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1、滴灌设计提纲 1.基本情况 绘出滴灌管网平面布置示意图，并附在报告前面。 该滴灌节水工程位于____县、方向、距县城____公里，处在____乡____村，规划面积____亩(长____米，宽____米)，种植作物为____，株行距为____。土壤为____土，土层厚度约__米，0—40厘米土壤盐分含量为__%，PH值为__，土壤容重__g/cm3，田间最大持水量为__%，土壤入渗速度为__mm/h。地形比较平坦，平均坡降为1/____。水源为井水（河水、库水），静水位____米，动水位____米。地下水埋深___米，地下水矿化度为__g/L，PH值为__(微灌水质应在5.5-8.0范围
2、内)。滴灌规划设计需1/1000~1/5000的地形图。 1.1规划设计原则 1.1.1要进行两个以上的设计方案比较，选择最优方案规划设计； 1.1.2管网规划、水力计算等要符合滴灌设计规范要求； 1.1.3合理划分轮灌区，使运行管理方便； 1.1.4考虑作物种植方向，合理布置管网； 1.1.5根据水源、地形、土壤、作物等基本参数，进行管网规划、设计； 1.1.6按设计要求选择配套的管材、滴水器及过滤系统； 1.1.7滴灌投资高，要使管长最短，一般不要穿越障碍物； 1.1.8滴灌均匀度达到98%，压力差小于20%。 1.2设计依据 1.2.1《微灌工程技术规范》SL103
3、95 1.2.2《节水灌溉技术规范》SL207-98 1.2.3新水基定字（1992）第11号文和新水基定字(1996)002号文 1.3设计参数选定 1.3.1灌溉设计保证率为90%； 1.3.2设计最大日耗水量____mm/d； 1.3.3__树根系层深度1.0米； 1.3.4__树的株距__米，行距__米； 1.3.5田间水利用系数为0.95； 1.3.6灌溉水利用系数η=0.9～0.95； 1.3.7土壤湿润比pw=0.30～0.40； 1.3.8滴头工作压力为0.1Mpa； 1.3.9设计系统日工作时间小于20小时； 1.3.10机井动水位___米。 2
4、设计灌溉制度 2.1土壤湿润比p 在公式计算中，由于公式中的计算参数不确定性影响因素较多，计算出的结果误差较大，根据微灌规范要求，在干旱地区果树p可取0.30～0.40进行计算；大田取0.6～0.7；蔬菜取0.6～0.8。 2.2灌水定额计算 依据《微灌工程技术规范》式(3.0.5-1)： 式中：m—设计灌水定额，mm； γ—土壤容重，g/cm3； z—计划湿润土层深度，m； p—微灌设计土壤湿润比，%； θmax—适宜土壤含水率上限(占干土重量的百分比)； θmin—适宜土壤含水率下限(占干土重量的百分比)； η—灌溉水利用系数(η=η渠
5、系Zη田间) 2.3灌水周期 依据《微灌工程技术规范》式(3.0.6)： 式中：T—设计灌水周期，d； Ea—设计时作物的耗水强度，mm/d。可参照张志新《滴灌》第70页表5-3确定。 新疆主要地区全年最大腾发量月份的日平均参照作物腾发量(毫米/日) 地 点 ET0 地 点 ET0 地 点 ET0 地 点 ET0 乌鲁木齐 6.4⑥ 额 敏 6.0⑦ 沁 城 6.9⑥ 乌 什 5.5⑥ 达坂城 6.9⑥ 塔 城 5.8⑦ 七角井 8.6⑦ 阿瓦提 6.1⑥ 昌 吉 5.8⑦ 阿勒泰 6.1⑥ 淖
6、毛湖 9.9⑤ 柯 坪 6.2⑦ 蔡家湖 6.7⑦ 布尔津 6.6⑥ 伊 吾 6.0⑦ 喀 什 6.2⑥ 呼图壁 6.8⑦ 吉木乃 6.4⑥ 巴里坤 4.8⑥ 巴 楚 5.8⑥ 吉木萨尔 6.3⑦ 福 海 6.5⑥ 红柳河 8.5⑥ 伽 师 5.9⑦ 米 泉 6.0⑦ 富 蕴 6.2⑥ 巴音郭楞 6.7⑥ 岳普湖 6.7⑥ 木 垒 5.8⑦ 青 河 5.4⑥ 和 静 6.1⑥ 英吉沙 6.0⑥ 石河子 5.4⑦ 博尔塔拉 6.0⑦ 和 硕 6.0⑥ 麦盖提 6.1⑥
7、炮 台 6.2⑥ 温 泉 5.6⑥ 焉 耆 6.1⑥ 莎 车 6.1⑥ 莫索湾 6.4⑥ 精 河 6.3⑥ 轮 台 5.8⑦ 叶 城 5.9⑥ 吐鲁番 8.0⑥ 伊 犁 5.8⑦ 尉 犁 7.2⑥ 皮 山 5.8⑥ 鄯 善 7.1⑦ 霍 城 5.5⑦ 铁干里克 7.0⑦ 和 田 5.9⑥ 托克逊 10.5⑥ 察布查尔 5.8⑦ 且 末 6.2⑦ 民 丰 5.7⑥ 乌 苏 6.6⑥ 尼勒克 4.9⑦ 若 羌 7.6⑥ 策 勒 6.0⑥ 沙 湾 6.3⑥ 巩
8、留 5.1⑦ 阿克苏 5.7⑥ 于 田 5.7⑥ 克拉玛依 10.3⑥ 新 源 5.1⑦ 拜 城 5.0⑥ 安得河 6.7⑦ 车排子 6.6⑥ 特克斯 4.6⑦ 库 车 6.3⑦ 克孜勒苏 6.4⑥ 庙尔沟 6.5⑥ 昭 苏 4.3⑦ 沙 雅 6.4⑥ 乌 恰 5.3⑥ 裕 民 6.2⑦ 哈 密 7.2⑦ 新 和 6.2⑥ 阿克陶 6.5⑥ A面积的确定 2.4滴头选择 根据土壤质地，果树间距和土壤湿润比由土壤湿润比表中查出滴头流量和滴头间距。 滴头流量和滴头间距的选择参见《滴灌》第58页表4
9、2或《滴灌设计》(水利出版社80年12月)第32和33页表3-3： 不同土壤、不同滴头流量和间距情况下的土壤湿润比值(p)表 (单行直线毛管,出水点分布均匀,每一灌水周期在湿润面积上的施水量为40mm/26.7m3/亩) 实际 的 毛管 间距 SL① 米 出 水 点 流 量② 1.5升/小时 2升/小时 4升/小时 8升/小时 >12升/小时 对粗、中、细结构土壤推荐的毛管上出水点间距—Se米(滴头间距)③ 粗 中 细 粗 中 细 粗 中 细 粗 中 细 粗 中 细 0.2 0.5
10、0.9 0.3 0.7 1.0 0.6 1.0 1.3 1.0 1.3 1.7 1.3 1.6 2.0 土 壤 湿 润 百 分 率(比)④ 0.8 38 88 100 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1.0 33 70 100 40 80 100 81 100 100 100 100 100 100 100 100 1.2 25 58 92 33 67 100 67 100 100 100 100
11、 100 100 100 100 1.5 20 47 73 26 53 80 53 80 100 80 100 100 100 100 100 2.0 15 35 55 20 40 60 40 60 80 60 80 100 80 100 100 2.5 12 28 44 16 32 48 32 48 64 48 64 80 64 80 100 3.0 10 23 37 13 26 40 26 40 53 40 53 67 53 67 80 3.5 9
12、20 31 11 23 34 23 34 46 34 46 57 46 57 68 4.0 8 18 28 10 20 30 20 30 40 30 40 50 40 50 60 4.5 7 16 24 9 18 26 18 26 36 26 36 44 36 44 53 5.0 6 14 22 8 16 24 16 24 32 24 32 40 32 40 48 6.0 5 12 18 7 14 20 14 20 27 20 27 34 27
13、 34 40 ①如果在果园中采用双行毛管(或带多出水口滴头的毛管)，用法如单行毛管，任何两毛管间的距离可取等于或大于使P=100%的SL值； ②当以较短的周期作间歇灌溉时，湿润带的水平分布比用水量较大时为小，故使用本表时,出水点有效流量应近似地取为瞬时流量的一半。当土壤中有硬盘、粘土、砂透镜体或增强水分水平分布的其他土层时，流量可取到规划灌水时的2倍(或暂短停歇的瞬时流量)； ③出水点间距近似等于该点下土壤最大湿润面积直径的80%(更密的间距并不影响湿润比)； ④土壤湿润比系指土壤表面下约0.30米深度的横向湿润面积。对宽行果树来说，应当注意在低降雨区湿润面积要小于1/3，在高降雨区
14、要小于1/5；对窄行作物来说，大部分土体需要湿润，以保证每棵作物都得到足够的水分。 2.5一次灌水延续时间的确定(直线毛管) 2.5.1单行直线毛管布置 式中：t—一次灌水延续时间，h； Se—滴头等间距或滴头平均间距，m； SL—毛管间距，m； m—净灌水定额，mm； η田—田间水利用系数，0.9～0.95； q—滴头流量，L/h。 2.5.2单株果树为计算单位 式中：Sr—果树行距，m； St—果树株距，m； n—一棵树下安装的滴头数，个； 其
15、余符号同前。 2.6灌水次数与灌溉定额 ___滴灌果树灌溉制度表 作物名称 发育阶段 灌水次数 起止日期 （月/日） 灌水定额 （m3/亩） 灌溉定额 （m3/亩） 春 灌 萌芽期 开花期 结果期 休闲期 冬 灌 小 计 3.管网布置 根据该地块的情况，井位应布置在高处或中部使管道系统最短，控制面积最大。 (1)干管：该滴灌区设一条(__条)干管，干管长__米，垂直(或平行)等高线，单向(或双向)布置。 (
16、2)支管：(支管长控制在100米以内)，支管垂直于干管，设计支管__条，间距__米，一条支管__米，总长度__米，呈单(双)向布置。 (3)毛管：(按厂家提供长度或由实地设计出长度)，毛管在支管上呈双向布置，一条毛管长__米，在一条支管上共有__条毛管，总长度__米。 ①上坡毛管长度短于下坡毛管长度； ②条播作物一条毛管一般控制两行作物； ③果树在幼龄期（3年内），一行果树布设一条毛管，套种作物可采用两条毛管； ④果树成龄期，一行果树可布置一条或两条毛管，或为绕树毛管。 4.滴灌工作制度 4.1全系统续灌 对于滴灌面积较小的地块，可采用对全系统同时供水，对作物同时灌水的一种工作
17、制度。这种工作制度的优点是灌溉时间短，缺点是投资和运行费用高，设备利用率低。 4.2分组轮灌 对于较大面积的滴灌，一般均采用分组轮灌的工作制度，可减少工程投资，提高设备利用率，增加灌溉面积。 式中：N—允许的轮灌组最大数目，取整数，个； C—一天的运行小时数，一般为12～20h； T—灌水周期，d≤4天； t—为一次滴水延续时间，h（一个轮灌区）。 对于移动式滴灌系统： 式中：n移—一条毛管在所控制的面积内移动的次数；其余符号同前。 4.3轮灌制度 根据该滴灌系统规划和便于滴
18、灌管理，把滴灌区分为__个轮灌区，一个轮灌区，一次滴灌时间为__小时，一天可灌一个（两个）轮灌区，__天可灌完一个轮灌周期。 5.滴灌面积和水量计算 5.1按给定的果树行距进行规划：按规范要求毛管长度需符合节水灌溉技术培训教材《微灌工程设计》第70页表4-12和第71页表4-13，支管长度小于100米。 (绿源补偿式)Luckdrip滴头平地上毛管铺设最大长度表 单位：m 滴头 流量 滴头 间距 (m) 滴灌管外径=12mm 滴灌管外径=16mm 滴灌管进口压力(Mpa) 滴灌管进口压力(Mpa) 0.1 0.14 0.18 0.22 0
19、26 0.3 0.1 0.14 0.18 0.22 0.26 0.3 黑色(2.3L/h) 0.50 34 49 59 66 71 76 86 127 152 170 185 196 0.75 47 70 83 94 101 108 117 173 208 234 254 270 1.00 61 89 106 120 129 137 145 215 258 291 316 336 1.25 72 106 127 143 155 165 172 253 303 342 372
20、 395 红色(3.75L/h) 0.50 25 36 43 47 50 53 63 92 110 122 131 139 0.75 34 50 61 66 72 76 85 126 151 168 181 192 1.00 44 64 77 85 92 97 106 157 189 209 225 239 1.25 52 77 92 102 119 117 125 184 221 246 265 281 内镶式滴头(2.8L/h)入口压力为10m时平地最大铺设长度表 单位：m
21、滴头间距(m) 流量偏差率 0.3 0.4 0.5 0.6 0.75 1.00 1.25 1.50 ±5% 71 87 101 114 132 160 185 208 ±7.5% 80 97 113 127 148 179 207 232 ±10% 89 108 126 142 165 200 231 258 注：滴灌管直径为16mm。 5.2毛管计算 5.2.1毛管控制灌溉面积 在固定式滴灌系统中，毛管固定，其控制面积： 式中：F毛—一条毛管控制灌溉面积，亩； SL—毛管间距，
22、m； L—一条毛管长度，m。 对移动式滴灌系统，其控制灌溉面积： 式中：S移—毛管移动的间距，m； n移—在灌水期间毛管移动的次数，次。 5.2.2一条毛管的输水流量 毛管流量为毛管上安装滴头流量之和或每米流量之和。 依据《微灌工程技术规范》式(4.1.1)： 式中：Q毛—一条毛管的设计流量，L/h或m3/h； n—一条毛管上同时工作的滴头个数，个； q—一个滴头流量，L/h或L/hZm。 5.3支管计算 5.3.1一条支管控制的灌溉面积
23、 式中：F支—一条支管控制的灌溉面积，亩； n—一条支管上同时工作的毛管数量，条。 5.3.2一条支管的输水流量 一条支管流量为支管上各毛管流量之和： 依据《微灌工程技术规范》式(4.1.1)： 式中：Q支—一条支管总流量，L/h或m3/h； n—一条支管上同时工作的毛管数量，条； Q毛—一条毛管流量，L/h或L/hZm。 5.4干管计算 5.4.1干管控制灌溉面积 式中：F干—干管控制的灌溉面积，亩； n—干管上同时工作的支管数量，条； F支—一条支管所控制的灌溉面积，
24、亩。 5.4.2干管的输水流量 依据《微灌工程技术规范》式(4.1.1) 式中：Q干—干管总流量，L/h或m3/h； n—干管上同时工作的支管数量，条； Q支—一条支管上的输水流量，L/h或m3/h。 5.5滴灌系统总水量与控制灌溉面积的校核 式中：F干—干管控制的灌溉面积，亩； n—总毛管数量，条； F毛—一条毛管所控制的灌溉面积，亩。 式中：Q干—干管总流量，L/h或m3/h； n—同时工作的毛管数量，条； Q毛—一条毛管
25、上的输水流量，L/h或m3/h。 6.管径选择(列表说明) 6.1毛管管径选择 毛管一般选择管径不变，滴头流量固定，限制毛管长度，使压力变化不超过规范要求范围。 6.1.1采用无因次通用设计图(上、下坡) 已知：毛管长度（米），工作水头（米），毛管流量，地形坡度，选择管径。 6.1.2公式法 式中：d—毛管内径，m； Q—管内流量，m3/s； v—管内流速，m/s（取1.0m/s）。 6.2支管管径选择 6.2.1采用无因次通用设计图(上、下坡) 用毛管做滴头，支管做毛管，查图计算，同毛管查图。 6.2.2公式法
26、 式中：d—支管内径，m； Q—管内流量，m3/s； v—管内流速，m/s（取1.2~1.5m/s）。 6.3干管管径选择 式中：d—干管内径，m； Q—管内流量，m3/s； v—管内流速，m/s（取1.5m/s）。 7.管道水力计算 7.1毛管水力计算：（PE管：d>8mm） 依据《微灌工程技术规范》式(4.2.1)： 式中：hf—沿程水头损失，m； f—摩阻系数； Q—流量，L/h； d—管道内径，mm； L—管道长，m； F—多孔系数（查多孔系数表）； m—流量指数； b—管径指数。 根据《微灌工
27、程技术》第64页表4-10，可查得f、m、b值： 管道沿程损失公式中的系数和指数 管 材 f m B 硬塑料管 0.464 1.77 4.77 聚乙烯管 d＞8mm 0.505 1.75 4.75 d≤8mm Re＞2320 0.595 1.69 4.69 Re≤2320 1.75 1 4 7.2支管水力计算（PVC管） 依据《微灌工程技术规范》式(4.2.1) 式中符号同上，F查节水灌溉技术培训教材《微灌工程技术》第66页表4-11多口系数（m=1.77）。 多 口 系 数 (m=1.77) 出水口数目N
28、 多 口 系 数 出水口数目N 多 口 系 数 出水口数目N 多 口 系 数 X=1 X=0.5 X=1 X=0.5 X=1 X=0.5 2 0.648 0.530 12 0.404 0.378 24 0.382 0.369 3 0.544 0.453 13 0.400 0.376 26 0.380 0.368 4 0.495 0.432 14 0.397 0.375 28 0.379 0.368 5 0.467 0.408 15 0.395 0.374 30 0.378 0.367 6 0.448
29、 0.398 16 0.393 0.373 35 0.375 0.366 7 0.435 0.392 17 0.390 0.372 40 0.374 0.366 8 0.425 0.387 18 0.389 0.372 50 0.371 0.365 9 0.418 0.384 19 0.388 0.371 100 0.366 0.363 10 0.413 0.382 20 0.387 0.371 >100 0.361 0.361 11 0.407 0.379 22 0.384 0.370
30、 7.3干管水力计算（PVC管） 依据《微灌工程技术规范》式(4.2.1)： 如果干管有多孔出流，公式应乘多孔系数F。 局部水头损失可按沿程损失的一定比例估算，支管为0.05~0.1，毛管为0.1~0.2。 7.4设计水头计算 依据《微灌工程技术规范》式(4.1.2) 式中：H—系统或某级管道的设计水头，m； Zp—典型毛管进口的高程，m； Zb—系统水源的设计水位或某级管道的进口高程，m； h0—典型毛管进口的设计水头，m； ∑hf—系统管道沿程水头损失（不包括毛管），m； ∑hj—系统管道局部水头损失（不包括毛管），m。 7.5滴灌压力校核
31、 同一型号的滴头流量大小与滴头工作压力，为了满足滴头流量差不超过10%的要求，则支管上第一条毛管上的第一个滴头的工作压力与该支管上最后一条毛管上的最后一个滴头的工作压力之差，不应大于滴头工作压力的20%。 式中：Δh支—支管的水头损失，m； Δh毛—毛管的水头损失，m； H滴—滴头的工作压力，m。 7.6水锤压力验算与防护 7.6.1水击压力计算 ① 水击波传播速度 依据《微灌工程技术规范》式(4.5.2.2)： 式中：C—水击波在管中的传播速度，m/s； D—管道外径，mm； e—管壁厚度，mm； Es—管材的弹性模量，Mpa； 高
32、密度聚乙烯管(PE高密度)：Es=750～850Mpa；
低密度聚乙烯管(PE低密度)：Es=180～210Mpa；
聚氯乙烯管PVC：Es=2500～3000Mpa。
②水击类型判别
式中：Tt—水击相时（水击波在管路中往返一次所需时间），s；
L—计算管段长度，m。
给水栓开启或关闭时间T=15~20秒，当Tt>T时，可发生直接水锤，当Tt 33、1m/s2
④水锤验算
微灌管材当关阀历时大于20倍水锤相长时，可不验算关阀水锤。当计算出水锤工作压力大于塑料管1.5倍允许压力时，应采取水锤防护措施。
8.水泵选择
8.1流量选择
按干管计算出的实际流量进行选择水泵出水量。
8.2扬程选择
式中：Q—井出水量，m3/h；
d—井管内径，mm；
（Q=80~125m3/h时，d=100mm；Q=140~200m3/h时，d=150mm；Q=230~350m3/h时，d=180mm）
L—泵管长度，m。
泵管水头损失计算表
井管长
L(m)
管径
d(mm)
流量
Q(m3/h)
沿程损失
hf(m)
局部损失
hj(m)
总损失
hw(m)
注:hj=10%hf
式中：H扬—水泵总扬程，m；
h净—井出水口到动水位距离，m；
hf、j—管道沿程水头损失和局部水头损失，m；
h泵—泵管水头损失，m；
ΔZ—井出水口到典型出水点的地面高差，顺坡为负，逆坡为正，m；
h首—首部系统水头损失，一般取5米。
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