经济型喷微灌典型设计讲解

1、浙江省水利河口研究院二零一零年三月前 言 喷微灌是一项集节水、省肥、省劳及保土等多项功能于一体的高效农业节水技术。 该技术在世界各国已经取得了大面积的推广应用，尤其是在现代农业高度发达的国家。 我国的喷微灌技术经历近40年的发展，已经进入了一个加速发展的时期。 前 言 浙江省较早就开展喷微灌试点和推广工作，至今已有30多年的历史。 近几年，在有关部门重视下，喷微灌技术的研究、推广及应用得到了较快发展。 省水利厅明确提出将喷微灌技术推广应用作为引领传统农业向现代农业变革的重要举措。 2009年，省水利厅正式启动“百万亩喷微灌工程”，将喷微灌技术的推广应用作为推进高效生态农业发展、提升现代农业水平

2、的重要措施，作为水利服务“三农”、实践科学发展观的具体行动，并出台了浙江省喷微灌技术示范和推广工作指导意见。 汇编说明 “百万亩喷微灌工程”项目实施过程中必然涉及项目设计这一环节，为了节省大家的工作时间，我们将一些典型作物的典型喷微灌模式经重新计算、设计后，整理成册，供各位从事农业节水灌溉的工作者交流。 实例设计过程中充分体现小单元轮灌，主管道变径设计，首部机组移动，管材配件国产化等理念。 设计实例介绍 梨树经济型微灌系统设计 山核桃经济型喷灌系统设计 茶叶苗木经济型喷灌系统设计 草莓经济型膜下滴灌系统设计 鲜切花经济型膜下喷水带系统设计 铁皮石斛经济型微灌系统设计 防雨栽培葡萄经济型滴灌系统

3、设计 植料栽培芦笋经济型滴灌系统设计 典型设计工作思路喷灌典型工程概况 项目实施区域为农垦场果木队，属于典型的丘陵缓坡地区，整体面积约300亩，园内地势起伏，地面高程介于75.0093.00 m，最大高差18 m。项目区特点分析及设计选型丘陵缓坡地带；作物为果木和茶叶；水源距离较近且有保证，水源水质一般；作物需水高峰期为7月；属季风性气候，灌溉季节风速一般小于三级风。设计选型：喷灌、首部双重过滤。设计参数 1. 设计补充灌溉强度 浙江茶树需水临界期日需水强度6.5 mm/d，遮荫率取80,则：KrGe/0.850.94IaEakrEc0.946.56.1（mm/d） 2. 喷灌雾化指标Wh：3

4、0004000； 3. 灌溉水利用系数：=GP，G取0.95，由 于风速低于3.4m/s，P取0.9； 4. 设计保证率：90； 5. 流量偏差率：20。灌水器选择与组合间距确定 2. 喷头组合间距计算 按风向多变考虑，采用正方形布置，全圆喷洒，对局部边缘区域采用扇形喷洒。根据规范要求，喷头布置间距a及支管布置间距b按ab1.06R确定，喷头组合间距为：ab1.0623.524.91（m）取ab25.0 m。 1. 灌水器的择型号型号喷嘴直径喷嘴直径（mmmm）额定工作压额定工作压力（力（kpakpa）流量流量（m m3 3/h/h）接管口径接管口径（英寸）（英寸）射程射程（m m）30PY3

5、0PY2 2H-27H-2710.010.04.04.03003007.167.16G1G1，1/21/223.523.53503507.737.7324.524.54004008.278.2725.525.54504508.778.7726.026.05005009.249.2426.526.5式中： 设计喷灌强度（mm/h）； Kw风系数，kw=1； Cp布置系数，0.88； 灌溉水利用系数； 计算喷灌强度，mm/h。有关参数校核1.系统设计喷灌强度SPWCKS21000Rqps2. 雾化指标校核Whhp/d300100/10.03000式中Wh 雾化指标； hp 喷头工作压力水头，m；

6、d 喷头主嘴直径，mm。管道系统布置 式中：ms 最大灌水定额，mm； 土壤容重，g/cm3； h 计划湿润层深度，cm； 1 适宜土壤含水量上限（重量百分比），； 2 适宜土壤含水量下限（重量百分比），。灌溉制度拟定mmhms125.28)5 .1725.21(505 . 11 . 01 . 021smm 2. 设计灌水定额： 最大灌水定额 土壤干容重1.5 g/cm3，田间持水率田25，计划湿润层深度50 cm，土壤含水量上下限按田间持水量85和70计，灌溉水利用系数取0.85，则灌水定额为：灌溉制度拟定37. 29 . 016. 7100025254 .241000Ppqmabt3. 设

7、计灌水周期七月份茶叶的日耗水强度取ETdIa=6.1 mm/d，则灌水周期为Tm/ETd=4.6（d）取灌水周期T4天，则m46.124.4(mm)4. 一个工作位置的灌水时间喷灌工作制度拟定2.同时工作喷头数1. 一天工作位置数34 . 28ttndd7 .204/3/248TnNndpp编制轮灌顺序和设计流量轮灌顺序干管号支管号同时工作喷头数（个）流量（m3/h）第一天1干管AB支1支625179.002干管AB支7支1126186.163干管AB支12支15-120164.68第二天4干管AB支15-2支18-123164.685干管AB支18-2支21-126186.166干管AB支2

8、1-2支2323164.68第三天7干管ABCD支24支2819136.048干管ABCD支29支3317121.729干管ABEF支34支3820143.20第四天10干管ABEF支39支4216114.5611干管ABGH支43支4616114.5612干管ABGH支47支5014100.24管道设计及水力计算pvbmhqzLdQFfXNXNmNmNF11)612111(2多口系数计算公式为：经计算：经计算：当孔口数当孔口数N N5 5，N N4 4时，选时，选75PE75PE管，内径管，内径63mm63mm，公称压力，公称压力0.4MPa0.4MPa；当孔口数当孔口数N3N3时，选时，选

9、63PE63PE管，内径管，内径53 mm53 mm，公称压力，公称压力0.4 MPa0.4 MPa。 （2）干管设计 干管拟采用PVC管，干管与支管连接处设镇墩和专用给水栓，给水栓底座通过渐缩管与干管上三通所用的法兰连接，干管与水源连接处设阀门井。先用经验公式法初选管径，待进行水力计算后调整管径，经验公式：干QkD经计算：经计算：AB段干管取段干管取180 PVC管，内径管，内径162 mm，公称压力，公称压力0.6 MPa；其他干管取其他干管取160 PVC管，内径管，内径144 mm，公称压力，公称压力0.6 MPa。2. 管网水力计算（1）管道水头损失计算公式 从水池出水口到最后一根支

10、管入口的水头损失即为管网的水头损失，它在各轮灌顺序是不相同的，需一一计算，现按沿程水头损失和局部水头损失分别计算。沿程水头损失按下式计算：bmfdLQFfh 局部水头损失一般按hj=v2/2g计算。事实上，在喷灌系统中，经长期实践证明，局部水头损失一般为沿程水头损失的1015，本设计取局部水头损失为沿程水头损失的15。（2）水利计算 选三个最不利轮灌组进行水力计算和分析，支管、干管统一选用塑料管材，管道直径采用变径设计方案，选择距水源最远的典型点和灌水量最大的二个工作组进行水力计算，计算结果见下表：轮灌组管段名称管径（mm）流量（m3/h）沿程hf（m）局损hj（m）合计（m）第2组干管AB1

11、80186.169.81.4711.27支7支1163第5组干管AB180186.1617.102.5619.66支18-2支21-175第8组干管AB180121.7215.812.3718.18干管BC160干管CD160支29支3350（3）干管入口压力水头干管入口水头压力按下式计算：经计算有： H2= 3020.15511.279.5=52.93 m H5=3020.15519.6612.5=64.32 m H8 =3020.15518.1828=78.34 mzhfjfssphhhhH干首部枢纽设计和动力选型首部枢纽设计和动力选型 1首部枢纽 泵站 根据本灌区苗木和茶叶喷灌用水需要，需新建泵站1座，位于沼液池旁，泵房采用矩形一层砖结构，建筑面积为20 m2，站内安装1台水泵及配电盘1台套。 过滤系统 配套过滤系统分为二级，第一级为泵房进水口三层钢过滤网，采用0.5cm、80目滤网；第二级为泵站首端设4迭片过滤器1只。 首端控制设备 泵站设置控制闸阀1只、水表及压力表各1只。（2）设计扬程水泵设计扬程为：)/(96.19595. 016. 72631hmqQGnippzhHHHwO过滤2. 设计扬程和设计流量（1）设计流量 在喷灌工作制度及轮灌编组确定之后，系统工作的最大喷头数为26个，则系统的设计流量为：=78.34+2.5+1.5+1.0=83.34（m）