滴灌工程设计示例.doc
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1、6.4滴灌工程设计示例6.4.1基本情况某基地种植葡萄面积118亩,过去采用大水漫灌方式进行灌溉,灌水定额大,水肥损失严重,为此拟采用先进的滴灌灌水方法。该地块地势平坦,地形规整,葡萄南北向种植,株距0.8m、行距2m。地面以下1m土层为壤土,土壤干容重14kN/m3,田间持水率24%。地块西边距离地边50m处有水井一眼(具体见平面布置图),机井涌水量为32m3/h,静水位埋深60m,动水位80m,井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结果分析,水质满足农田灌溉水质标准,但含砂量稍高,整体看来,可作为滴灌工程水源。380V三相电源已经引至水源处。6.4.2滴灌系统参数的确定(1)灌
2、溉保证率不低于85%(2)灌溉水利用系数95%(3)设计土壤湿润比不小于40%。(4)设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d(5)设计灌溉均匀度不低于80%(6)设计湿润层深0.6m6.4.3选择灌水器,确定毛管布置方式1选择灌水器根据工程使用材料情况比较,本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管,产品性能如下:滴灌毛管外径16mm,滴灌毛管进口压力0.1MPa,滴头间距0.5m,滴头流量q=2.75L/h,水平最大铺设长度90m。2确定毛管布置方式因葡萄种植方向为南北向,并且成行成列,非常规整,因此,毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管,根据地块实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度
3、为80m,毛管直接铺设在葡萄根部附近。3计算湿润比根据公式: 式中:每棵作物滴头数,个;滴头沿毛管上的间距,m;湿润带宽度(也等于单个滴头的湿润直径),m;作物株距,m;作物行距,m。 代入公式得由此可见:满足设计土壤湿润比不小于40%的要求。6.4.4管网系统布置根据工程范围内的地形图,干管沿区内生产路布置,自水井向西至最末端;分干管沿葡萄种植行与干管垂直布置,直至地块中点;支管沿垂直分干(垂直葡萄行方向)左右两侧等距离至轮灌区边界;毛管沿葡萄种植方向布置。具体见系统平面布置图6.4.5灌溉制度、工作制度及灌水均匀度1灌溉制度(1) 设计净灌水定额 式中:田间持水率,以占干土重的百分数为计,
4、%灌前土壤含水率,为作物允许土壤含水率下限,以占干土重的百分数计,%土壤的干密度和水的密度,t/m3土壤设计湿润层深度,m (2) 设计毛灌水定额: (3)设计灌水周期:(3) 一次灌水延续时间t: 式中:次灌水延续时间,h;灌水器的间距,m;毛管间距,m;设计净灌水定额,mm;田间水利用系数;灌水器流量,L/h。t=20.160.52/(0.952.75)=7.72h2系统工作制度本系统拟采用轮灌方式进行灌溉,日工作时间18h,则最大允许轮灌组数目为 式中:允许的轮灌组最大数目,取整数;天运行的小时数,h;灌水时间间隔(周期),d;次灌水持续时间,h。C=18h,t=7.72h,T=4d,则
5、N=184/7.72=9.32个根据实际资料,本工程设计分为8个轮灌区,每个轮灌区毛管数为30条(双向,既N1=30),每根毛管长=802=160m,则滴头数N2=L/Se=160/0.5=320个,故每个轮灌组的流量为 小于水井供水流量32m3/h,满足要求。3灌水均匀度由于采用了压力补偿式滴头,允许水头变化范围为10-40m,可满足灌水均匀度80%的要求。6.4.6流量计算及管径确定1各级管道流量计算:(1) 每条毛管流量: (2) 每条支管的流量: (3) 干管的流量: 2管径的确定根据输送流量、经济流速(2m/s)等,选取各级管道直径如下:干管:流量为,选取110mmPVC管道(承压0
6、.63MPa,壁厚3.2mm),流速为0.915m/s。干支管:流量为,选取90mmPVC管道(承压0.63MPa,壁厚2.7mm),流速为1.373m/s。支管:最大流量为,选取50mmPE管道(承压0.4MPa,内径50mm),属于多孔出流管。毛管:为16mm压力补偿式滴灌管。6.4.7系统扬程的确定1毛管水头损失计算由于采用了补偿式滴头,允许水头变化在10-40m范围内,根据厂家提供的铺设长度要求,不再进行毛管损失计算,毛管进口处要求水头为10m水柱高。2支管水头损失计算支管选用50mmPE管(内径50mm),负担30条毛管的供水任务,双向铺设,支管单向承担15个出水口。根据下式计算支管
7、沿程水头损失: 式中:系数;流量,L/h;管内径,mm;管长,m。查表得:;局部水头损失取沿程水头损失的11%,即则支管水头损失为(成果见支管水头损失计算表,取最大值) 支管进口压力为 支管水头损失计算表fmbiL(m)D(mm)Qi(m3/h)hi(m)Hi(m)0.5051.754.75115013.8950.0760.8350.5051.754.75225012.9680.1350.7590.5051.754.75325012.0420.1190.6230.5051.754.75425011.1160.1030.5040.5051.754.75525010.1890.0890.4010.
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