团蔬菜滴灌技术设计

1、团蔬菜保护地生产示范项目节水灌溉技术设计工程设计采用的规范标准：依据的有关技术规范、规程、节水灌溉技术规范主要有：1）节水灌溉技术标准 SL207-98。2）微灌工程技术规范 SL103-95。3）喷灌与微灌工程技术管理规程SL236-1999。4）农田灌溉水质标准 GB5064-92。典型滴灌系统参数设计141 团蔬菜保护地生产示范项目共亩滴灌地， 种植无公害蔬菜。种植模式采用一膜一管：（20+30+20+30+20）cm，膜内毛管铺设间距；（土壤为壤土，滴头流量为 h）。根据目前蔬菜种植模式和多年实践经验，确定如下设计参数。典型设计滴灌系统设计基本资料序 号项目名称单 位数量一土壤与作物1

2、土壤结构壤土2设计日耗水量 Eamm/d73土壤湿润层深度 ZM4土壤设计湿润比 P%5田间持水量%255适宜的土壤含水率上限%6适宜的土壤含水率下限%二灌水器1选型单翼迷宫式滴灌带2工作水头M10m3流量L/h4滴头间距M5毛管间距M6铺管方式一膜一管系统水源该滴灌的水源为井水。系统动力距滴溉系统首部附近有高压线路，不需架设高压线，只需架设安装变压器、配电箱、水泵即可满足滴灌系统运行需要。滴灌系统结构滴灌系统采用如下结构：水源（加压）计量装置（水表、压力表）离心过滤器网式过滤器（施肥罐）干管（地埋 PVC-U 管）支管（地面 PE 黑管）滴灌管滴头。为降低能耗，管道系统中支管与分干管，滴灌带

3、与支管、干管与分干管按各条田的具体形状， 以优化方式采用鱼骨式布置， 目的是达到操作管理方便，系统投资和运行费用最低的效果。水量平衡计算公式： Q=10I aA/tAQTIa（hm2）（m3/h）（ ）（mm）（%）t/d20790式中： A可灌面积， hm2；Q可供流量， m3/hI a设计供水强度， mm/d；Ea设计耗水强度， mm/d；Po有效降雨量， mm/d；t水源每日供水时数，h；灌溉水利用系数。泵站根据水量平衡计算结果，选择250QJ50/60-3 潜水泵，可满足滴灌系统工作压力和设计流量。在过滤器出口安装水表， 逆止阀，在过滤器和施肥罐的前后分别设置一个压力表，观察其压力变化

4、。在滴灌系统的最高处设置进排气阀，以调节管网进气和排气， 防止停水时管网内产生负压和开始供水时管网排气不畅产生气阻，造成管网破坏，影响正常供水。灌水定额m=ZPw （Qmax-Qmin） /其中： Z计划湿润层深度，根据实验中实测资料，蔬菜根系层深度，生育期最大为45cm。Pw 土壤湿润比，由微灌工程技术式 2-9。Pw NpSeW/（SpSr） 100%。Np每棵作物的滴头数，Np=（1/） =Se滴头沿毛管上的间距，Se=。W湿润宽度（或单个滴头的湿润直径），W=。Sp作物株距， Sp=。Sr毛管铺设间距， Sr=05m。以上参数代入式中得Pw=%。Qmax、Qmin 土壤含水率上、下限分

5、别按田间持水量的90%和65%。即 Qmax=， Qmin=。土壤容重， =cm3。则灌水定额 m 滴 =ZPw (Qmax-Qmin)/。=m3/亩次。注：此定额为蔬菜盛果期的灌水定额。灌水周期T=（m/Ea） 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（ mm/d），根据实践经验蔬菜取7；灌溉水利用系数，；根据实测取蔬菜日耗水量 Ea=7mm/d，则灌水周期T=（m/Ea） =7*= 天一次灌水延续时间t=(mSeSL )/q式中： t 一次灌水延续时间， h；m设计灌水定额（ mm）；Se滴头间距（ m）；SL 毛管间距（ m）；q滴头设计流量（ L/h）

6、；t=（m 滴SeSL ）/qd=（） /=小时轮灌组 N=20h/d=19 组，根据实际情况取不大于20 组。但由于条田规格不一样，各小区一次性灌水时间也不相同，由式：t 滴 =（轮灌面积设计灌水定额/水源流量） /。分别计算各灌水小区的一次灌水延续时间。轮灌时一次开 7 个大棚的球阀，共 14 次灌完。团滴灌工程设计参数土壤类毛延型Q土壤湿润滴头管灌水灌水续种植模式土壤容max湿润流量间定额周期时Q宽度重min比(L/h)距(mm)(d)间(g/cm3)(m)(h)（20+30+20+30+20）壤土管系总体布置141 团蔬菜保护地生产示范小区东西宽396 米，南北长 402 米。蔬菜保护

7、地地块形状及系统布置见附图，灌溉机井位于地块条田的边缘，主干管东西向布置，分干管沿种植方向东西向布置，系统布置三条分干管，支管垂直种植方向，毛管沿种植方向铺设。滴灌设备选型滴灌设备包括水泵、过滤装置及干、支、附、滴灌管。水源流量50m3/h，控制面积亩，根据水量平衡计算及水力计算结果，选250QJ50/60-3潜水泵。井水进入滴灌系统经离心及网式过滤器。过滤器选用 LWS-150 组合式，水头损失为6-10m。施肥系统选用容量为100L 的施肥罐。管道设计及水力计算毛管极限孔数Nm=INT （ h2）/（K Se ）其中：h2 毛管的允许水头偏差，m，h2=2 hd毛管内径， d=16mm，K

8、水头损失扩大系数，K=;Se毛管上分流孔的间距，Se=；qd滴头设计流量， qd=h。滴灌带选用单翼迷宫式滴头，当滴头间距为， 滴头流量 q=h 时，Q=。蔬菜种植模式为（20+30+20+30+20）cm，滴灌带选用内径为16mm的 PE 单翼迷宫式滴灌带，以该产品的参数进行设计。滴头间距 Se=，滴头流量 q=h，毛管平均铺设间距 Sc=，流态指数 X=。依据 SL103-95 微灌工程技术规范，当滴灌的均匀系数 Cu80%，滴头设计允许流量偏差率 qv20%，滴头的流态指数 X=，则滴灌的允许设计水头偏差率 hv 应为。hv qv /X 1+(1- X)/Xqv 1+ /%滴头的定额工作

9、压力为100Kpa(10 米水头 )，则灌水小区允许水头偏差 h为： h= hv hd=10=。毛管和辅管的允许水头偏差 h毛 =h2= 2h= = h辅 =h1= 1h= =Nm=INT （h2）/（） =INT （） /（） =201 个。则毛管辅设长度L 毛221=。管道管径的确定方法选择经济流速法。塑料管材的经济流速通常取 V=s，PVC-U 管材不大于 2m/s，PE 管材不大于 s。毛管水头损失计算：滴灌带选用单翼迷宫式滴头，毛管内径为16mm。毛管沿程水头损失为： hf =K（fSqdm/db） （N+）m+1 /（m+1）-Nm（1-So/S）。毛管的局部水头损失可按沿程水头损

10、失的20%考虑。毛管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。hf = =。毛管的局部水头损失可按沿程水头损失的20%考虑，即hw 毛=毛 =毛管总水头损失为：h 毛 =hf 毛 +hw 毛=+=辅管管径选择及水头损失计算：辅管沿程水头损失：hf =K（fSqdm/db）（N+）m+1 /（m+1）-Nm（1-So/S）辅管局部水头损失按沿程水头损失的20%考虑。辅管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。一个灌溉小区内的每条支管上同时最多开启120 条毛管，用一个辅管控制，则Q 铺=Q 毛13=13=hd 铺 =10004Q 铺/(3600v)=10004 (3600 3)=辅管采用

11、PE 管，管径 32mm，壁厚，工作压力。沿程水头损失：hf 铺 =K（fSqqm/db） （N+）m+1/（m+1）-Nm（1-So/S）=。辅管局部水头损失按沿程水头损失的20%考虑。hw 铺 = =则辅管总水头损失： h 铺 = m。支管管径及水头损失计算设计中支管选用PE 薄壁管，管径 63mm，壁厚 1mm，工作压力。支管沿程水头损失： hf=Kf（Qm/db）L。支管局部水头损失按沿程水头损失的 10%考虑。支管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。支管管径按管道经济流速确定：d 支=10004Q 支 /(3600v)=10004 3600=v塑料管径经济流速，m/s，v=s

12、，不大于 s。Q 支支管流量， m3/h，Q 支 =80/6=h。支管沿程水头损失hf 支=Kf（Qm/db）L=。支管局部水头损失按沿程水头损失的10%考虑。hw 支=支 =。支管总水头损失：h 支=。干管管径及水头损失计算：干管沿程水头损失：hf=Kf（Qm/db）L。d 干=10004Q 干/(v)=10004 803600=153mmd 分干 =10004Q 干 /(v)=10004 803600=137mm设计干管、分干管选用 PVC-U 管，工作压力，干管管径 160mm，壁厚，分干管管径，壁厚mm。干管沿程水头损失：hf 干=Kf（ Q 干 nmLn/dnb）由于考虑以后作物的轮

13、作， 滴灌与其它灌水技术互相运用及便于运行方式的调整，干管及分干管不考虑变径。干管水头损失计算序号长度（ m）管内径流量（m3）沿程损失 f 干（ ）干（ m）（ mm）/hh 计干管总水头损失为： h 干 =hw 干+hf 干=微灌系统设计水头微灌系统设计水头HH =Zp-Zb+ho+hf +hwH 微灌系统设计水头，m。Zp-Zb典型毛管进口与水源设计水位之间的之差，。ho典型毛管进口的设计水头，ho=10m。hf 水泵至典型毛管进口的管道沿程水头损失，m。hw水泵至典型毛管进口的管道局部水头损失，m。取二级过滤冲洗排污的水头损失之和为10m，枢纽中各级闸阀的局部

14、水头损失之和为。团蔬菜保护地生产示范项目水力计算表单位：米管道流量管径沿程局部总损失管道名称长度损失损失（L/h）（m）(mm)(m)(m)(m)滴灌带16附管32支管601333363分干管40250000125主干管19850000160毛管工作压力10首部损失10系统水头损失30系统总水头损失30机泵选型根据管网设计流量和工作压力，查水泵手册， 初选 250QJ50/60-3潜水泵，流量 50m3/h，扬程 60m，电机功率 15kw。压力均衡计算根据系统轮灌组的划分，对各节点压力进行校核。选取同一轮灌组中同一轮灌小区最近和最远的一条毛管进行计算。因地形平坦，计算中不考虑地形高差引起的水

15、头变化。根据灌水器流量公式Q= ，计算对应值：Hmax= mQ=hHmin=10mQ=h流量偏差 qv=( Qmax- Qmin)/ qd100%=% qv=20%流量偏差满足规范要求。水锤验算计算公式： C =1435/ （1+2100（D - e）/ Es e）H=CV/ gV=V初- V末H 直接水锤的压力水头增加值（ m）；C 水锤波在管中的传播速度（m/s）；重力加速度（ m/s2）；D 管道外径（ mm）；e 管壁厚度（ mm）；Es 管材的弹性摸量（ MPa）；PVC-U管 D=160mm e=Es=2500MPaC=sV 初 = m/sV 末 通常选用 m/sV= m/sH=计

16、算结果小于管道工作压力，故不做复杂的水锤防护措施。管网结构设计因塑料管材的彭胀系数较大，为使管线在温度变化时可自由伸缩，初步拟定干管上每 200m 设置一个伸缩节。在直径大于 50mm 的管道末端、转弯、分岔和阀门处应设镇墩，干管每 200m 设一镇墩 5050cm。为保证系统管网的正常运行，需在管路上安装控制和保护装置。绘制初步设计图滴灌系统工程平面布置图、 管系结构连接示意图及离心过滤器连接图见附图。投资估算估算依据1 骨干工程执行水利部水建199815 号文“关于印发水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准的通知”规定进行编制。定额建筑工程执行 1988水电基字第19 号文，采用水利

17、水电建筑工程概算额，投资估算扩大 10。该工程执行 1993水建第 63 号文，采用水利水电设备安装工程概算定额（中小型），投资估算扩大10。施工机械台班费执行能源水规19911272 号文，系用水利水电工程施工机械台班费定额 ，并根据水建 199815 号文规定 ,一类引用乘以的调整系数。基础单价计算人工工资执行新水基字（ 1992）11 号文“关于颁发新疆水利水电基本建设工程概（估）算编制规定（试行）的通知 ”及新水基定字（ 1996）004 号文“关于颁发新疆水利水电工程概（估）预算编制标准补充规定的通知”规定计算。人工预算单价不考虑夜间施工津贴。取消其他直接费中的夜间施工增加费。人工预算单价为元/工日。材料预算价格，水泥按石河子南山水泥厂供应价， 钢材、木材等主要材料按石河子供应价， 砂石骨料按当地料场的供应价， 以上材料加至工地仓库运杂费构成工地预算价。材料设备价格，原价参考本地区类似工程实际价。其它直接费建筑工程按直接费的4，安装工程按直接费的%。现场经费土方工程按直接费的 5，石方工程按直接费的 7，砼工程和按直接的费的 7，机电、金