滴灌系统典型设计

1、.,滴灌系统典型设计,二一年三月,贾宏伟.,喷微灌系统应用前需要注意的2个问题,1.应用目的 政府层面：喷微灌是是引领传统农业向现代农业深刻变革的重要举措，对促进农业生产转型、提升农业现代化水平、促进农业增产增效和节水型社会建设具有重要意义。 种植户层面：经济效益 喷微灌要发展,两个层面的目的要协调和统一,当前：土地流转,规模化经营逐步加强,处于现代农业的转型时期,规模化经营和小农生产同时存在,已具备推广应用的社会经济条件。,喷微灌应用对象-高价值经济作物 喷微灌技术应用-标准较高的喷微灌系统和简易实用型喷微灌系统项结合,.,喷微灌系统应用前需要注意的2个问题,2.可

2、持续性 效益层面：规模化、集约化、科技支撑的现代农业-高价值的经济作物。 技术层面：技术设计(高标准与经济型结合) 设备产品 应用技术(灌水、施肥) 管护层面：系统管护、落实设备材料更新资金 (设备材料使用年限不一),.,滴灌系统的设计要求,2.系统安全,3.工程经济,1.适时适量供水,满足作物需水(灌溉保证率85%) 灌水均匀(节水节肥节电、改善品质),管网足够压力 不爆管 滴灌灌水器不堵塞,.,滴灌系统设计思路,2.确定灌溉系统类型,3.系统布置形式,4.水量校核及灌溉制度拟定 引蓄水工程设计,5.管网水力计算,6.水泵选型及首部枢纽,1.资料调查,7.投资估算及经济效益评价,.,1.资料

3、调查,位置：草莓节水灌溉基地位于建德市杨村桥镇绪塘村和梓源村，面积300亩。 地形资料 土壤资料：基地土壤为中壤，干容重1.4 g/cm3，土层厚度大于1 m。 作物和种植情况：大棚栽植，棚宽6 m，长30 m。草莓垄作覆膜，垄宽40 cm，每垄2行，草莓株距20 cm，行距20 cm，垄间沟宽60 cm，深30 cm。 水源 气象资料：降雨、 、气温、 、蒸发、风向风速、日照。 动力,.,滴灌适用比较广，果树、蔬菜都可以用，不受地形、气象条件限制，考虑到浙江多雨，一般设施栽培用得最多。 优点: 水肥利用效率高 缺点:不能和喷洒农药结合，容易堵塞,2.确定系统类型,.,2.确定系统类型,作物-

4、草莓 栽培模式-大棚，垄作覆膜(增加地温,防杂草) 系统选型-滴灌,.,3. 系统布置形式,3.1系统总体布置 3.2毛管布置 3.3灌水器选择,蓄水池 泵站,输水渠道,干 管,支 管,支 管,支 管,支 管,.,3. 系统布置形式,3.1系统总体布置,输水渠道,渠 道,渠 道,渠 道,渠 道,独立的灌溉系统,.,3. 系统布置形式,3.1系统总体布置,.,3. 系统布置形式,3.2毛管布置：,滴灌毛管长度30 m，沿大棚长度方向垄上布置，控制宽度0.4 m，每个大棚布设7条毛管。,.,3.3灌水器选择-选择灌水器,通过湿润比校核,草莓垄作覆膜，垄宽40 cm，每垄2行，草莓株距20 cm，行

5、距20 cm，垄间沟宽60 cm，深30 cm。,3. 系统布置形式,灌水器选择：,内镶滴灌带，滴头间距30 cm，额定流量1.38 L/h，湿润直径为0.40 m。,.,3.3灌水器选择,湿润比校核： 草莓取0.85,3. 系统布置形式,.,湿润比校核：草莓取0.85,式中P ： 土壤湿润比； d润 ：灌水器湿润直径，m； a ： 灌水器间距，m； b ： 毛管间距m。,P0.7850.42/0.3/0.41.050.85,3. 系统布置形式,3.3灌水器选择,内镶滴灌带，滴头间距30 cm，额定流量1.38 L/h，湿润直径为0.40 m。,.,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核

6、 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,水量校核(水量平衡计算)：,两种方法: 需水量可供水量 实灌面积可灌面积,水量平衡分析： 1.山丘区：根据需水量和灌溉保证率确定蓄水池容积 2.我省一般水量都有保障,直接对水量供需进行校核,.,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,水量校核(水量平衡计算)：,Q需：系统需水流量， m3/h；A ：灌溉面积，m2； ：灌溉水利用系数,0.9 ；C ：滴灌系统日最大运行时数C=10 h ； Ia ：设计需水强度，mm ， 这里取2.5mm/d。,系统渠道来水流量：180m3/h；,.,Ia ：设计需水强度，mm

7、， 这里取2.5mm/d。,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,水量校核(水量平衡计算)：,.,灌溉制度拟定：,最大净灌水定额 设计灌水周期 设计毛灌水定额 一次灌水的延续时间,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,.,灌溉制度拟定：,=0.0011.430 100 (23.816.8) =29.4mm,mmax 最大净灌水定额，mm； Z 土壤计划湿润层深度，cm； 土壤容重（g/cm3）； 适宜土壤含水率上限（重量百分比），%； 适宜土壤含水率下限（重量百分比），%； P-土壤湿润比。,4. 水量

8、校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,.,T 设计灌水周期，d； mmax 最大净灌水定额，mm； Ia ：设计需水强度，mm 。,灌溉制度拟定：,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,.,md 设计净灌水定额，mm； m 设计毛灌水定额，mm； -灌溉水利用系数,滴灌系统要求不小于0.9。,灌溉制度拟定：,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,.,t 一次灌水的延续时间，h； m 设计毛灌水定额，mm； Se-灌水器间距,m: Sl-毛管间距(毛管控制宽度),m;

9、qd -滴头流量，l/h。,灌溉制度拟定：,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,.,轮灌组划分：,=8x12/2.9 =338,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,.,5.管网水力计算,确定管径和管道水头损失,沿程水头损失,局部水头损失,.,5.管网水力计算,确定管径和管道水头损失,多孔出流,F 多口系数,管径估算,.,5.管网水力计算,确定管径和管道水头损失,毛管-支管-干管-首部枢纽,灌水小区流量 偏差20%,灌水小区系统允许的最大水头差,毛管最大水头差 毛管最大铺设长度,毛管实际铺设长度毛管实

10、际水头损失,支管实际 水头损失,支管最大 水头差,.,5.管网水力计算,灌水小区系统流量偏差控制,.,灌水小区系统允许的最大水头差,系统允许的最大水头差：,=12.778.65=4.12（m）,qv 流量偏差率； x 流态指数； hd 额定压力，m。,5.管网水力计算,.,x 流态指数；,5.管网水力计算,反映了灌水器的流量对压力变化的敏感程度,.,毛管允许的最大水头损失,系统允许的最大水头差：,=12.778.65=4.12（m）,毛管允许的最大水头差：=0.5x4.12=2.06m,5.管网水力计算,毛管极限长度,d 毛管内径，mm； S 滴头间距，m； qd 单孔设计流量，L/h；,毛管

11、实际长度30m93.23m,.,毛管实际水头损失,毛管实际长度30m,则毛管进口水头为：,L 毛管长，m；F 多口系数；Q毛 毛管流量，138L/h； d 毛管内径，mm；f，m，b 管材系数.,5.管网水力计算,.,支管水力计算,5.管网水力计算,可分配给支管的水头损失,为了降低造价，支管前32.5 m，流量为9.66 m3/h，选定50，壁厚内径42 mm，压力0.40 MPa的PE管；支管后32.5 m，流量为4.83 m3/h，选定40，内径34mm，压力0.25 MPa的PE管。,管径初选：,.,5.管网水力计算,支管变径设计及水头损失,.,5.管网水力计算,支管变径设计及水头损失,

12、L,L1,L2,D1,Q1,D2,Q2,支管管径选择合适,支管进水口处压力:,.,干管管径初选：,则干管进口处水头为：,选择PE管，外径规格为50，内径42 mm，公称压力0.40 MPa。流量为9.66 m3/h,干管水力计算,5.管网水力计算,.,6.水泵选型及首部枢纽,水泵设计流量：,水泵设计扬程：,根据设计流量和设计扬程，可选用IS50-32-160A水泵，额定流量11.0 m3/h，额定扬程24.0m，配套动力机额定功率2.2 KW。重量37KG,.,6.水泵选型及首部枢纽,渠道引水首部设拦污栅和沉淀池,系统引水首部设过滤器,.,6.水泵选型及首部枢纽,微灌水质评价,.,.,.,滴灌系统设计思路,2.确定灌溉系统类型,3.系统布置形式,4.水量校核及灌溉制度拟定,