微灌技術(shù)設(shè)計實例概要課件

微灌設(shè)計實例微灌設(shè)計實例1一、設(shè)計基本資料西北某蘋果園面積194畝，株行距為3X3米，地形平坦，土層厚度1.5米，1.0米土層平均干容重1.32t/m3，田持(占土體體積)為21％，多年平均降雨量250mm，多年平均蒸發(fā)量1500mm，果園南邊有一水井，出水量為50m3／h，動水位為20米，按田間試驗，該地蘋果最大耗水量為5mm／d一、設(shè)計基本資料西北某蘋果園面積194畝，株行距為3X3米2400m324m井果園平面布置圖400m324m井果園平面布置圖3二、滴灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計參數(shù)確定滴灌設(shè)計日耗水強度I＝5mm／d滴灌土壤濕潤比不得小于30％設(shè)計供水均勻度98％灌溉水利用系數(shù)95％二、滴灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計參數(shù)確定4三、水量平衡計算用水分析：選取設(shè)計典型年，計算典型年的灌溉用水量和用水過程降雨頻率50％一中等年降雨頻率75％一中等干旱年降雨頻率85～90％---干早年微灌工程一般采用降雨頻率75～90％的水文年作為典型年三、水量平衡計算用水分析：5來用水平衡計算確定過程規(guī)模，如灌溉面積，蓄水工程規(guī)模本例水泵開機時間取15小時，A=50×15/(0.667×5)=224畝可控制微灌面杉224畝>194畝來用水平衡計算6四、選擇灌水器類型與確定毛管布置方式選用進(jìn)口滴灌管(以色列NaanTif)，該滴灌管滴頭流量壓力關(guān)系為工作水頭hd=10米時，滴頭流量為2.3升／時，選擇滴頭間距為1米的滴灌管，每行果樹布置一條滴灌管四、選擇灌水器類型與確定毛管布置方式選用進(jìn)口滴灌管(以色列N7濕潤比計算一般，當(dāng)?shù)晤^為2升、時，在砂壤土中的濕潤直徑為0.8-1m（經(jīng)驗值）每棵果樹的濕潤面積每棵果樹占地面積濕潤比＝=1.0×3/(3×3)＝33％濕潤比計算一般，當(dāng)?shù)晤^為2升、時，在砂壤土中的濕潤直徑為0.8五、根據(jù)設(shè)計灌水均勻度計算毛管最大鋪設(shè)長度當(dāng)沒計灌水均勻度為98％時，小區(qū)最大流量偏差qv=0.1，則小區(qū)最大水頭偏差：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得：五、根據(jù)設(shè)計灌水均勻度計算毛管最大鋪設(shè)長度當(dāng)沒計灌水均勻度為9根據(jù)公式計算得hmax＝11.2m，hmin＝9.3m小區(qū)內(nèi)滴頭最大水頭差11.2-9.3=1.9米根據(jù)支毛管水頭差分配比：

根據(jù)公式計算得hmax＝11.2m，hmin＝9.3m10毛管最大允許鋪設(shè)長度

(采用試算法)毛管水頭損失當(dāng)L=150米時，hd=1.51m當(dāng)L=140米時，hd=1.25m

當(dāng)L=130米時，hd=1.02m當(dāng)L=100米時，hd=0.5m

根據(jù)地形情況，取毛管長度L=100m，此時，毛管水頭損失為hf＝0.5m毛管最大允許鋪設(shè)長度

(采用試算法)毛管水頭損失當(dāng)L=111六、布置管網(wǎng)系統(tǒng)水井出水量50m3/h單條毛管長度100米，每米一個滴頭，每個滴頭流量2.3升／時，則每條毛管流量Q毛＝100×2.3＝230升／時＝0.23m3／h每個輪灌組毛管條數(shù)n=50／0.23=217條取為偶數(shù)條，即216條整個灌區(qū)毛管總條數(shù)(3米一條毛)為：324m／3×4＝432條輪灌組數(shù)為432／216＝2六、布置管網(wǎng)系統(tǒng)水井出水量50m3/h12七、輪灌組劃分根據(jù)輪灌組劃分的原則，此題中，比較好的輪灌組劃分為第Ⅰ和第Ⅲ灌水小區(qū)為一個輪灌組第Ⅱ和第Ⅳ灌水小區(qū)為一個輪灌組為說明管網(wǎng)水力學(xué)計算過程，我們將第1和n灌水小區(qū)劃分為第一輪灌組第Ⅲ和第Ⅳ灌水小區(qū)劃分為第二輪灌組七、輪灌組劃分根據(jù)輪灌組劃分的原則，此題中，比較好的輪灌組劃13400m324m井ⅠⅡⅢⅣ支管1-1支管1-2分干管1分干管2支管1-3支管1-4干管1干管2100m27條400m324m井ⅠⅡⅢⅣ支管1-1支管1-2分干管1分干管14(一)支管水力計算由于當(dāng)毛管為100m時，毛管水頭損失為0.5m，而小區(qū)內(nèi)滴頭最大水頭差為1.9m，則支管最大允許水頭差或水頭損失為1.9-0.5＝1.4m管選用D63PE管(內(nèi)徑53mm)管上毛管條數(shù)272條，即27各出水口管進(jìn)口總流量Q＝0.23×2×27＝2.42m3／h支管長度L＝27×3＝81m支管水頭損失hf＝1.43m≈1.4米(支管允許水頭損失)(一)支管水力計算由于當(dāng)毛管為100m時，毛管水頭損失為015(二)分干管水力計算分干管選用PVC管，分干管流量Q=27×2×2×0.23=24.84m3/h利用經(jīng)濟(jì)管徑計算公式：初選管徑D=75mm（內(nèi)徑70mm）干管水頭損失hf＝4.42m(二)分干管水力計算分干管選用PVC管，分干管流量Q=27×16(三)干管水力計算一般，一最不利輪灌組計算確定干管直徑，在確定了水泵揚程后，到推確定其他輪灌組分干管或支管的直徑此題中最北面的第1和H灌水小區(qū)構(gòu)成的輪灌組為最不利輪灌組干管總流量：Q＝24.84×2＝49.68m3／h干管長度263m利用經(jīng)濟(jì)流速初選干管管徑選D=110PVC管(內(nèi)徑103mm)作為干管干管水頭損失=6.27m(三)干管水力計算一般，一最不利輪灌組計算確定干管直徑，在確17(四)首部樞紐水頭損失計算首部樞紐水頭損失包括：閘閥、過濾器、施肥器、管件和泵管等查閱設(shè)備樣本，確定各部件的水頭損失總水頭損失考慮hf首部＝15m(四)首部樞紐水頭損失計算18(五)水泵揚程確定與水泵選型水泵揚程＝滴頭允許最小工作水頭+毛管水頭損失+支管水頭損失十分干管水頭損失+干管水頭損失+首部水頭損失+動水位f＝9.3+0.5+1.4+4.42+6.27+15+20＝56.89m水泵流量Q＝49.68m3／h選定水泵型號(五)水泵揚程確定與水泵選型水泵揚程＝滴頭允許最小工作水頭+19(六)計算其他輪灌分干管直徑第二輪灌組中分干管-2管徑計算利用水泵性能曲線確定系統(tǒng)流量時的實際揚程，假定與汁算的揚程沒有變化，可由水泵揚程推算出第2分干管入口壓力h2分干管＝水泵揚程一動水位一首部水頭損失＝分干管進(jìn)口至第2分干管入口處的水頭損失＝56.89-20-15-2.4＝19.49m(六)計算其他輪灌分干管直徑第二輪灌組中分干管-2管徑計算20由前面計算可知，分干管進(jìn)口水頭為10.9m，兩者相差8.59m分干管2需要將8.59m水頭消去，選擇變徑組合，即選D63PVC管55米加上D75PVC管45米，其總水頭損失約為8.59m由前面計算可知，分干管進(jìn)口水頭為10.9m，兩者相差8.5921八、首部樞紐設(shè)計九、繪制系統(tǒng)布置圖十、材料單與預(yù)算十一、經(jīng)濟(jì)分析十二、施工注意事項十三、運行管理注意事項

八、首部樞紐設(shè)計22微灌設(shè)計實例微灌設(shè)計實例23一、設(shè)計基本資料西北某蘋果園面積194畝，株行距為3X3米，地形平坦，土層厚度1.5米，1.0米土層平均干容重1.32t/m3，田持(占土體體積)為21％，多年平均降雨量250mm，多年平均蒸發(fā)量1500mm，果園南邊有一水井，出水量為50m3／h，動水位為20米，按田間試驗，該地蘋果最大耗水量為5mm／d一、設(shè)計基本資料西北某蘋果園面積194畝，株行距為3X3米24400m324m井果園平面布置圖400m324m井果園平面布置圖25二、滴灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計參數(shù)確定滴灌設(shè)計日耗水強度I＝5mm／d滴灌土壤濕潤比不得小于30％設(shè)計供水均勻度98％灌溉水利用系數(shù)95％二、滴灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計參數(shù)確定26三、水量平衡計算用水分析：選取設(shè)計典型年，計算典型年的灌溉用水量和用水過程降雨頻率50％一中等年降雨頻率75％一中等干旱年降雨頻率85～90％---干早年微灌工程一般采用降雨頻率75～90％的水文年作為典型年三、水量平衡計算用水分析：27來用水平衡計算確定過程規(guī)模，如灌溉面積，蓄水工程規(guī)模本例水泵開機時間取15小時，A=50×15/(0.667×5)=224畝可控制微灌面杉224畝>194畝來用水平衡計算28四、選擇灌水器類型與確定毛管布置方式選用進(jìn)口滴灌管(以色列NaanTif)，該滴灌管滴頭流量壓力關(guān)系為工作水頭hd=10米時，滴頭流量為2.3升／時，選擇滴頭間距為1米的滴灌管，每行果樹布置一條滴灌管四、選擇灌水器類型與確定毛管布置方式選用進(jìn)口滴灌管(以色列N29濕潤比計算一般，當(dāng)?shù)晤^為2升、時，在砂壤土中的濕潤直徑為0.8-1m（經(jīng)驗值）每棵果樹的濕潤面積每棵果樹占地面積濕潤比＝=1.0×3/(3×3)＝33％濕潤比計算一般，當(dāng)?shù)晤^為2升、時，在砂壤土中的濕潤直徑為0.30五、根據(jù)設(shè)計灌水均勻度計算毛管最大鋪設(shè)長度當(dāng)沒計灌水均勻度為98％時，小區(qū)最大流量偏差qv=0.1，則小區(qū)最大水頭偏差：將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式得：五、根據(jù)設(shè)計灌水均勻度計算毛管最大鋪設(shè)長度當(dāng)沒計灌水均勻度為31根據(jù)公式計算得hmax＝11.2m，hmin＝9.3m小區(qū)內(nèi)滴頭最大水頭差11.2-9.3=1.9米根據(jù)支毛管水頭差分配比：

根據(jù)公式計算得hmax＝11.2m，hmin＝9.3m32毛管最大允許鋪設(shè)長度

(采用試算法)毛管水頭損失當(dāng)L=150米時，hd=1.51m當(dāng)L=140米時，hd=1.25m

當(dāng)L=130米時，hd=1.02m當(dāng)L=100米時，hd=0.5m

根據(jù)地形情況，取毛管長度L=100m，此時，毛管水頭損失為hf＝0.5m毛管最大允許鋪設(shè)長度

(采用試算法)毛管水頭損失當(dāng)L=133六、布置管網(wǎng)系統(tǒng)水井出水量50m3/h單條毛管長度100米，每米一個滴頭，每個滴頭流量2.3升／時，則每條毛管流量Q毛＝100×2.3＝230升／時＝0.23m3／h每個輪灌組毛管條數(shù)n=50／0.23=217條取為偶數(shù)條，即216條整個灌區(qū)毛管總條數(shù)(3米一條毛)為：324m／3×4＝432條輪灌組數(shù)為432／216＝2六、布置管網(wǎng)系統(tǒng)水井出水量50m3/h34七、輪灌組劃分根據(jù)輪灌組劃分的原則，此題中，比較好的輪灌組劃分為第Ⅰ和第Ⅲ灌水小區(qū)為一個輪灌組第Ⅱ和第Ⅳ灌水小區(qū)為一個輪灌組為說明管網(wǎng)水力學(xué)計算過程，我們將第1和n灌水小區(qū)劃分為第一輪灌組第Ⅲ和第Ⅳ灌水小區(qū)劃分為第二輪灌組七、輪灌組劃分根據(jù)輪灌組劃分的原則，此題中，比較好的輪灌組劃35400m324m井ⅠⅡⅢⅣ支管1-1支管1-2分干管1分干管2支管1-3支管1-4干管1干管2100m27條400m324m井ⅠⅡⅢⅣ支管1-1支管1-2分干管1分干管36(一)支管水力計算由于當(dāng)毛管為100m時，毛管水頭損失為0.5m，而小區(qū)內(nèi)滴頭最大水頭差為1.9m，則支管最大允許水頭差或水頭損失為1.9-0.5＝1.4m管選用D63PE管(內(nèi)徑53mm)管上毛管條數(shù)272條，即27各出水口管進(jìn)口總流量Q＝0.23×2×27＝2.42m3／h支管長度L＝27×3＝81m支管水頭損失hf＝1.43m≈1.4米(支管允許水頭損失)(一)支管水力計算由于當(dāng)毛管為100m時，毛管水頭損失為037(二)分干管水力計算分干管選用PVC管，分干管流量Q=27×2×2×0.23=24.84m3/h利用經(jīng)濟(jì)管徑計算公式：初選管徑D=75mm（內(nèi)徑70mm）干管水頭損失hf＝4.42m(二)分干管水力計算分干管選用PVC管，分干管流量Q=27×38(三)干管水力計算一般，一最不利輪灌組計算確定干管直徑，在確定了水泵揚程后，到推確定其他輪灌組分干管或支管的直徑此題中最北面的第1和H灌水小區(qū)構(gòu)成的輪灌組為最不利輪灌組干管總流量：Q＝24.84×2＝49.68m3／h干管長度263m利用經(jīng)濟(jì)流速初選干管管徑選D=110PVC管(內(nèi)徑103mm)作為干管干管水頭損失=6.27m(三)干管水力計算一般，一最不利輪灌組計算確定干管直徑，在確39(四)首部樞紐水頭損失計算首部樞紐水頭損失包括：閘閥、過濾器、施肥器、管件和泵管等查閱設(shè)備樣本，確定各部件的水頭損失總水頭損失考慮hf首部＝15m(四)首部樞紐水頭損失計算40(五)水泵揚程確定與水泵選型水泵揚程＝滴頭允許最小工作水頭+毛管水頭損失+支管水頭損失十分干管水頭損失+干管水頭損失+首部水頭損失+動水位f＝9.3+0.5+1.4+4.42+6.27+15+20＝56.89m水泵流量Q＝49.68m3／h選定水泵型號(五)水泵揚程確定與水泵選型水泵揚程＝滴頭允許最小工作水頭+41(六)計算其他輪灌分干管直徑第二輪灌組中分干管-2管徑計算利用水泵性能曲線確定系統(tǒng)流量時的實際揚程，假定與汁算的揚程沒有變化，可由水泵揚程推算出第2分干管入口壓力h2分干管＝水泵