长阳镇稻田五队露地葡萄小管出流灌溉工程设计典型设计

1、露地葡萄小管出流灌溉工程设计1、基本资料(1) 基本情况: 露地葡萄小管出流灌溉工程地块面积为874 亩。 该地块原有1 眼井，且现灌溉方式为地面灌，无法满足灌溉要求，因此急需增加新的灌溉水源，计划该地块内新打机井2眼。原有机井出水量40m3/h,新打机井出水量50m3/h,为该地块提供灌溉水源。(2)种植情况：主要种植葡萄，5区行距为2.5m,株距为0.8m,其余地块 行距为3m,株距为0.8m。(3) 气象资料: 该地区属暖温带大陆性季风气候，四季分明。春季干旱多风沙，夏季炎热多雨，秋季多风少雨，冬季寒冷干燥，冬夏两季温度变化较大，多年平均气温为12.1 C。年平均降水量为574mm全年降

2、水量集中在汛期69月，约占全年降水量的80%以上。(4) 土壤质地：该设计地块土壤主要为壤土，土壤容重约为1.3g/cm3,田间持水量为23.2%(重量)。根据露地葡萄的水分需求特征和管理要求土壤适宜土壤含水率的上限取田间持水量的90%； 土壤适宜土壤含水率的下限取田间持水量的 65%为宜。(5) 水源状况：目前地块现有水源井1 眼，出水量40m3/h ，无法满足灌溉要求，计划该地块内新打机井2 眼。( 6)动力：该地区动力采用电力，灌溉季节基本保证24小时供电。实际日灌溉时间为22h。2 、 露地葡萄节水灌溉工程设计(1) 灌溉方式的选择根据已有露地葡萄种植栽培技术和农艺技术人员的实践经验，

3、选择葡萄灌溉采用小管出流灌溉方式。(2)灌溉系统设计参数根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数: 日耗水强度：4.5mm 土壤湿润比P: P=40% 灌溉水的有效利用系数=0.90设计灌水均匀度：Cu=0.95土壤计划湿润层深度Z:葡萄取Z=60cm土壤适宜含水率的上限取田间持水量(23.2%)的90%为20.88%土壤适宜含水率的下限取田间持水量(23.2%)的65%为15.08%灌水器的选择据灌水器的种类和水力性能拟选用：由1个流量调节器和1根长1.0m的?4灌水小管组成，流量调节器工作压力为540m,水压的变化对其出流量几乎没有影响，本工程设计工作水头为10.0m,小管出水流

4、量q =18L/h。(4)需水量计算根据滴灌面积和设计耗水强度计算滴灌系统所需的最小供水流量。 Q 101aA Qmin -t1 a=E-P0式中：式中：Q需供水流量，m3/h；2A灌溉面积，hm ;Ia设计供水强度，mm/d;Ea设计耗水强度，Ea=4.5mm/d;Po有效降雨，mm/d, Po=0 ；t水源每日供水时数，t=21h;“灌溉水利用系数，4=0.9经计算得所需流量Qmin = 138m3/h,新打机井的设计流量依据附近已有机井的参 数，选定水源井单井流量为50m3/h,能满足本设计中滴灌系统的流量设计要求。(5)灌溉系统的管网布置干管布置葡萄滴灌灌溉系统干管采用 DN110PV

5、C-U!料管道，分干管采用 DN90PVC-U 塑料，管道具体布置如设计图所示。支管布置由DN90 PVC-U干管分出DN50 PE的支管引入灌溉小区内，支管首部设有 控制阀，具体布置如图所示。毛管布置灌溉小区内的毛管为 DN25,灌水毛管采用沿种植方向单行单向布置，单 条毛管长5040m,毛管间距为3.0m,灌溉小管间距为0.8m,每棵树下设1个 灌溉小管。保护设备的设置为使灌溉系统安全稳定的运行，在系统首部设置了变频器、进气阀、叠片 式过滤器、水表等安全保护、量水装置。同时为防止冬季灌溉管道因气温低而 冻坏，在管网最低处设置了排水设施。(6)滴灌灌溉制度的确定设计灌水定额m=0.1 Y z

6、p(maX-(min)/“式中：m设计灌水定额，mm；广土壤容重，1.3g/cm3;z计划湿润层深度，60cm ；p滴灌设计土壤湿润比，50%;Ehax、gin适宜土壤含水量上下限（占干土重量的百分比）4 ax=23.2% X90%=20.88%,徐in=23.2%X65%=15.08%;州灌溉水利用系数，”=0.90;经计算得到设计毛灌水定额：m毛=16.76mm=11.17m3/亩。 T=（m/Ed）式中：T设计灌水周期，d；m设计灌水定额，mm；Ea设计耗水强度，Ea=4.5mm/d;“灌溉水利用系数，4=0.9据计算葡萄的灌水周期为 4d,取实际灌水周期T=4do一次灌水延续时间t=m

7、 毛*Se*Si/q式中：t一次灌水延续时间，h;m毛设计灌水定额，mm ；Se、Si灌水器间距与毛管间距，0.8m*3m;q灌水器流量，18L/h;表1露地葡萄小管出流灌溉制度设计参数表（井1）内容单位参数内容单位参数或结果日耗水强度mm/d4.5适宜土壤含水量上限%20.88计划湿润层深度cm60适宜土壤含水量下限%15.08土壤容重, 3 g/cm1.3设计灌水定额mmm20.11土壤湿润比%40设计灌水定额mm/Mu13.40田间持水量%23.2设计灌水周期d4.0灌溉水利用系数0.9大田葡萄滴灌Mu250表2露地葡萄小管出流轮灌制度设计参数表（井1）内容单位参数内容单位参数或结果设计

8、灌水定额mmm13.40灌水器设计流量L/h18.00作物种植行距m3系统日工作时间h21作物种植株距m0.8系统设计流量m/h40灌水器间距m0.8一次灌水延续时间h1.8灌水器行距m3最大灌溉轮灌（组）数目个40表3露地葡萄小管出流灌溉制度设计参数表（井2）内容单位参数内容单位参数或结果日耗水强度mm/d4.5适宜土壤含水量上限%20.88计划湿润层深度cm60适宜土壤含水量下限%15.08土壤容重, 3 g/cm1.3设计灌水定额mmm20.11土壤湿润比%40设计灌水定额mm/Mu13.40田间持水量%23.2设计灌水周期d4.0灌溉水利用系数0.9大田葡萄滴灌Mu304表4露地葡萄小

9、管出流轮灌制度设计参数表（井2）内容单位参数内容单位参数或结果设计灌水定额mmm13.40灌水器设计流量L/h18.00作物种植行距m3系统日工作时间h21作物种植株距m0.8系统设计流量m/h50灌水器间距m0.8一次灌水延续时间h1.8灌水器行距m3最大灌溉轮灌（组）数目个48表5露地葡萄小管出流灌溉制度设计参数表（井3）内容单位参数内容单位参数或结果日耗水强度mm/d4.5适宜土壤含水量上限%20.88计划湿润层深度cm60适宜土壤含水量下限%15.08土壤容重, 3 g/cm1.3设计灌水定额mmm20.11土壤湿润比%40设计灌水定额m3m/Mu13.40田间持水量%23.2设计灌水

10、周期d4.0灌溉水利用系数0.9大田葡萄滴灌Mu320表6露地葡萄小管出流轮灌制度设计参数表内容单位参数内容单位参数或结果设计灌水定额mmm13.40灌水器设计流量L/h18.00作物种植行距m2.5系统日工作时间h22作物种植株距m1系统设计流量3m/h50灌水器间距m1一次灌水延续时间h1.9灌水器行距m2.5最大灌溉轮灌（组）数目个48轮灌组的划分轮灌组的划分：NK CT/t式中：N最大轮灌组；C每天最大工作时间，21h;T灌水时间问隔（周期），h;t一次灌水延续时间，h;计算得：NK 48 。本系统采用轮灌的灌溉形式由 3个水源井，并配备变频器控制水泵控制，将每个阀门控制的对应支管设为

11、一个灌溉单元，则该地块共有161灌溉单元。井1有51个灌水单元可划分为27个轮灌组，每个轮灌组包括12个灌水单元； 井2有49个灌水单元可划分为25个轮灌组，每个轮灌组包括12个灌水单元； 井3有60个灌水单元可划分为29个轮灌组，每个轮灌组包括13个灌水单元。 灌溉时必须按顺序灌溉，轮灌组的划分及轮灌次序见表3。表3露地葡萄滴灌轮灌制度表机井 号轮灌 日期轮灌次序轮灌开 始时间轮灌结束 时间轮灌组灌水小区流量（m3/h）井1A天%L、次2:003:481-1-1、1-1-236第二次3:485:361-1-3、1-1-436第三次5:367:241-1-5、1-1-636第四次7:249:1

12、21-1-7 、 1-1-836第五次9:1211:001-1-9、1-1-1030.6第六次11：0012:481-2-1、1-2-236第七次12:4814:361-2-3、1-2-436第八次14:3616:241-2-5、1-2-636第九次16:2418:121-2-7、1-2-836钎次18:1220:001-2-9、1-2-1036次20:0021:481-3-1、1-3-232.4第t二次21:4823:361-3-3 、 1-3-436第二 天%L、次2:003:481-3-5 、 1-3-636第二次3:485:361-3-7 、 1-3-832.4第三次5:367:241

13、-4-1、1-4-232.4第四次 7:249:121-4-3、1-4-436第五次9:1211:001-4-5、1-4-636第六次11:0012:481-4-7、1-4-832.4第七次12:4814:361-5-1、1-5-236第八次14:3616:241-5-3 、 1-5-436第九次16:2418:121-5-5 、 1-5-636钎次18:1220:001-5-7 、 1-6-736次20:0021:481-6-1、1-6-236第t二次21:4823:361-6-3、1-6-436第三 天凑l次；2:003:481-6-5、1-6-636第二次3:485:361-2-1112

14、.6井2行 天%L、次2:003:482-3-1 、 2-3-239.27第二次3:485:362-3-3 、 2-3-443.75第三次5:367:242-3-5 、 2-3-646.33第四次7:249:122-3-7、2-3-848.82第五次9:1211:002-2-1 、 2-2-247.7铲次11:0012:482-2-3、2-2-448.96第七次12:4814:362-2-5、2-2-648.96第八次14:3616:242-2-7、2-2-848.96第九次16:2418:122-2-9、2-6-545.67钎次18:1220:002-1-1 、 2-1-247.35次20:

15、0021:482-1-3 、 2-1-448.96第t二次2:003:482-1-5 、 2-1-648.96第二 天%L、次2:003:482-1-7 、 2-1-848.96第二次3:485:362-1-9、2-1-1041.53第三次5:367:242-4-1、2-4-248.96第四次7:249:122-4-3、2-4-448.96第五次9:1211:002-4-5、2-4-648.96铲次11:0012:482-4-7、2-5-748.96第七次12:4814:362-5-1 、 2-5-248.96第八次14:3616:242-5-3 、 2-5-448.96第九次16:2418:

16、122-5-5 、 2-5-648.96钎次18:1220:002-6-3、2-6-746.28次20:0021:482-6-1、2-6-647.06第t二次2:003:482-6-2 、 2-3-946.21第三 天%L、次2:003:482-6-426.26井3行 天凑L次2:003:483-9-1 、 3-9-2 、3-9-448.58第二次3:485:363-9-3 、 3-9-5 、3-9-643.1第三次5:367:243-8-1 、 3-8-241.7第四次7:249:123-8-3 、 3-8-446.36第五次9:1211:003-8-5 、 3-8-646.36铲次11:0

17、012:483-7-1 、 3-7-246.36第七次12:4814:363-7-3 、 3-7-446.36第八次14:3616:243-7-5 、 3-9-733.27第九次16:2418:123-6-1、3-6-246.36第十次18:1220:003-6-3、3-6-446.36次20:0021:483-6-5、3-6-646.36第t二次21:4823:363-6-7、3-6-746.36第二 天%L、次2:003:483-5-1 、 3-5-246.36第二次3:485:363-5-3 、 3-5-446.36第三次5:367:243-5-5 、 3-5-646.36第四次7:24

18、9:123-5-7 、 3-5-846.36第五次9:1211:003-4-1、3-4-246.36第六次 一11:0012:483-4-3、3-4-446.36第七次12:4814:363-4-5、3-4-646.36第八次14:3616:243-4-7、3-6-946.36第九次；16:2418:123-3-1 、 3-3-236钎次18:1220:003-3-3 、 3-3-436次20:0021:483-3-5 、 3-2-740.23第t二次21:4823:363-2-1 、 3-2-236第三 天凑L次2:003:483-2-3、3-2-436第二次3:485:363-2-5、3-

19、2-636第三次5:367:243-1-1 、 3-1-643.76第四次7:249:123-1-2 、 3-1-533.88第五次9:1211:003-1-3 、 3-1-433.951-1-1第一个1是井号，第二个1是干管号，第三个1是阀门号(7)灌溉系统水力计算灌溉小区内的毛管为DN25,灌水毛管采用沿种植方向单行布置，毛管问距为3 m (2.5 m),灌溉小管间距为0.8m。灌水器水头偏差率的确定分配毛管允许水头偏差率q、，1- x、Hv =把(1 + 0.15 Xqv) xx式中：qv流量允许偏差率，20%x流态系数，取0.5;hd灌水器的设计水头，20ml经计算的：Hv =0.41

20、2水头偏差 I-：h 1= hv hd =0.412 10 = 4.12 m根据支、毛管的水头差分配比确定支、毛管的水头偏差hh毛=0.55瓦】=0.55父 4.12 = 2.266 mLh支 L 0.45加】=0.45父4.12 = 1.854 m毛管极限长度Lm的确定式中:NmLm = Nm=INTSe5.446 d4.71% 1 0.364Z 1 75K MSexq dLm毛管允许的极限长度，m；Nm允许的最多出口数，个；d毛管内径，21.2mmfAh毛毛管允许水头差2.266m；K考虑局部水头损失的加大系数 K=1.1 ;Se毛管上出水口间距，Se=0.8m；qd设计流量，qd =18

21、/h ;计算得毛管允许的最多出水口数量 Nm=81个，则允许最大铺设长度为Lm =65m。根据地形，本次设计灌水单元内毛管的实际铺设长度不超过55mKfSqdm (N 0.48)m 1 d b |L m 1毛管水力计算hf毛式中:hf毛毛管实际总水头损失，mS分流孔间距，0.8m；S0多孔管进口至首孔的距离，0.4m;N分流孔总数，68;qd单孔设计流量，18L/h ;f摩阻系数，0.505;m-流量指数，1.75;b管径指数，4.75;d毛管内径，21.2mmK考虑局部损失的加大系数，1.1 ;支管水力计算KfSqdm (N 0.48)m 1 db | m 1最不利单元支管铺设长度为27m,

22、共有分水口 10个，毛管铺设长度为110m, 每条毛管流量为2448L/h,则每条支管内流量为24.48m3/h,确定支管可采用管径 为 Dn50PE 管，壁厚为 2.5mm, 0.4MPa。h支=式中：Ah支支管实际总水头损失，m；S分流孔间距，3m；S0多孔管进口至首孔的距离，1.5m；N分流孔总数，10;qd单孔设计流量，1224h;f摩阻系数，0.505;m流量指数，1.75;b管径指数，4.75;d支管内径，45mm；K考虑局部损失的加大系数，1.1;经计算的 加支=0.61< Lh毛=1.85m,满足要求。干管水力计算干管上同时开13个出水口，干管采用管径DN110（0.6M

23、pa壁厚为3.2mm）PVC-Ut。以最不利情况进行水力计算。式中:f摩阻系数，0.464;m-流量系数，1.77;b管径系数，4.77;d分干管内径，103.6mmK考虑局部损失的加大系数，1.05;表4露地葡萄滴灌系统水力计算结果表（最不利情况）项目内容单 位井1井2井3灌水器工作压力m101010毛管长度Lm4054.351.5管径Dmm21.221.221.2油QL/h9001221.751158.75;沿程水头损失m0.541.261.09:局部水头损失m0.050.130.11微灌管进口压力m10.6011.3911.20支管长度Lm242724管径（内径）Dmm454545油QL

24、/h16200.024435.020857.5沿程水头损失m0.330.560.51局部水头损失m0.030.060.05支管进口压力m10.9612.0011.76分十曾1长度Lm273027管径（内径）Dmm84.684.684.6油QL/h16200.024435.017520.0沿程水头损失m0.110.510.13局部水头损失m0.010.030.01分干管进口压力m11.0712.5311.89分干管2长度Lm747227管径（内径）Dmm84.684.684.6油QL/h32400.04887033580沿程水头损失m2.124.260.82局部水头损失m0.110.210.04分干管进口压力m13.2917.0112.75竹1:长度Lm370590662管径（内径）Dmm103.6103.6103.6油QL/h32400.04887048580;沿程水头损失m4.0313.3014.76局部水头损失m0.200.660.74分干管进口压力m17.5230.9728.25水泵扬 程r首ts水头损失m101010地面局差m0.50.50.5动水位m202020井下管路水头损失m2.022.022.02系统设计扬程m50.0463.4960.77泉型200QJ40-59 , 11KW200QJ50-65 , 15KW200QJ50-65 , 15KW