计算书节水灌溉

1、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查：校核：编写：计算：湖北省水利水电规划勘测设计院北京分院二O三年三月仅供个人学习参考计算说明一、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釆用现场调查结果，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（井灌区部分）（SL/T1

2、53）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仅供个人学习参考（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, 一般集中在69月份。冻土层深度为80cm。e、水文、水资源地块现有泵站一座，设计出

3、水量70m3/hof、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二16. 8h,设计灌水周期为10. 2 天。式中：Q。一灌溉系统设计流量，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；一灌溉水利用系数，取0.8；T设计灌水周期，10.2d：t日平均工作时间，18ho现有机井出水量为70m5/h,根据水量平衡计算，因为Q。小于70m3/h,所以该机井 可满足灌溉系统的要求。（3

4、）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%,拟釆用管灌灌溉方式，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.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。,n = 1000/s7?（Z71 -A）（3-1）式中：m设计净灌水定额，mm；Y s土壤干容重，1.44g/cm；h土壤计划湿润层深度，0.3m；Bi土壤适宜含水量（重量

5、百分比）上限，取田间持水量的0. 95；3 ：土壤适宜含水量（重量百分比）下限，取田间持水量的0. 65oT = m/Ia （3-2）7； <T （3-3）式中：T 设计灌水周期，d；T】一实际灌水周期，d；设计耗水强度，6mm./do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. 28土壤容重g/cm31.44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T

6、cl10.2灌溉面积Mu210实际灌水周期Tid10(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. 09m7h,因此水泵流量为63m7h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。式中:加毛一实际毛灌水定额，mm；一实际灌水周期,10d；毛 x A lOO

7、Q/“(4-2)式中:t一一次灌水延续时间，h；A个给水栓的灌溉面积，2500m2；Qa个给水栓的出口流量，31. 5m3/ho其余符号意义同前，式中相关数据详见表4-1。表4-1轮灌制度设计表内容单位参数内容单位参数实际毛灌水定额mm75一次灌水延续时间h6给水栓间距m50轮灌组数目组25系统日平均工作小时h18(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

8、50m,支管上给水栓平均间距为50m,主管及支管均釆用PVC-U管道，地埋铺设，埋 深 0. 8mo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 oh(=fL (5-1)7 dh式中：入一沿程水头损失，m；Q 管道设计流量，m7h；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。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#系统出口

9、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mVh31.531.5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mVh31.531.5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mm148.814& 8计算流量mVh6363摩阻系数f9480094800流量指数m1. 771.77管径指数b4. 774.77干管沿

10、程水头损失m1.382.82干管局部水头损失m0. 070. 14出水口中心与地而髙差m0. 150. 15干管进口流量mVh6363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,其流量为 31. 5m7ho（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。H产H° +乙+刃+工饥+%（6_）式中：比一灌溉系统设计扬程，m：H。一管道系统设计工作水头，m；Z&机井动水位70m水泵吸水管进口至管道系统进口

11、之间的管道沿程水头损失，m；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ft部水头损失，取3mo经计算，灌溉系统设计扬程为108. 44m,流量为63m7ho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 70m7h,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6h。 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dnl60,支管管道管径dnllOo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dnl60, 0. 6MPam5612PVC-U 管dnllO, 0. 6NfPam21533PVC-U异径三通DN160XDNU0个144PVC-U正二通DN160个35PVC-U异径接头dnl60X110个46PVC-U异径接头dnll0X40个17PVC-U异径接头dn40X25个18钢管DN100m409钢制正二通DN100个3210钢制90°弯头DN100个1811给