计算书节水灌溉

1、计算书节水灌溉北京市平谷区工程名称：平谷区2015年清洁小流域综合治理工程 阶 段：初设专 业：水工计算书名：付家台村管灌工程计算书审 校 编 计查:核: 写: 算:湖北省水利水电规划勘测设计院北京分院二O三年三月计算说明一、计算目的与要求 目的：根据不同作物的特点，选择不同的灌溉方式，通过计算，得到灌溉制度 通过水力计算，优化管网的设计，使管网经济合理。要求：管网布置合理，分区合理、管道压力选择合理、并计算系统扬程。二、基本数据 基本数据均采用现场调查结果，图纸为北京市测绘设计研究院实测 1：10000 地 形图。三、计算依据节水灌溉技术规范 （ SL207） 低压管道输水灌溉工程技术规范（

2、井灌区部分） （ SL/T153） 农田低压管道输水灌溉工程技术规范 （GBT20203）四、计算方法及过程（1）基本资料（2）水量平衡计算（3）灌溉制度设计（4）轮灌制度设计（5）管网水力计算（6）水泵及动力复核（7）计算成果分析（8）地块管网主要工程量表6(1) 基本资料a、地形地貌该地块位于付家台村，地块形状为长方形，灌溉面积20亩。地块高差较大。b 土壤资料该地区土壤为壤土，土壤容重为1.44g/cm3,田间持水量为23.5% (重量百分比)c、作物种植情况地块内种樱桃树。d、气象资料该地区多年平均降雨量为677mm, 般集中在69月份。冻土层深度为80cme、水文、水资源地块现有泵站

3、一座，设计出水量 70m3/h。f、运行管理该地块配套管灌措施后，村委会协同村用水者协会将委派专人对系统进行管理。(2) 水量平衡计算根据灌溉面积和灌溉设计供水强度，计算管灌灌溉系统所需的最小供水流量。地块灌溉面积共计20亩。故取系统日平均工作时间t=16.8h,设计灌水周期为10.2 天。amATt3-58 .09 (m /h)160.912106670.8 10.2 18 1000式中：Qo灌溉系统设计流量，m3/h;a 控制性的作物种植比例，取1 ；m设计净灌水定额，60.91mm；A灌溉面积，210亩；灌溉水利用系数，取0.8;T 设计灌水周期，10.2d;t日平均工作时间，18h。现

4、有机井出水量为70mVh，根据水量平衡计算，因为Q0小于70mVh，所以该机 井可满足灌溉系统的要求。（3）灌溉制度设计该地块土壤容重为1.44g/cm3,田间持水率为23.5%，拟采用管灌灌溉方式，灌 溉水利用系数为0.8。作物耗水高峰期的设计耗水强度取 6mm/d,计划湿润层深度为 0.6m，设计净灌水定额按式（3-1）计算，设计灌水周期按式（3-2）计算，实际灌水 周期按式（3-3）计算。经计算，设计净灌水定额为60.91mm（ 40.61m3/Mu ）。设计灌水周期为10.2天，取实际灌水周期为10天。各设计参数及计算结果详见表 3-1。m = 1000 sh（ - 一）（3-1）式中

5、：m设计净灌水定额，mm；丫 s 土壤干容重，1.44g/cm3;h土壤计划湿润层深度，0.3m;B 1土壤适宜含水量（重量百分比）上限，取田间持水量的0.95;B 2土壤适宜含水量（重量百分比）下限，取田间持水量的0.65。T = m/ 打（3-2）汀（3-3）式中：T 设计灌水周期，d;一实际灌水周期，d;Ia 设计耗水强度，6mm/d。其余符号意义同式（3-1），式中相关数据详见表3-1。表3-1灌溉制度设计参数表内容单位参 数内容单位参数 或结 果内容单位参 数内容单位参数 或结 果设计耗水 强度mm/ d6适宜含水量 上限%22.33计划湿润 层深度m0.6适宜含水量 下限%15.2

6、8土壤容重g/cm1.44设计净灌水 定额mmm60.91田间持水 率%23.5设计净灌水 定额m3/Mu40.61灌溉水利 用系数0.8设计灌水周 期Td10.2灌溉面积Mu210实际灌水周 期T1d10（4）轮灌制度设计为方便灌溉运行管理，单个给水栓的灌溉面积按平均 2500m2控制，并考虑地块 形状适当调整。灌溉系统设计流量为 58.09m3/h，因此水泵流量为63m3/h即能满足 要求。210亩共布设50个给水栓，每次开启2个给水栓，共组成25个轮灌组。每个轮 灌组一次灌水延续时间为6h，系统日平均工作18h，每天灌溉3个轮灌组，10天共 灌25个轮灌组。实际毛灌水定额按式（4-1）计

7、算，一次灌水延续时间按式（4-2） 计算。各设计参数及轮灌制度计算结果详见表 4-1。(4-1)式中:山毛一实际毛灌水定额，mm；Ti 实际灌水周期，10d;(4-2)m毛x At1000qa式中：t一次灌水延续时间，h；A 一个给水栓的灌溉面积，2500m2 ；qa一个给水栓的出口流量，31.5m3/h。 其余符号意义同前，式中相关数据详见表4-1轮灌制度设计表表4-1(5) 管网水力计算a、首部枢纽及控制系统该地块内现有机井1眼，位于地块的北部，现有井房一座，现有水泵及首部设 备能满足灌溉要求。b管网布置地块灌溉面积210亩，根据地块形状及机井与地块相对位置布置管网。主干管 从机井先沿南北

8、后东西方向布置，各条支管垂直干管南北向铺设，支管平均间距为 50m,支管上给水栓平均间距为 50m，主管及支管均采用PVC-U管道，地埋铺设, 埋深0.8m。该地块内共设泄水井1个。管网布置图见图5-1。水力计算根据轮灌制度和轮灌编组计算管道系统的工作水头，选取管线最长的灌组和管线最短的组分别进行计算。管道沿程水头损失按式(5-1)计算，系统的水力计算详见表5-1。Qm(5-1)h f = f v Ld式中：hf沿程水头损失，m；Q 管道设计流量，m3/h；f摩阻系数，94800;m 流量指数，1.77;b 管径指数，4.77;L 管道计算长度，m；d 管道内径，mm。e-®图5-1

9、东谷村地块管灌管网布置图7表5-1输水管网的水力计算表项目内容单位计算结果轮灌组124给水栓编号高#低#系统岀口水头m0.50.5给水栓水头损失m0.50.5支管水力计算管道材质PVC-UPVC-U长度m135114管道内径mm103.6103.6计算流量3m /h31.531.5摩阻系数f9480094800流量指数m1.771.77管径指数b4.774.77支管沿程水头损失m1.41.18支管局部水头损失m0.070.06支管进口流量m3/h31.531.5支管进口压力m2.472.24干管水力计算管道材质PVC-UPVC-U长度m219449管道内径mm148.8148.8计算流量m3/

10、h6363摩阻系数f9480094800流量指数m1.771.77管径指数b4.774.77干管沿程水头损失m1.382.82干管局部水头损失m0.070.14出水口中心与地面高差m0.150.15干管进口流量m3/h6363干管进口压力m4.273.35经计算，井距离最高的为最不利轮灌组，管道系统工作水头为4.27m;距离最低的轮灌组，管道系统工作水头为3.35m。则管道系统设计工作水头为 4.27m,其流3量为 31.5m /ho（6）水泵及动力复核灌溉系统设计扬程，按式（6-1）计算，灌溉系统设计扬程详见表 5-1 o(6-1)HpZd ' hf。'、hj。h。式中：Hp

11、灌溉系统设计扬程，m；Ho管道系统设计工作水头，m;Zd机井动水位70m"hf。水泵吸水管进口至管道系统进口之间的管道沿程水头损失，m；"hjo -水泵吸水管进口至管道系统进口之间的管道局部水头损失，m；ho系统首部水头损失，取3m。经计算，灌溉系统设计扬程为 108.44m，流量为63m3/h。现有水泵满足灌溉系统要求。(7) 计算成果分析该地块位于熊耳营，地块面积210亩，地块坡度较大，现有机井1眼，出水量为 70m3/h，采用管灌的灌溉方式。现有井房破旧，新建井房 1座、配套水泵及首部设备 一套。根据计算，确定控制系统日平均工作18h，每个轮灌组一次灌水延续时间为 6

12、h。 每天灌溉3个轮灌组，每个轮灌组开 2个给水栓，灌水周期为10天，共灌溉25个 轮灌组。确定干管管道管径为 dn160,支管管道管径dn110。经分析，该地块灌溉制度选取合理，管网布置合理，管径选择合理。(8) 地块管网主要工程量表表8-1熊耳营地块主要工程量表序号项目规格单位数量1PVC-U 管dn 160,0.6MPam5612PVC-U 管dn 110,0.6MPam21533PVC-U异径三通DN160X DN110个144PVC-U正三通DN160个35PVC-U异径接头dn160 X 110个46PVC-U异径接头dn110X 40个17PVC-U异径接头dn40X 25个18钢管DN100m409钢制正三通DN100个3210钢制90 °弯