(4)运行管理组织管理:管理机构用水管理:灌水制度管理章程灌溉水量工程管理:操作规程维修养护思考题1、名词解释:滴灌计划湿润比、滴头、滴 灌过滤器2、简述滴灌的优缺点3、简述滴灌的系统组成以及每部分的作用4、简述滴灌规划设计的步骤滴灌设计实例大棚菜地滴灌、设计任务某大棚蔬菜滴灌示范区,南北宽145m、东西长 350m,面积约73亩。区内地势平坦,田间最 大高差一般在20cm以内。区内计划布置6m（宽）*30m（长）塑料大棚180栋。单栋大棚南北向布设,为了避免棚群间的相互 遮荫,设计大棚侧壁间,东西向间距为1.5m,南北向间距为10m。具体布置情况,详见图。145m350m6Om间距5m1.30m0.43m-*1 I 0.4m350.0m（45列）nur r 1P1.J一77：:一nMU nu r 1W国UE u u(二月Z干管间距10m间距15m片、压表 式过詈砂石过 流器主用貝逆止員_单満相毛管布置图大演*控制室距m 譽间 壁 侧二、基本资料1、气象条件当地属半湿润气候区,气候温和,干燥度K=1.05。多年资料统计年降雨量约910mm,年际间变化很大。最大年降雨量为1559.5mm（1956年）;最小年降雨量为442.1mm（1978年）。且年内降雨分配极不均衡,降雨主要集中在69月,约占全年降雨量的70%左右。多年平均气温15.1。,年蒸发量1300mm。年日照时数为2167.5h,太阳辐射总量4987*103 j/cm2?无霜期217d。相对湿度多年平均值为73%,大于、等于10积温为 4891平均地温为17.6。最大冻土层深度小于15cm。年平均风速3m/s。春、秋易旱,夏季易涝。2、土壤及种植情况区内土壤为潮土（沙壤土）,质地偏轻。耕层容重约为1.27g/cm3,田间持水量约27%（占干土重）;有机质含量1.2%左右。区内目前主要以种植麦、豆、水稻等大田作物为主,也种植些 蔬菜。大棚计划种植主要以早春或秋延茄果类蔬菜（如番茄、甜椒）为主。夏季主要以速生叶莱栽培居多。茄果类蔬菜一般采用地膜加棚 膜覆盖栽培,株行距大多为350cm。3、地下水资源示范区所在的区域内,含水层的分布主要有三层,分别在811m、1518m、2631m。一般农用机井（井径50cm,井深35m）每昼夜涌水量在1000-1100m3（41m3/h）o稳定动水位在89m。机井抽水影响半径约在15170m。区内地下水埋深在1.1.5m之间。通过分析,本区灌溉水源能满足试区轮灌要求。4、供电条件整个示范片内现已布有10kV高压输电线路,井灌所用电可就近 接线,仅需配置部分变压器和低压输电线路即可。5、交通示范区位于城市北郊,距市区2km,铁路、公路运输都十分方便。6、社会经济状况示范区地处近郊,人均收入高,劳动资源相对紧张,乡镇 业发达,农民经济承受能力较高,自筹资金能落实。7、生产现状水源十分紧缺,灌溉水利用率低(0.5-0.55),节水潜大;城市蔬菜需求量大,供应不足,名优蔬菜市场前景好;当地农民有一定种菜经验。22列三、技术设计总体布置1、管网总体布设工nu 大 1kasaom（45列）23列用分为4排、45列,共180棚,每 棚0.27亩仆 匕大控制塞管网布置与大棚布置要 结合。根据大棚群的走向,初步 规划机井位于示范区 南部中点,输水干管南 北向布置;分干管沿棚群走向自干 管分别向东西方向布 置。每条分干管控制 两排大棚,分干管间距 75mo棚内管道布置棚内布置:从分干管上用 配水支管将 压水流引 入棚内,再通 过旁通将毛 管与支管连 接,把灌溉 水流送至畦 中,毛管沿南 北方向布置（长边）。见囱。干管2、系统设计标准由于示范区内,耕层土壤为沙壤土,根据 SLI0395微灌工程技术规范，取滴灌的 允许灌水强度:p允=15mm/h。由于滴灌系统既要考虑到春、秋季果莱类的灌 溉,又要兼顾夏季速生叶菜的灌水,故取滴 灌的设计湿润比:P=90%o3、毛管与滴头间距的确定典型设计因各棚的面积均为6m*30m=627亩,故取栋 大棚进行典型毛管布置设计。蔬菜密植根浅,一次滴灌定额很小。在种植品种 方面,既可能有株行距较大的茄果类蔬菜,又 可能有密植的叶菜类蔬菜。结合本地大棚内畦田宽度为1.5m的具体情况,初 步拟定滴灌毛管的间距(S)为0.5m,滴头间距(Se)为0.3m(与株距和行距相应适用)。则,单棚畦田数6/1.5=4个,畦田毛管数为1.5/0.5=3根,单根毛管滴头数30/0.3=100个6Om畦间距w分干管EO6CO管 灌 灌単満灌毛管布置图a、单棚典型布置畦田规格:畦宽1.3m,间距0.4m,长 30m,垄宽0.43m。单棚畦田数:6/(1.3+0.2)=4每畦垄数：1.3/0.43=3每垄毛管数:0.5/0.5=1根单根毛管滴头数:30/0.3=100个则每棚:4畦12垄12条毛管1200个滴头b、滴头选择:选择某公司生产的16mm迷宫式滴灌管。其滴 头已在出厂前按要求间距安装于管内,主要性 能参数见表。类型规格(mm)许数 造系 商看耐水压、拉拔工作压 力(kPa)流量(L/h)迷宫式 滴灌管16 X 1.153.62符合SL/T6.7 2-94lOOkPa(10m)(1kg)2.0强度和湿润比校核:采用上述滴灌管,其滴灌强度P为:p=qd/S)Se=2/93*0.5)=13.3(mm/h)90%均符合要求。4、大棚滴灌制度的拟定(1)灌水定额。取计划湿润层深度H=0.3m,滴灌土壤含水 率上、下限分别为田间持水量的90%和70%,即Omax=0,243,0min=O.189,滴灌水的利用系数取09 土壤 湿润比P=92.3%,耕层土壤容重Y=1.27g/cm3,贝 每亩灌水定额m滴为:m滴二667H PY(9max-9nnin)*1/q=667*1.27*0.3*92.3%*(0.243-0.189)*1/0.9=14.1(m3/亩)取m滴=14.0(m3/亩)=21.0mm每个标准大棚的面积为6m*30m=0.27亩,其灌水定额应:m棚=14.0*0.27=3.78(m3Z 棚)(2)灌水周期根据SLQ395微灌工程技术规范,取大棚蔬菜日 耗水量e=3.0mm/d,则蔬菜要求的灌水周期T为:T=(nr/e)*n=21mm/3mm/d*0.9=6.3(d)(3)大棚一次灌水延续时I冋(即滴头一次灌水时间)t为:t=(mw*SeSI)/qd=(21 mm*0.3m*0.5nn)/2=1.58(h)=94.8分钟（4）轮灌区的划分根据棚内布置的毛管及滴头数量,可以计算出单棚设计 流量:Q棚二4（畦/棚）*3（毛/畦）*100（头/毛）*2.0（L/h/头）=2400（L/h）=2.4（m3/h）根据机井出水量Q井二40m3/h,则同时可以进行滴灌的大棚数量N同棚为:N同棚二Q井/Q棚=40/2.4二16（个人考虑到蔬菜灌水次数多,水源是 关键。以水源供水能力为限制条 轮灌区数:_件确定同时可灌水的大棚数.N轮二180/16=11.25,取为12个轮灌区（即16个棚为组进行灌水,共分为12组,其中部分组不足16个棚）灌水周期校核:系统每天按工作t天=8h计,则整个灌区内大棚轮灌一次 水所需的天数(即整个灌区轮灌期)为:丁二n轮灌区数 t /1天=N轮 t棚/1天式中:n轮灌区数二N/N同棚N灌区大棚总数,为180栋,t单棚一次灌水延续时间,也就是个轮灌组的 一次灌水延续时间,为1.58h则:T=(180/16)*1.58/8=12*1.58/8=2.4(d)T=6.3(d)因此,采用上述轮灌方法是可行的。经计算统计:两条分干管控制44棚,两条分干管控制46棚;全区共4条分干管;每条分干管上分别连接44（或46）条支管,每条支管控制 控制1棚;共180个棚,即全区180条支管每条支管上12条毛管,共全区2160条毛管;每个轮灌组16个棚,个轮灌组共192条毛管;每条毛管上100个滴头,每棚共1200个滴头；每个轮灌组19200个滴头;全灌区216000个滴头。：100*2=200L/h=0,2m3/h：12*200=2400L/h=2,4m3/h：4*2400=9600L/h=9,6m3/h：16*2400=38400L/h=38.4m3/h干管同时向所有分干供水;每条分干同时向4条支管供水,共向16条支管供水;每条支管同时向12条毛管供水,共向12x16=192条毛管350.0m（45列）1i一三 nu nnu nund開nu干 分*nu 厂,一 nJ nHU nu nHU MM nd OHJ nunHU 1-n n干道大控制室SIJA靠書而工作制度1、干管同时向4条分干管 供水;2、每条分干同时向4条支 管供水,即同时有16条支 管（棚）工作（个轮灌 组）；3、每条支管（棚）同时 向12条毛管供水,即一次 满足个大棚需水;共有 4*4*12=192条毛管同时 作;4、每条毛管同时向100个 滴头供水,最大供流量 4*4*12*100*2=38400L/h=38.4m3/h5、各级管道管径的确定及水力计算（过程略）式中:Q为流量,m3/sV为设计流速,m/s,可取经济 流速1-3m/s根据计算:项目毛管内径为 支管内径 分干管内径干1内径（AB）干2内径（BC）计算值8mm18.6mm48mm95.2mm67.3选取值13.6mm（滴灌带内径）26mm52.2mm102mm（上段）69.4mm（下段）6、首部枢纽布置设计由于机井中含有一定的有机物（如动植物 残体和菌藻类微生物）及小于。.2mm的 泥沙。因此,进入管网的水采用二次过 滤。设计前级过滤器采用砂石过滤器,次级过滤器为网式过滤器。根据干管设计流量及目前过滤器的规格,并按过滤器实际过流量为最大过流量的 1/2考虑,分别选用80LS40800型砂 过滤器和WS80X120型网式过滤器。两种过滤器均分别采用并联运行的方式。其中网式过滤器的滤网目数为120目。两种过滤器的技术参数见表。各级过滤器前后均设置2.5级压 表,以监测其工作状况。过滤器技术参数类型型号推荐流量(m3/h)最大工作压 力(kPa)进出口 直径(mm)水头 损失(m)沙石过 滤器80LS40-80080.0(双罐)80050螺纹2.2筛网过 滤器Ws80 x1202008、管网结构设计因塑料管的线胀系数很大,为使管线在温度变化时可自由伸缩,据GB8585及有关研究成果,初步拟定干、支管上每30m设 置个伸缩节。各级管道分叉、转弯处需砌筑镇墩,以防管线充水时发生位移。镇墩的尺寸为0.5m X 0.5m X 0.5m(长X宽X高)。另外,为防止停机后管网水流冋灌入井,引起水泵倒转而损坏,故应在水泵出口处安装逆止阀。由于当地的最大冻土层深度小于0.15m,考虑到机 耕对管道的影响,设计干、支管的埋设深度（管 顶以上）为0,5mo为控制各分干管的运行,分干管首部设控制闸阀,尾部设泄水阀。各闸阀均砌阀门井保护。为了防止因阀门启闭过快,使管道内产生水锤引起 爆管,经计算,支管阀门启闭时间不得小于7s。因此,在运行管理时,应控制阀门的启闭时间在 10s以上,即可防止水锤的产生。投资概算表项目名称规格单位 单价（元）复价（万元）1、枢纽控制室10m2座12、机井建设 500mmx35m眼13、潜水泵QS40-40/2-7.5厶14、水泵安装套15、沙石过滤器80LS40-800套26、筛网过滤器WS80 xl20厶27、施肥灌只1808、枢纽控制阀及管路套19、压表25级只310、逆止阀3”只111、泄水阀2”只412、全塑球阀1”只18013、PVC干管 110 x3.4/0.63M4014、PVC干管 75x2.3/0.63M7515、PE分干管 63x4.7/0.40M68016、PE配水支管 32x2.4/0.40M110017、滴灌管16M6500018、PVC变径接头0 110 x0 75只119、PVC弯头110只2续表项目名称规格单位数量单价（元）复价（万元）20、PVC三通内螺纹变接 头0 110 x2.5”只221、PVC三通内螺纹变接 头 75x2.5”只222、阳螺纹直通 63x2.5”只1623、中心阴螺纹三通0 63x1”x63只18024、阳螺纹直通 32x1”只54025、全塑球阀2”只826、弯头 32xQ 32只18027、旁通16套216028、堵头32只18029、堵头16只216030、伸缩接头75只131、中心阴螺纹三通 32x1”x 32只36032、粘合剂Kg233、干、支管挖填土方0.5x0.4M316534、干、支安装费110、75、63M80035、毛管安装费16棚18036、镇墩及阀门井0.5mx0.5m处19537、系统调试38、工程设计费3%39、不可预见费用5%9、工程经济效益分析(1)、工程年增效益(2)、工程年费用:能耗费、维修费、折旧费、管理费(3)、效益费用比(4)、内部回收率(5)、还本年限10、工程技术指标计算(1)、亩投资(2)、亩管道用量第五章灌溉渠道系统规划设计(-)第一节:灌区总体规划概述灌区组成:1水源2输、配水系统3排水系统4灌排建筑物5承泄区灌排系统、灌区总体规划的原则根据灌区农业生产的特点、布局和发展要求以及灌溉水源的可供 水量进行灌溉工程的总体规划:1、求单位水量达到最大效益;2、兼顾防洪、除涝、排渍、水电、航运和业、城市供水等各 方面的要求。切实做到旱、涝、碱综合治理;3、区域水土资源平衡和效益分析的基础上,选定适宜的灌溉 程方案。4、灌区水资源的开发利用应在符合全流域水利规划和保护生态 环境原则的基础上,根据当地具体条件分别采取地表水、地下 水并用;大、中、小并重,蓄、弓I、排相结合;渠、沟、井、塘、库联合运用以及其它合理的方式,充分利用当地水资源（包括冋归水）,提高水的利用率。5、全面安排,分期实施,统筹兼顾,综合开发,因地制宜,保 证实效、灌区总体规划内容灌区总体布置应根据旱、涝、洪、渍、碱综合治理和水土资源 合理利用的原则,对灌区水源工程、灌排渠系、灌排建筑物、承泄区、道路、林带、居民点、输电线路、通信线路、管理 设施等进行合理布置,绘制灌区总体布置图。1.灌区防洪规划灌区防洪工程是灌区总体布置的重要组成部分。灌区应按照蓄 泄兼筹和因地制宜的原则,选定防洪标准,做好防洪工程设 计,并将防洪工程纳入灌区的总体布置。2.灌排渠系规划灌溉系统和排水系统的布置应协调一致,满足灌溉和排涝要求,有效地控制地下水位,防止土壤盐碱化或沼泽化。3.灌溉方式确定适宜的灌溉方式不仅可以保证田间灌水均匀,而且可以节约用 水,有利于保持土壤结构和肥。正确选用灌溉方式是进行 合理灌溉,保证作物高产的重要环节。各种灌溉方式都有一 定的适用范围,应区分不同的情况合理选定。4.灌区道路、林带与居民点的规划布置灌区道路的规划布置应尽量与灌排系统的布置相协调,与田间 工程的规划布置相一致;灌区林带的规划布置,应充分利用 渠、沟外坡、塘边、路旁的一切空地种植树木,绿化环境,但不应在渠、沟内坡上植树;灌区居民点的规划布置,应服 从灌区总体规划要求,选择在地基坚实、地势较高,水源条 件较好和交通方便的地点,居民点宜按原有的自然村进行改 建。灌区的输电线路和通信线路选线布置应符合灌区总体布 置的需要三、水土资源平衡及环境影响与经济评价1.水土资源平衡(balance of soil and water resources)灌区水土资源平衡分析应根据水资源评价成果、土地利用结构、作物种植结构、灌溉制度、灌溉用水量、灌区内城乡和矿 企业用水量等进行综合分析和方案比较,择优选用,并以此 确定灌排工程规模;井渠结合灌区引用地表水和开采地下水 的比例,应符合水土资源平衡要求并满足地下水动态平衡和 防治土壤盐碱化、沼泽化的要求。2.环境影响评价(environmental evaluation)从环境角度论证灌排工程建设的可行性,并对可能产生的不利 影响提出相应的对策及环境保护措施。3.经济评价(economic evaluation)灌排工程的经济评价应包括国民经济评价和财务评价。国民经济评价应在估算灌区工程投资费用和效益的基础 上,提出经济评价指标计算成果,评价工程的合理性。财务评价应在估算财务投资、年运行费用和财务效益的 基础,提出财务评价指标计算成果,测算财务盈利 能力和还贷能力,评价工程项目财务可行性;并根据 国家的农业水费政策,进行水费核算,提出水费计收 的管理办法。四、灌溉设计标准(irrigation designing criteria)灌溉设计标准以灌溉设计保证率或抗旱天数进行设计。1.灌溉设计保证率(dependability of irrigation designing)灌溉设计保证率是指灌区灌溉用水量在多年期间能够得到充 分满足的机率,一般用设计灌溉用水量全部获得满足的年 数占计算总年数的百分率表示。即设水源供给灌溉用水的 数量大于或等于灌区灌溉用水量的年份为m年,计算系列 的总年数为n,灌溉保证率可用下列公式计算:2=1x100%一般灌溉工程是根据当地水文条件和作物种植状况拟定。灌溉保证率与引水量、降雨频率的关系作物的需水主要有两部分来源,是降雨,是灌溉。即:ET设w引设+p雨设在一定的需水量情况下,灌溉 引水与降雨是互为消长的,即降雨 越多,引水就越少。在设计灌溉保证率一定的情况 下,引水的多少就取决于降雨的多 少,而降雨的多少是与设计降雨的 频率有关,频率越高,对应的降雨 量越小,需要引水就越多。在工程规模确定以后,设计引 水能力就一定,此时的灌溉保证率 就等于设计降雨频率。因此,设计 灌溉保证率可按设计降雨频率确定。保证率越高,需引用的水越多,工程量越大。灌溉设计保证率标准参考值灌水方法地区作物种类灌溉设计保证率%地面灌溉干旱地区或水资源紧缺地区以旱作为主50-75以水稻为主70-80半干旱、半湿润地区 或水资源不稳定地区以旱作为主70-80以水稻为主75-80湿润地区或水资源丰富地区以旱作为主-75-80-以水稻为主80-95喷灌、微灌各类地区各类作物85-952.抗旱天数(days of drought resistance)抗旱天数是中国灌溉工程设计标准的表达方式之一,它反映 了灌溉工程的抗旱能力。抗旱天数是指农作物生长期间 遇到连续干旱时,灌溉设施能确保用水要求的天数。这 种灌溉工程设计标准适用于我国南方丘陵水稻区以当地 水源为主的小型灌区。以抗旱天数为标准设计灌溉工程时,旱作物和单季稻灌区抗 旱天数可为3050d,双季稻灌区抗旱天数可为5070d。抗旱天数有两种不同的统计方法:是指连续无雨日数,有 些省规定日雨量小于2mm或3mm为无雨日,有的省则以 日降雨量小于5mm为无雨日;是指连续无透雨日数,即两次透雨的间隔日数。第二节、水源与灌溉取水方式灌溉取水方式,随水 源类型、水位和水量 的状况而定。利用地 面径流灌溉,可以有 各种不同的取水方式,如无坝引水、有坝引 水、抽水取水、水库 取水等;利用地下水 灌溉,则需打井或修 建其它集水工程灌溉取水方式示意图A.无坝取水B,有坝取水C.抽水取水、地表水取水方式（一）无坝引水应用条件:河流流量、水位均满足灌区取 水要求;即:Q13O%Qo；Qi、%分别为渠首取水流量和设计 水位;Qo、分别为河流流量和水位。灌溉取水方式示意图无坝取水B.有坝取水C.抽水取水组成:进水闸、冲沙闸、导流堤（二）有坝（低 坝）引水有坝引水枢纽 主要由拦河坝（闸）、迸水闸、冲沙闸及防洪 堤等建筑物组 成。（三）抽水取水防洪堤側面引水示意图（四）水库取水蓄、弓I、提相结合的灌溉系统二、地下水取水建筑物由于不同地区地质、地貌和水文地质条件不同,地下水开采 利用的方式和取水建筑物的形式也不相同。根据不同的开 采条件,大致可分为垂直取水建筑物、水平取水建筑物和 双向取水建筑物三大类。含水层分布情况示意图自流井2#、3承压井4#.潜水井（一）垂直取水建筑物1.管井水泵水位观测孔水 生护管泵座泵管非含水层井壁管滤料过滤器急 出江 余 二管井示意图不透水层管井既可以开采 承压水,也可以 开采浅层水。井径多取200-300mm,也有 300-500mm 的 管井。井深为50-200m。2.筒井井台出水池筒井示意图筒井多用于开 采浅层水,其 深度为6-50m,井经为1-2m,也有3-4m的井经。(-)水平采水工程1.坎儿井2.截潜流工程河床等高线引水渠截水墙引水渠,砂层.截潜流工程辐射井地面线第三节:灌溉渠道系统的规划布置、灌溉渠系的组成灌溉系统是从水源取水并将其输送、分 配到田间的工程设施。个完整的灌 溉系统主要包括渠首取水建筑物、各 级输水和配水渠道、渠系建筑物和田 间渠系工程。本节主要介绍灌溉渠道的规划布置,排水工程在其它部分介绍,这里只是涉及到时讲一下。1、输、配水渠道系统渠系一般分干、支、斗、农四级固定渠道,灌 区复杂时可加分为总 干、分干、分支等,灌区较小时也可少于 四级。干渠主要是起输水作用,支、斗渠主要分配给 用户水量,起配水作 用,农渠是最末一级 固定渠道闸 干闸 水 进斗沟架覆水坝 河流1灌排渠系组成示意图到J得渠 斗UJ薇道进水闸河流坝,A一 支渠容 泄 区节制闸灌排渠系组成示意图2、田间工程农渠以下的毛渠、灌水 沟、畦,分水口及量 水设施等均属田间 程,主要发挥调节农 田水分状况的作用。排水系统、田间道路、土地平整等也是田间 工程。纵向布置3、灌溉渠系建筑物分水闸:在上下级渠道之 间,控制和调节向下 级渠道配水。节制闸:建在渠道上,川于抬高上游水位作用。泄水闸:在重要渠段上游 设置泄水闸,与节制闸 配合使用,排出多余水 量。渡槽:用于渠道穿越河沟 道路,或填方工程太 大的地段。节制闸与分水闸示意图而mm驾渡槽剖视示意图3）梁式渡槽（b）拱式渡槽 丄.跨度/矢高跌水、陡坡:当渠道坡度较 大时,为防止冲刷,把渠 道分成两段设计,中间的 衔接建筑物为陡坡或跌水。跌差较小时用跌水,较大 时用陡坡。倒虹吸:渠道通过道路或河 沟,渠底低于路面,用压 管道代替渠道即为倒虹 吸。涵洞:渠道通过道路,流量.小,水位低于路面,用管 道代替渠道穿越道路。桥梁:渠道与道路交叉,水 面低于道路,流量较大时 采用桥梁交叉。倒虹吸量水建筑物巴谢尔槽:量水堰:梯形堰量水堰三角形堰灌溉渠道规划布置原则根据地形、地质、水源及原有设施,遵循以下原则:(1)充分利用水土资源:扩大灌溉面积、自流灌溉(2)由土地利用规划和农业区划紧密结合,适当照顾行 政区划:可将灌区划分若干分区,并分区规划;与公路、机耕道、林带等统规划,全面安排。(3)与灌区排水沟布置结合,统一布局:灌排分开,各 成系统,互不干扰;渠系布置不切断排水出路,尽量不 打乱原有天然排水系统,平原区渠道布置往往要服从排 水沟的布置。(4)尽量使总的工程量和工程费用最小:为此,要对骨 干渠道和规模较大的渠系建筑物进行必要的方案比较,从中选优。(5)确保渠道安全可靠:尽量选择地质条件好地方 布线;在山区,渠道尽量不沿河溪修建,以免洪冲 毁;在骨干渠道上修建必要的泄洪闸,防止渠道发 生溢流造成渠道毁坏。(6)干、支渠道的布置应注意发挥原有的水利设施 的作用。山区可以建立蓄、弓I、提结合的水利系统;干旱、半干旱平原区可发展井渠结合灌溉系统。(7)要考虑综合利用,尽量满足其它国民经济部门 的要求:航运、居民供水、发电等。三、干、支渠的规划布置灌排系统的典型布置形式干、支渠是灌区的骨架,干、支渠的规划按照地形 地貌、水源条件,灌区大致可分为三种类型:1、山区、丘陵区型灌区2、平原型灌区3、坪垸型（滩地、三角洲）灌区1、山区、丘陵区型灌区特点:地形复杂、岗冲交错、起伏剧烈、坡度较陡;耕地多为 坡地或梯田,分布分散,高程较高,须从上游长距离引水灌 溉;渠道弯曲、渠线较长,比降平缓,挖填方多,受地形影 响大、工程量大,稳定性差,渗漏严重,多与山塘相连,形 成长藤结瓜式的水利系统。遵循原则:高水高用低水低用典型模式:长藤结瓜(1)沿等高线布置干渠沿灌区上部的 边缘布置,支渠从干渠 的侧引出,为单向控制。这种布置形式的地 形条件,一般位于分水 岭和山溪或河流之间,呈狭长形,地面等高线 大致与河流方向平行,灌区内的山溪、河流常 用作排水干、支沟道渠沿等高级。置 平行等高线布置(2)沿分水岭布置干渠沿灌区内的主要 地面岗脊线布置,走向大致与等高线 垂直,干渠比降视 地面坡度而定。干渠沿分水岭布置沿分水岭布置支渠从干渠两侧分出,为双向控制。2、平原型灌区特点:多位于河流的中、下游,地形平坦开阔,有大片的 耕地,但因地理条件和洪、涝、旱、渍、碱等不同而有 不同的灌排布置形式。山前平原灌区平行等高线布置模式:井渠结合 自流灌排(1)山前平原型(山 麓平原):靠近山麓、地势较高、排水较好,渍涝威胁小,干旱突出。地面水源较好时尽量发 展地面灌溉,地下水源 较好时,也可发展井灌,实行井渠结合。在地下 水源有保障,不需要沟 渠蓄水时,可进行灌、排分开的自流灌排。(2)冲积平原型:地面 坡度平缓,地下水位较 高,涝碱威胁较大