河北農(nóng)大農(nóng)業(yè)水利工程畢業(yè)設(shè)計(jì)元謀縣禾陽(yáng)區(qū)噴灌工程設(shè)計(jì)

1、 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目： 元謀縣禾陽(yáng)片區(qū)噴灌工程設(shè)計(jì) 姓 名： 學(xué) 院： 城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院 教師姓名： 職 稱： 講師 2016年 5月 20日目 錄1 灌區(qū)概況11.1 自然條件11.1.1地理位置11.1.2地形地貌11.1.3水文11.1.4氣象11.1.5水文地質(zhì)21.1.6土壤21.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件21.2.1工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況31.2.2自然災(zāi)害31.3 水利工程現(xiàn)狀與存在問(wèn)題31.4水資源分析31.5灌區(qū)開(kāi)發(fā)的必要性與可行性31.5.1灌區(qū)開(kāi)發(fā)的必要性31.5.2 灌區(qū)開(kāi)發(fā)的可行性42 規(guī)劃設(shè)計(jì)原則與依據(jù)42.1 規(guī)劃原則42.2設(shè)計(jì)依據(jù)與規(guī)范43 灌排系統(tǒng)總體規(guī)劃53.

2、1 規(guī)劃布置原則53.2干管取水口位置、形式選擇53.3噴頭的選擇和組合間距53.4灌溉管道規(guī)劃布置原則73.5灌溉管道規(guī)劃布置84 作物灌溉制度設(shè)計(jì)與灌溉用水量計(jì)算84.1茶樹(shù)灌溉制度85 灌溉管道道設(shè)計(jì)流量的推算185.1 各干支管流量推算186 管徑的選擇196.1干管管徑選擇196.2支管管徑選擇197 水利計(jì)算207.1管道長(zhǎng)度的確定207.2沿程水頭損失的計(jì)算207.3局部水頭損失217.4水頭總損失227.5壓力校核227.6噴頭最遠(yuǎn)點(diǎn)的壓力校核228渠首的布置238.1取水建筑物239設(shè)備用量與材料細(xì)表2410噴灌工程年費(fèi)用2610.1折舊費(fèi)2610.2年運(yùn)行費(fèi)2711噴灌工程

3、的經(jīng)濟(jì)效益2811.1增產(chǎn)效益2812.2省水效益2912.3生態(tài)效益2912.4社會(huì)效益2912.5其他經(jīng)濟(jì)效益2912.6年效益計(jì)算3013國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)3014敏感性分析311 灌區(qū)概況1.1 自然條件1.1.1地理位置 元謀縣地處滇中高原北部，隸屬云南省楚雄彝族自治州。地處東經(jīng)101°35-102°06、北緯25°23-26°06之間，東倚武定，南接祿豐，西鄰大姚，北接四川會(huì)理，西南與牟定接壤，西北與永仁毗連。是中國(guó)境內(nèi)發(fā)最早的人類“元謀猿人”發(fā)現(xiàn)地，是“東方人類故鄉(xiāng)”1  。國(guó)土面積2021.69平方公里，總?cè)丝?15795人

4、（2010年）。政府駐地元馬鎮(zhèn)。1.1.2地形地貌 元謀縣境之山分屬三臺(tái)山、白草嶺、魯南山三個(gè)山系。三臺(tái)山余脈自南而北，層巒疊嶂；白草嶺余脈由西北走東南，逶迤連綿；魯南山余脈由北向南轉(zhuǎn)東，蜿蜒起伏；將縣域構(gòu)成東南高、西北低，四周高、中間低的勢(shì)態(tài)。1.1.3水文境內(nèi)河流屬金沙江水系，常流河15條、季節(jié)河23條。主要河流有金沙江、龍川江。金沙江自西北進(jìn)入本境，轉(zhuǎn)東北部出境，呈“U”字狀，在境長(zhǎng)度46.5公里。龍川江由縣境西南入境，北流匯入金沙江，在境長(zhǎng)度63公里。三山起伏，二水奔流，形成山區(qū)、半山區(qū)、壩區(qū) ，規(guī)劃區(qū)包含丙間大溝，磨刀河等河流。1.1.4氣象元謀屬南亞熱帶干熱季風(fēng)氣候，年平均氣溫21

5、.9度，極端最高溫度42度，最低溫度零下0.1度。年日照時(shí)數(shù)2670.4小時(shí)，年平均日照時(shí)數(shù)7.3小時(shí)/天，日照百分率60%。山區(qū)無(wú)霜期305314天，半山區(qū)302331天，壩區(qū)平均霜日2天。年蒸發(fā)量為降水量的6.4倍。年平均相對(duì)濕度為53%。多東南風(fēng)，年平均風(fēng)速2.5m/秒。年平均降雨量613.8mm。最多年906.7mm（1966年），最少年287.4mm（1960年）。雨季開(kāi)始一般在5月29日（最早為5月6日），結(jié)束一般在10月11日（最遲10月29日）。7月降雨最多，平均為137.8mm；1月份最少，為3.1mm。冬春雨少，35月不足60.6mm，122月不足20mm。由于分山區(qū)、半山

6、區(qū)、壩區(qū)，形成立體氣候：地處金沙江河谷的江邊鄉(xiāng)年平均氣溫達(dá)23.1度；地處山區(qū)的花同鄉(xiāng)年平均氣溫僅13.4度；處馬街壩的能禹鎮(zhèn)年降雨量625.5mm，坐標(biāo)與其相距10公里，地處山區(qū)的涼山鄉(xiāng)年降雨量883.2mm。1.1.5水文地質(zhì)元謀盆地位于云南省北部,金沙江畔,是滇中高原上最低的一個(gè)盆地,海拔高度1100米左右,南北長(zhǎng)約30公里,東西寬度不一,平均7公里左右；金沙江的支流龍川江沿盆地西緣由南向北流去,最后在龍街附近注入金沙江.盆地西緣是由前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系（前寒武紀(jì)燈影灰?guī)r和花崗巖）所組成的低矮山梁,海拔高度約1400米,東部則由中生代的侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)紅層構(gòu)成,通常稱“東山”,最高處海拔高度達(dá)

7、2700米.盆地內(nèi)新生代地層,特別是下更新世（元謀組）很發(fā)育,在龍川江東岸的東山山前地帶出露最好,并形成幾條近東西向丘嶺“梁子”,伸向盆地的中西部.元謀盆地與東山接壤處為紅格元謀斷裂帶,此處形成了明顯的斷層崖地形1.1.6土壤元謀縣土壤共分9個(gè)土類，14個(gè)亞類，25個(gè)土屬，51個(gè)土種。在9個(gè)土類中，自然土壤占總面積的85%，農(nóng)業(yè)土壤占15%。海拔2300-2400米的陽(yáng)坡為紫色土，沖積土分布在河流兩岸，水稻土多分布于低海拔地帶。7  1.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件2011年，元謀縣生產(chǎn)總值達(dá)到26.3億元；地方財(cái)政總收入、地方一般預(yù)算收入、地方一般預(yù)算支出分別完成14088萬(wàn)元、9970萬(wàn)元、

8、83798萬(wàn)元。一、二、三次產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)比重調(diào)整為38.8：25.8：35.4。2012年與2007年相比，元謀縣生產(chǎn)總值由12.8億元增至31億元，年均增長(zhǎng)12%（按可比價(jià)計(jì)算，下同）；地方財(cái)政總收入、地方公共財(cái)政預(yù)算收入分別由0.94億元、0.68億元增至2.22億元、1.62億元，年均分別增長(zhǎng)18.76%、18.98%。社會(huì)消費(fèi)品零售總額由3.13億元增至7.4億元，年均增長(zhǎng)18.8%；城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和農(nóng)民人均純收入分別由12047元、3556元增至21560元、7092元。一、二、三產(chǎn)業(yè)比重由42.35：18.2：39.45調(diào)整為38.1：27.4：34.5。8  元

9、謀縣第一產(chǎn)業(yè)2012年，元謀縣蔬菜種植面積、農(nóng)民賣菜收入分別由12.49萬(wàn)畝、4.01億元增至13.69萬(wàn)畝、6.86億元；獲得無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證27個(gè)，綠色食品（A）級(jí)認(rèn)證21個(gè)，有機(jī)食品認(rèn)證1個(gè)，無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地認(rèn)定20.28萬(wàn)畝，綠色食品產(chǎn)地環(huán)境達(dá)標(biāo)面積15.6萬(wàn)畝，出口蔬菜質(zhì)量安全管理區(qū)示范面積21.05萬(wàn)畝；獲得云南名牌產(chǎn)品稱號(hào)2個(gè)。全縣種植收購(gòu)烤煙、農(nóng)民賣煙收入分別由180.6萬(wàn)公斤、2091萬(wàn)元增至351.5萬(wàn)公斤、7918萬(wàn)元。9  元謀縣第二產(chǎn)業(yè)與2007年相比，2012年元謀縣工業(yè)總產(chǎn)值由10.54億元增至43億元，年均增長(zhǎng)32.5%。全縣農(nóng)產(chǎn)品加工、礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)分

10、別達(dá)685戶、45戶，形成了年加工蔬菜11.2萬(wàn)噸、年生產(chǎn)原礦石6萬(wàn)噸的加工生產(chǎn)能力；建成投產(chǎn)運(yùn)行水電站17座，總裝機(jī)容量26966千瓦，平均年發(fā)電量5393.2萬(wàn)千瓦時(shí)；新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)突破發(fā)展，雷應(yīng)山風(fēng)電場(chǎng)一期建成投入運(yùn)營(yíng)。一批企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展壯大，全縣規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)達(dá)12戶。8  元謀縣第三產(chǎn)業(yè)2012年，元謀縣規(guī)模以上固定資產(chǎn)投資完成22.3億元。社會(huì)消費(fèi)品零售總額完成11.6億元。城鎮(zhèn)居民人均可支配收入和農(nóng)民人均純收入分別完成23299元、7570元。民生方面支出達(dá)8.6億元，占公共財(cái)政預(yù)算支出的73%。組織實(shí)施規(guī)模以上固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目75個(gè)，其中，新開(kāi)工項(xiàng)目56個(gè)。10&#

11、160; 1.2.1工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況元謀是云南省重要的蔬菜產(chǎn)地，元謀蔬菜產(chǎn)業(yè)成為云南最大的冬早蔬菜主產(chǎn)區(qū)之一，產(chǎn)品不僅暢銷國(guó)內(nèi)157個(gè)大中城市，每年還有3萬(wàn)多噸洋蔥、番茄、菜豆、牛蒡、香蔥等，通過(guò)成昆鐵路轉(zhuǎn)口貿(mào)易等方式出口到韓國(guó)、日本、俄羅斯、美國(guó)、歐盟及東南亞各國(guó)，蔬菜外銷量占云南省冬春蔬菜出省外銷總量的四分之一。1.2.2自然災(zāi)害 未查到相關(guān)資料1.3 水利工程現(xiàn)狀與存在問(wèn)題 降雨分布不均，為了適合達(dá)到灌水，過(guò)去該地區(qū)種植茶樹(shù)（土壤土性成酸性）采用的是畦灌，溝灌等灌水方法，雖然能夠適時(shí)的達(dá)到作物的需水要求，灌水比較均勻但灌水有效利用率太低，水資源浪費(fèi)較大。1.4水資源分析1.5灌區(qū)開(kāi)發(fā)的必要

12、性與可行性1.5.1灌區(qū)開(kāi)發(fā)的必要性該規(guī)劃區(qū)主體為南亞熱帶干燥和季風(fēng)氣候區(qū)，土壤類型為紅壤土，具有冬無(wú)嚴(yán)寒，夏無(wú)酷暑，日照充足，年溫差小，日溫差大，干雨季分明，降雨充沛，但降雨分布不均，為了適合達(dá)到灌水，過(guò)去該地區(qū)種植茶樹(shù)（土壤土性成酸性）采用的是畦灌，溝灌等灌水方法，雖然能夠適時(shí)的達(dá)到作物的需水要求，灌水比較均勻但灌水有效利用率太低，水資源浪費(fèi)較大。我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，人均水資源占有量排在世界第109位，僅為世界平均水平的1/4.隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、人口的增加、工業(yè)和城市的用水量猛增，農(nóng)業(yè)用水量占全國(guó)總用水量的比重由80年代初的80%左右降至目前的70%左右。我國(guó)目前采用噴灌

13、、微灌等先進(jìn)節(jié)水措施的灌溉面積僅占總灌溉面積的2%左右，而有些發(fā)達(dá)國(guó)家占總灌溉面積的80%以上。從國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，采用節(jié)水灌溉都有十分顯著的節(jié)水增產(chǎn)效果。茶樹(shù)屬于經(jīng)濟(jì)作物，所以可采用噴灌的方式進(jìn)行灌水，可以達(dá)到適時(shí)適量灌水，不產(chǎn)生深層滲漏和田間徑流，保土保肥，灌水均勻，田間灌水有效利用率高，不受地形的影響，節(jié)水量大，增產(chǎn)作用明顯。而且該規(guī)劃設(shè)計(jì)強(qiáng)化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)支撐，增加高效節(jié)水灌溉面積，也迎合了十三五規(guī)劃中的水利政策“確保建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田8億畝、力爭(zhēng)10億畝”。為保證該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須對(duì)該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須對(duì)該地區(qū)進(jìn)行灌區(qū)規(guī)劃、開(kāi)發(fā)。1.5.2 灌區(qū)開(kāi)發(fā)的可行性規(guī)劃區(qū)所種植作物為

14、茶樹(shù)，茶樹(shù)的灌水節(jié)水方法可以是噴灌、微灌、滲灌。其中微灌和滲灌都存在灌水器孔徑小，易堵塞；會(huì)導(dǎo)致根系集中向濕潤(rùn)區(qū)生長(zhǎng)，對(duì)發(fā)育有影響的問(wèn)題；對(duì)調(diào)節(jié)田間小氣候效果不明顯，而噴灌適應(yīng)地形能力強(qiáng)，省工省地，可以調(diào)節(jié)田間小氣候，有利于實(shí)現(xiàn)灌水機(jī)械化和自動(dòng)化。 根據(jù)規(guī)范開(kāi)始規(guī)劃茶園的灌溉方法。由于茶園面積較大且分布不規(guī)則，不均勻，高差起伏大，為了節(jié)省能源，合理使用水泵供水，將整個(gè)茶園田塊分成5個(gè)區(qū)域，采用控制閥分別灌溉，其中1號(hào)方田，2號(hào)方田,3號(hào)方田，4號(hào)方田，5號(hào)方田各自為一個(gè)灌溉系統(tǒng)，五個(gè)灌溉茶園均采用PY20型搖臂式噴頭在同一根管道壓力下混合使用。該地區(qū)種植的作物為經(jīng)濟(jì)作物，比較管道式噴灌的三種類

15、型；固定管道式，設(shè)備利用率大大提高，運(yùn)行管理方便但前期投資較大；全移動(dòng)管道噴灌投資最低，但勞動(dòng)強(qiáng)度較大，運(yùn)行管理不方便。根據(jù)分析，由于種植作物為經(jīng)濟(jì)作物，雖然前期投資較大但最終能獲得較大的效益，所以確定采用固定管道式噴灌系統(tǒng)，及干管地埋式固定管道，噴灑支管伸出茶林1.2m管道，采用全射流和搖臂式噴頭組合噴灑噴灌。2 規(guī)劃設(shè)計(jì)原則與依據(jù)2.1 規(guī)劃原則灌區(qū)總體規(guī)劃要按農(nóng)田基本建設(shè)的基本要求進(jìn)行，要以建設(shè)旱澇保收，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)田為目標(biāo)，以改土治水為中心。實(shí)行山、水、田、林、路綜合治理，充分利用土地，水利資源，擴(kuò)大耕地，灌溉、水電、航運(yùn)和漁、林、牧業(yè)，進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)，一水多用。另外，進(jìn)行灌區(qū)規(guī)劃時(shí)，要

16、充分考慮灌區(qū)內(nèi)行政邊界情況，盡量以行政單位進(jìn)項(xiàng)灌區(qū)運(yùn)行管理。2.2設(shè)計(jì)依據(jù)與規(guī)范根據(jù)中國(guó)“十二五規(guī)劃”中關(guān)于農(nóng)田水利建設(shè)部分的發(fā)展規(guī)劃和元謀縣禾陽(yáng)片區(qū)周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)。進(jìn)行灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)除需要滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃外，還應(yīng)參照國(guó)家規(guī)范，嚴(yán)格控制各項(xiàng)數(shù)據(jù)滿足國(guó)家規(guī)范，如噴灌工程技術(shù)規(guī)范GB50085-2007T。3 灌排系統(tǒng)總體規(guī)劃灌區(qū)總體規(guī)劃是在通過(guò)簡(jiǎn)單水量分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)旱、澇、漬害、土壤鹽堿綜合治理和土壤有效利用的原則，對(duì)灌區(qū)·水源工程、水泵和動(dòng)力機(jī)、壓力管道、噴頭、控制及保護(hù)裝置等進(jìn)行合理整體規(guī)劃布置，繪制灌區(qū)總體規(guī)劃布置圖。3.1 規(guī)劃布置原則灌區(qū)規(guī)劃應(yīng)按

17、照農(nóng)田基本建設(shè)的基本要求進(jìn)行，要以建設(shè)旱澇保收，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)田為目標(biāo)，以改土治水為中心，土地整治與其他規(guī)劃相結(jié)合，實(shí)行農(nóng)、林、水、溝、路綜合治理，充分利用土地，水利資源，擴(kuò)大耕地，進(jìn)行綜合利用。另外，進(jìn)行灌區(qū)規(guī)劃時(shí)，要充分考慮灌區(qū)內(nèi)行政邊界情況，盡量以行政單位進(jìn)行灌區(qū)運(yùn)行管理。3.2干管取水口位置、形式選擇 灌區(qū)灌溉用水由丙間大溝和磨刀河提供，河流未能滿足灌區(qū)灌溉水位要求，需要設(shè)置蓄水池和泵站提高揚(yáng)程，所以在各個(gè)規(guī)劃方田的控制制高點(diǎn)建造蓄水池、過(guò)濾池和相應(yīng)的廠房，即渠首布置。3.3噴頭的選擇和組合間距噴頭的選擇包括噴頭型號(hào) ，噴嘴直徑和工作壓力的選擇 。在選定噴頭之后 ，噴頭的流量 ，射程等性

18、能參數(shù)也就隨之確定 。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB85-85噴灌工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定 ，選擇噴頭和確定間距的具體原則:（1）組合噴灌強(qiáng)度不超過(guò)土壤的允許噴灌強(qiáng)度值 。在本設(shè)計(jì)中噴頭的組噴灌強(qiáng)度均要求小于灌區(qū)土壤允許噴灌強(qiáng)度。各類土壤的允許噴灌強(qiáng)度如下表：表3-1 土壤允許噴灌強(qiáng)度表土壤類別允許噴灌強(qiáng)度（mm/h）砂土20砂壤土15壤土12壤粘土10粘土8 注：有良好覆蓋時(shí)，表中數(shù)值可提高20。 對(duì)本灌區(qū)取p=15mm/h。（2）在設(shè)計(jì)風(fēng)速下，噴灌均勻系數(shù)不應(yīng)低于75，但對(duì)行噴式噴灌系統(tǒng)，不應(yīng)低于85。對(duì)本灌區(qū)取噴灌均勻系數(shù)為80（3）果樹(shù)霧化指標(biāo)取值范圍在30004000，在選擇噴頭時(shí)作為依據(jù) ，選擇滿足作物

19、要求霧化指標(biāo)的噴頭。霧化指標(biāo)如下表： 表3-2 霧化指標(biāo)種類pd值蔬菜及花卉40005000糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物及果樹(shù)30004000牧草、飼料作物、草坪及綠化林木20003000 注： p為噴頭工作壓力水頭； d為噴頭主噴嘴直徑。（4）噴灑水利用系數(shù)，有條件時(shí)宜實(shí)測(cè)確定。無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)，可根據(jù)氣候條件在下列數(shù)值范圍內(nèi)選取： 風(fēng)速低于34米秒，0809； 風(fēng)速為3454米秒，0708。 注：濕潤(rùn)地區(qū)取大值，干旱地區(qū)取小值。對(duì)本灌區(qū)取=0.8（5）噴頭的選擇 由于本灌區(qū)多年平均風(fēng)速為，相對(duì)較大，運(yùn)行方式為多支，多噴頭同時(shí)噴灑，因此選單噴頭噴灌強(qiáng)度較小噴頭。本灌區(qū)噴頭的噴灑方式有全圓噴灑和扇形噴灑。根

20、據(jù)作物對(duì)霧化指標(biāo)的要求，由噴灌技術(shù)規(guī)范選取金屬搖臂式噴頭，參數(shù)如下表所示： 表3-3 噴頭工作表型號(hào)接頭形式及尺寸工作壓力噴頭流量噴頭直徑射程m3002.96820.0（6）確定組合及間距該灌區(qū)多風(fēng)且風(fēng)向多變，以減小風(fēng)的影響采用全圓噴灑噴頭組合形式為正方形,支管間距、噴頭間距選取見(jiàn)表： 表3-4 組合間距表設(shè)計(jì)風(fēng)速m/s垂直風(fēng)向a平行風(fēng)向b0.3-1.6R1.3R1.6-3.4(1-0.8)R(1.3-1.1)R3.4-5.4(0.8-0.6)R(1.1-1)R 注： 為噴頭射程； 在每一檔風(fēng)速中可按內(nèi)插法取值； 在風(fēng)向多變而采用等間距組合時(shí)，應(yīng)選用垂直風(fēng)向欄的數(shù)值； 表中風(fēng)速是指地面以上10

21、米高處的風(fēng)速。確定噴頭組合間距,由V=2.5m/s,又R=20m當(dāng)v1=1.6m/s時(shí),a1=1.0R=1.0×20=20m當(dāng)v2=3.4m/s時(shí),a2=0.8R=0.8×20=16m所以a=b=18mA有效=ab=18×18=324m2（7）校核1）霧化程度 按式： 計(jì)算式中：為噴頭工作壓力,為噴嘴直徑8mm；值越大，說(shuō)明其霧化程度越高，水滴直徑就越小，打擊強(qiáng)度也越小，式中選的噴頭， 對(duì)于果樹(shù)，值控制在30004000，所以所選噴頭滿足霧化指標(biāo)要求。2）噴灌強(qiáng)度 已知：噴灌強(qiáng)度小于15mm/h，滿足。 ，式中： 多支管多噴頭的同時(shí)噴灑; 噴頭的噴水量 噴灌水的有

22、效利用系數(shù)；在全圓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一個(gè)噴頭的濕潤(rùn)面積；噴灌系統(tǒng)的平均噴灌強(qiáng)度3.4灌溉管道規(guī)劃布置原則干管應(yīng)沿主坡方向布置，一般支管應(yīng)垂直于干管。在平坦地區(qū)，支管布置應(yīng)盡量與耕作方向一致，以減少豎管對(duì)機(jī)耕的影響。在山丘區(qū)，支管應(yīng)該順等高線布置，干管垂直等高線布置。支管上各噴頭的工作壓力接近一致，或在允許的誤差范圍內(nèi)。一般要求噴頭間的流量差值不應(yīng)大于10%，即要求支管上各噴頭間工作壓力之差不大于20%。因此支管不宜太長(zhǎng)，以保證噴灌質(zhì)量。如果支管能取得適當(dāng)?shù)钠露?，使地形落差抵消支管的摩阻損失，則可增加支管長(zhǎng)度。但需經(jīng)水利計(jì)算確定。管道布置應(yīng)考慮各用水單位的要求，方便管理，有利于組織輪灌和迅速分散水量。抽水站

23、應(yīng)盡量布置在噴灌系統(tǒng)的中心，以減少各級(jí)輸水管道的水頭損失。在經(jīng)常有風(fēng)的地區(qū)，支管布置應(yīng)與主風(fēng)向垂直，噴灌時(shí)可加密噴頭間距以補(bǔ)償由于風(fēng)而造成噴頭橫向射程的縮短。管道布置應(yīng)充分考慮地塊形狀，力求使支管長(zhǎng)度一致，規(guī)格統(tǒng)一。管線縱剖面應(yīng)平順，減少折點(diǎn)，避免產(chǎn)生負(fù)壓。管道總長(zhǎng)度應(yīng)盡量減少，以使造價(jià)最低。各級(jí)管道應(yīng)有利于水錘的防護(hù)。、灌溉渠系布置應(yīng)和土地利用規(guī)劃（如耕作區(qū)、道路、林帶、居民點(diǎn)等規(guī)劃）相配合，以提高土地利用率，方便生產(chǎn)和生活。3.5灌溉管道規(guī)劃布置 該灌區(qū)采用固定式噴灌系統(tǒng)管網(wǎng)布置成地埋式干管和支管2級(jí)。支管是田間末級(jí)管道，支管上安裝噴頭。支管沿等高線布置，干管垂直等高線布置。將灌溉區(qū)方田分

24、為5個(gè)部分，分別編號(hào)為方田1，方田2，方田3，方田4，方田5，分別建造蓄水池1，蓄水池2，蓄水池3，蓄水池4，蓄水池5。4 作物灌溉制度設(shè)計(jì)與灌溉用水量計(jì)算4.1茶樹(shù)灌溉制度4.1.1計(jì)算茶樹(shù)的灌水定額 通過(guò)調(diào)查適合茶樹(shù)濕潤(rùn)層深度為80cm，則：m設(shè)=1000×Hr(1-2)/=1000×0.80×1.4×（0.90×0.25-0.70 ×0.25）/0.8=70mm4.1.2計(jì)算灌水周期T設(shè)= =9.9取T設(shè)9天4.1.3計(jì)算一次灌水所需時(shí)間m實(shí)際=9×6=54取4.1.4計(jì)算各方田同時(shí)工作的噴頭數(shù)設(shè)計(jì)日凈噴時(shí)間宜符合下列

25、規(guī)定： 固定管道式噴灌系統(tǒng)，不宜少于12小時(shí)；半固定管道式噴灌系統(tǒng)，不宜少于10小時(shí)； 移動(dòng)管道式和定噴機(jī)組式噴灌系統(tǒng)，不宜少于8小時(shí)； 行噴式噴灌系統(tǒng)，不宜少于16小時(shí)。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)選用的是固定式噴灌系統(tǒng)因此，選c=14.8h根據(jù) （N為同時(shí)工作的噴頭數(shù)）表4-1 方田控制面積方田號(hào)12345控制面積（畝）5502295214801078 表4-2 方田同時(shí)工作噴頭數(shù)各方田號(hào)12345同時(shí)工作噴頭數(shù)（個(gè)）63206055122灌區(qū)的灌溉管道工作制度為：干管續(xù)灌支管輪灌，該灌區(qū)的管網(wǎng)詳細(xì)布置見(jiàn)CAD圖。 4.1.5輪灌組數(shù)n1= T設(shè)*c/t=9×14.8/7.4=18（組）取整18組

26、。故n2=n3=n1=n4=18(組） 4.1.6同時(shí)工作的支管數(shù)通過(guò)計(jì)算得：表4-3 同時(shí)工作支管數(shù)方田號(hào)12345一根支管噴頭數(shù)（n）2413121118方田號(hào)12345同時(shí)工作支管數(shù)（根）32557各方田工作順序見(jiàn)下表表4-5 1號(hào)方田工作制度表一號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第一天第一組1-1,1-2,1-3，63126第二組1-4,1-5,1-663第二天第一組1-7，1-8，1-963126第二組1-10,1-11,1-1163第三天第一組1-12,1-13,1-1463126第二組1-15,1-16,1-1763第四天第一組1-18,1-19,1-20631

27、26第二組1-21,1-22,1-2363第五天第一組1-24,1-25,1-2663126第二組1-27,1-28,1-2963第六天第一組1-30,1-31,1-3263126第二組1-33,1-34,1-3563一號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第七天第一組1-36,1-37,1-3863126第二組1-39,1-40,1-4163第八天第一組1-42,1-43,1-4463126第二組1-45,1-46,1-4763第九天第一組1-48,1-49,1-5063126第二組1-51,1-52,1-53，1-5463表4-6 2號(hào)方田工作制度表二號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)

28、工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第一天第一組2-1,2-22040第二組2-3,2-4,2-520第二天第一組2-6,2-72040第二組2-8,2-9,2-1020第三天第一組2-11,2-12,2040第二組2-13,2-14,2-1520第四天第一組2-16,2-172040第二組2-18,2-19,2-2020第五天第一組2-21,2-222040第二組2-24,2-25,2-2620第六天第一組2-27,2-282040第二組2-29,2-30,2-3120第七天第一組2-32,2-332040第二組2-34,2-35,2-3620第八天第一組2-37,2-382040第二組2-39,2

29、-4020第九天第一組2-41,2-42,2040第二組2-4320表4-7 3號(hào)方田工作制度表三號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第一天第一組3-1,3-2,3-3,3-4,3-5,3-6,3-7,3-860120第二組3-9,3-10,3-11,3-12,3-13,3-14,3-15,3-1660第二天第一組3-17,3-18,3-19,3-20,3-21,3-22,3-23,3-2460120第二組3-25,3-26,3-27,3-28,3-29,3-30,3-31,3-3260第三天第一組3-33,3-34,3-35,3-36,3-37,3-38,3-39,3-406

30、0120第二組3-41,3-42,3-43,3-44,3-45,3-46,3-47,3-4860第四天第一組3-49,3-50,3-51,3-52,3-53,3-54,3-55,3-5660120第二組3-57,3-58,3-59,3-60,3-61,3-62,3-63,3-6460第五天第一組3-65,3-66,3-67,3-68,3-69,3-70,3-71,3-7260120第二組3-73,3-74,3-75,3-76,3-77,3-78,3-79,3-8060第六天第一組3-81，3-82,3-83,3-84,3-85,3-86,3-87,3-8860120第二組3-89,3-90,3

31、-91,3-92,3-93,3-94,3-95,3-96,3-97,3-9860第七天第一組3-99,3-100,3-101,3-102,3-103,3-104,3-105,3-10660120第二組3-107,3-108,3-109,3-110,3-111,3-112,3-113,3-114,3-115,3-11660第八天第一組3-117,3-118,3-119,3-120,3-121,3-122,3-123,3-124,3-125,3-12660120第二組3-127,3-128,3-129,3-130,3-131,3-132,3-133,3-134,3-135，3-13660第二組60

32、表4-8 4號(hào)方田工作制度表四號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第一天第一組4-1,4-2,4-4-3,4-4,4-555110第二組4-6，4-7,4-8,4-9,4-1055第二天第一組4-11,4-12，4-13,4-14,4-1555110第二組4-16,4-17,4-18，4-19,4-2055第三天第一組4-21,4-22,4-23,4-24，4-25,55110第二組4-26,4-27,4-28,4-29,4-30，55第四天第一組4-31,4-32,4-33,4-34,4-35,55110第二組4-36，4-37,4-38,4-39,4-40,55第五天第一組

33、4-41,4-42，4-43,4-44,4-45,55110第二組4-46,4-47,4-48，4-49,4-50,55第六天第一組4-51,4-52,4-53,4-54，4-55,55110第二組4-56,4-57,4-58,4-59,4-60，55第五天第一組4-61,4-62,4-63,4-64,4-65,55110四號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第二組4-66，4-67,4-68,4-69,4-70,55第六天第一組4-71,4-72，4-73,4-74,4-75,55110第二組4-76,4-77,4-78，4-79,4-80,55第七天第一組4-81,4-82

34、,4-83,4-84，4-85,55110第二組4-86,4-87,4-88,4-89,4-90，55第八天第一組4-91,4-92,4-93,4-94,4-95,55110第二組4-96，4-97,4-98,4-99,4-100,55第九天第一組4-101，4-102,4-103，4-104,4-10555110第二組4-106,4-10755表4-9 5號(hào)方田工作制度表五號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第一天第一組5-1,5-2,5-3,5-4,5-5,5-6,5-7,5-8,5-9,122244第二組5-10,5-11,5-12,5-13,5-14,5-15，5-16

35、,5-17,5-18,122第二天第一組 5-19,5-20,5-21,5-22,5-23,5-24,5-25,5-26,5-27122244第二組5-28 5-29,5-30，5-31,5-32,5-33,5-34,5-35，5-36122第三天第一組5-37,5-38,5-39,5-40,5-41,5-42，5-43,5-44122244第二組5-45，5-46,5-47,5-48,5-49,5-50,5-51,5-52,5-53122第四天第一組5-54,5-55,5-56,5-57,5-58,5-59,5-60，5-61,5-62122244第二組5-63，5-64,5-65,5-66

36、,5-67,5-68,5-69,5-70，5-71，5-72,5-73,5-74,5-75，5-76,5-77，5-78,5-79,5-80,122五號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第五天第一組5-81,5-82,5-83,5-84，5-85,5-86,5-87,5-88,5-89,122244第二組5-90，5-91，5-92,5-93,5-94,5-95,5-96,5-97,5-98,122第六天第一組5-99,5-100,5-101,5-102,5-103,5-104,5-105，5-106,5-107,122244第二組5-108,5-109,5-110,5-111

37、,5-112，5-113,5-114,5-115,5-116,122第七天第一組5-117,5-118,5-119，5-120，5-121,5-122,5-123,5-124,5-125,122244第二組5-126，5-127,5-128,5-129,5-130,5-131,5-132,5-133，5-134,122五號(hào)方田輪灌順序支管號(hào)同時(shí)工作的噴頭數(shù)每日工作的噴頭數(shù)第八天第一組5-135，5-136,5-137,5-138,5-139,5-140，5-141,5-142,5-143,122244第二組5-144,5-145,5-146,5-147，5-148,5-149,5-150，5-

38、151,5-152,122第九天第一組5-153,5-154，5-155,5-156,5-157,5-158,5-159,5-160,5-161122244第二組5-162,5-164,5-165，5-166,5-167,5-168,5-169，5-170,5-171，1225 灌溉管道道設(shè)計(jì)流量的推算5.1 各干支管流量推算Q1=n×q噴頭 通過(guò)計(jì)算得：表5-1 管道流量表方田號(hào)12345干管流量（m³/h)18664176162363方田號(hào)12345支管流量（m³/h)71.038.035.432.654.66 管徑的選擇6.1干管管徑選擇由噴灌工程學(xué)查得經(jīng)驗(yàn)

39、公式）： Q120m³/h時(shí)，Q 120m³/h時(shí)，通過(guò)計(jì)算得：表6-1 管徑計(jì)算表方田號(hào)12345計(jì)算干管管徑（mm)157104153147219選取干管管徑(外徑）（mm)180125160160225所選干管壁厚（mm)2.33.13.24.02.8干管承受壓力（MPa)0.20.40.50.60.56.2支管管徑選擇對(duì)于支管Fhf+z0.2hp，F(xiàn)為多孔系數(shù)，式中 hf-多噴頭（孔）支管沿程水頭損失； N-噴頭或孔口數(shù)； X-多孔支管首位置系數(shù)，及支管入口至第一個(gè)噴頭 （或孔口）的距離與噴頭（或孔口）間距之比； F-多口系數(shù)。經(jīng)過(guò)計(jì)算得： 表6-2 多口系數(shù)計(jì)算表

40、方田號(hào)12345F0.3700.3710.3740.3820.382經(jīng)計(jì)算得：表6-3 支管管徑選擇表方田號(hào)12345支管管徑（mm）14210410096124選擇管徑（mm）160110110110140選擇管徑壁厚（mm)4.02.72.72.73.5支管承受壓力（MPa)0.90.90.90.90.97 水利計(jì)算7.1管道長(zhǎng)度的確定 選取距離蓄水池最近的點(diǎn)為控制點(diǎn) 表7-1 管道長(zhǎng)度管道名稱管道長(zhǎng)度(m)管道名稱管道長(zhǎng)度(m)干管1124干管242干管380干管450干管568支管典型支管171典型支管2131典型支管3108典型支管4160典型支管51357.2沿程水頭損失的計(jì)算干管

41、的沿程水頭損失計(jì)算公式；式中 hf-沿程水頭損失（m)； f-摩阻系數(shù)； L-管長(zhǎng)（m)； Q-流量（m3/h）； d-管內(nèi)徑（mm)； b-管徑指數(shù)； F-多口系數(shù)。表7-2 f m b數(shù)值表管材b混凝土管鋼筋混凝土管 5.335.33鋼管、鐵鑄管5.1硬塑料管4.77鋁質(zhì)管及鋁合金管 4.74由于管材選取的pvc是硬塑料管，所以m=1.77,f=,b=4.77。通過(guò)計(jì)算得：表7-3 沿程水頭損失方田號(hào)12345干管沿程損失（m)4.11.52.71.81.5支管沿程損失（m）0.28 0.75 0.65 1.01 0.62 7.3局部水頭損失局部水頭損失取沿程水頭損失的10%表7-4 局部

42、水頭損失方田號(hào)12345干管局部損失（m)0.41 0.15 0.27 0.18 0.15 支管局部損失（m）0.03 0.08 0.06 0.10 0.06 7.4水頭總損失表7-5 水頭總損失方田號(hào)12345干管總損失（m)4.5 1.7 3.0 2.0 1.6 支管總損失（m）0.31 0.83 0.71 1.11 0.68 總損失（m)4.83 2.48 3.73 3.10 2.33 7.5壓力校核表7-6 控制點(diǎn)壓力校核表方田號(hào)12345蓄水池高程（m)12031234130113031303控制點(diǎn)高程（m）120112201297.51302.51301.5水頭損失（m)4.83

43、2.48 3.73 3.10 2.33 控制點(diǎn)壓力水頭（m)-2.83 11.52 -0.23 -2.60 -0.83 由上表可以看出控制點(diǎn)不能滿足自流灌溉，所以需要增設(shè)加壓泵。增壓泵揚(yáng)程=噴頭工作水頭-控制點(diǎn)壓力水頭通過(guò)計(jì)算得： 表7-6 增壓泵揚(yáng)程方田號(hào)12345增壓泵揚(yáng)程（m)32.83 18.48 30.23 32.60 30.83 增壓泵型號(hào)QhQhQhQhQh7.6噴頭最遠(yuǎn)點(diǎn)的壓力校核表7-8 防爆壓力校核表各方田距蓄水池最遠(yuǎn)處的點(diǎn)蓄水池高程（m)點(diǎn)高程（m）水泵揚(yáng)程（m)水頭損失（m)管道承受壓力(m)管道承受壓力MPa1號(hào)方田12031180379.475.950.602號(hào)方田

44、12341202193.4625.780.263號(hào)方3269.630.704號(hào)方1550.520.515號(hào)方4589.790.90由表可知各噴頭均能正常工作，且均在所能承受的壓力范圍內(nèi)。8渠首的布置8.1取水建筑物各方田制高點(diǎn)修建取水建筑物，一共5個(gè)取水建筑物，矩形取水池。長(zhǎng)10m，寬5m，深2m，布置在岸邊。 蓄水建筑物布置由各方田輪灌水量可得到一次輪灌水量，根據(jù)一次輪灌水量初步確定蓄水池容積為滿足一次輪灌水量要求，并要求有一定的調(diào)節(jié)系數(shù)。 表8-1 蓄水建筑物布置 方田號(hào)12345一次輪灌水量（m³)1

45、395480132012152723蓄水池容積（m³)1400500140014002750蓄水池規(guī)格20×20×3.5（m)10×10×5（m)20×20×3.5（m)20×20×3.5（m)30×30×3.5（m)蓄水池高程（m）12031234130113031303水位高程（m)11981220129813001300水泵揚(yáng)程=(蓄水池高程-水位高程)×調(diào)節(jié)系數(shù)（取2.0)則水泵揚(yáng)程為 表8-2 水泵揚(yáng)程確定 方田號(hào)12345水泵揚(yáng)程（m)1028666所選水泵揚(yáng)程（

46、m)2040151515所選水泵流量（m³/h)5025505050所選水泵型號(hào)AT250QJ50-30/1AT250QJ50-30/1AT250QJ50-30/1AT250QJ50-30/1AT250QJ50-30/19設(shè)備用量與材料細(xì)表表9-1管材設(shè)備序號(hào)名稱單位數(shù)量型號(hào)備注單價(jià)(元/m)1干管1m828硬質(zhì)塑料管pvc外徑180mm177.512干管2m787硬質(zhì)塑料管pvc外徑125mm70.973干管3m1585硬質(zhì)塑料管pvc外徑160mm177.514干管4m1026硬質(zhì)塑料管pvc外徑160mm116.255干管5m1572硬質(zhì)塑料管pvc外徑225mm280.396

47、支管1m414×54硬質(zhì)塑料管pvc外徑160mm43.397支管2m213×43硬質(zhì)塑料管pvc外徑110mm43.398支管3m197×147硬質(zhì)塑料管pvc外徑110mm43.399支管4m180×107硬質(zhì)塑料管pvc外徑110mm35.89序號(hào)名稱單位數(shù)量型號(hào)備注單價(jià)(元/m)10支管5m314×171硬質(zhì)塑料管pvc外徑140mm35.8911豎管m16440硬質(zhì)塑料管pvc內(nèi)徑28mm表9-2 噴頭型號(hào)接頭式及尺寸工作壓力噴頭流量噴頭直徑射程m噴灌強(qiáng)度（mm/h）3002.96820.03.13表9-3 接頭名稱型號(hào)數(shù)量（個(gè)）備注

48、三通接頭三承三通67干管與分干管連接四通接頭三承四通211干管與分干管連接接頭彎管接頭10用于支管與豎管連接和水泵進(jìn)出口處表9-4閘閥名稱型號(hào)數(shù)量(個(gè))性能參數(shù)備注調(diào)節(jié)閥ZZYP型-自力式壓力調(diào)節(jié)閥278公稱通徑DN=200mm公稱壓力PN=1.6Mpa安裝于干管與支管連接處，主要調(diào)節(jié)支管壓力逆止閥內(nèi)螺紋止回閥5止回閥公稱壓力PN1.0MPa 公稱通徑DN120mm安裝于水泵出水口處，防止水回流或者水錘想象閘閥彈性座封閘閥300工作溫度 -29425安裝于干管與支管接頭處，控制各管道水流表9-5 水泵選型泵型水泵型號(hào)水泵揚(yáng)程（m)水泵流量（m³/h)水泵軸功率（kw)潛水泵1AT250QJ50-30/1205040潛水泵2AT250QJ50-30/1402540潛水泵3AT250QJ50-30/1155040潛水泵4AT250QJ50-30/1155040潛水泵5AT250QJ50-30/1155040增壓泵（5個(gè)） qh355030 開(kāi)挖量深度（m) 寬度（m)總