灌溉工程規(guī)劃設計說明

/某澆灌工程規(guī)劃設計說明一、編制依據1、《微灌工程技術規(guī)范》GB/T50485-20092、《農田澆灌水質標準》GB5084-923、《節(jié)水澆灌技術規(guī)范》SL207-984、《噴灌和微灌工程技術管理規(guī)程》SL236-19995、《中華人民共和國水利部水利工程設計概（估）算編制規(guī)定》二、總體方案選擇和布局1．供水系統在山角下設置一眼機井做為澆灌的主水源，供水至澆灌用蓄水池。澆灌供水系統包括水泵動力機組。供水系統的選型和布置是否合理將影響整個澆灌工程的質量。選用國內著名廠家生產的水泵，具體型號見后面水泵選型設計部分。2．過濾系統灌水器極易被水源中的污物和雜質堵塞。因水源中不同程度地含有確定數量的砂粒，一般可接受物理過濾的方法除去水中的砂粒。依據單眼機井的出水量和種植區(qū)澆灌管理的實際狀況，擬接受二級過濾系統，即離心過濾器+自動反沖洗疊片組合式過濾系統。依據水質和灌水器的結構，疊片式過濾器選用120目的國外進口過濾器，過濾精度很高。過濾系統接受自動限制反沖洗系統，但須要定期進行維護，對管理人員的要求較嚴格。3．施肥系統考慮運用者管理狀況，施肥系統接受施肥機，在泵出口干管、過濾系統前加注肥料，由水源泵本身供應壓力。該施肥系統施肥高效節(jié)能、操作便利，能大大提高板栗的產量。4．輸配水管網管道是澆灌系統的主要組成部分。工程主要接受的管材有PVC、PE等。管網系統中首部接受PVC管，田間管網系統接受PE管，微噴頭、滴頭及穩(wěn)流器選用以色列進口產品。PVC管材、PE管材、管件等應選用國內著名廠家產品，符合國家規(guī)范標準要求。5．灌水器該項目微噴頭工作壓力0.20Mpa，流量80L/h滴灌管工作壓力0.1Mpa，滴頭間距1米，滴頭流量3.6L/h小管出流穩(wěn)流器工作壓力0.1Mpa，間距3米，流量60L/h三、田間澆灌工程設計1.滴灌系統1.1設計參數水量足夠，能夠充分保證溫室澆灌依據設計規(guī)范及結合當地的實際狀況，選用如下設計參數：(1)日耗水強度：取5.0mm/d(2)土壤潮濕比：取80%(3)灌水有效利用系數：η=0.9(4)設計灌水勻整度：Cu=0.951.2灌水器的選擇據灌水器的種類和水力性能擬選用內鑲片式滴灌管，滴頭設計工作壓力0.1MPa，流量3.6L13澆灌系統的管網布置(1)毛管布置毛管為Ф16滴灌管，灌水毛管接受沿種植方向單行布置，毛管間距為3.0m，滴頭間距為(2)支管的布置支管接受Ф75的PE塑料管，設在地塊縱向布置，支管首部設有限制閥、過濾器、施肥罐等，具體布置如圖所示。(3)干管的布置主干管管沿地塊南北向布置1條，材料接受UPVC塑料管，具體布置如圖所示。(4)愛惜設備的設置為使?jié)补嘞到y平平穩(wěn)定的運行，在其首部設置了進氣閥、壓力表、網式過濾器等平安愛惜裝置。1.4微灌澆灌制度的確定(1)設計灌水定額的推算經計算得：m=26.15mm=17.43m3(2)灌水周期的推算公式：T=m/Ed據計算果樹的灌水周期為6.5天。(3)一次灌水持續(xù)時間t=m×Se×Sr/q經計算一次灌水持續(xù)時間為t=2.18小時。(4)澆灌系統工作制度本系統接受輪灌的澆灌形式，分為8個輪灌區(qū)，每次澆灌一個區(qū)。1.5澆灌系統水力計算(1)沿程水頭損失PE支、毛管水力計算的公式為(2)總水頭損失：H-Hf+HiHi：局部水頭損失，取沿程水頭損失的10%計算1.6水泵選型經計算水泵流量20m32．小管出流系統2.1設計參數：依據設計規(guī)范及結合當地的實際狀況，選用如下設計參數：①日耗水強度：Ea＝5mm②土壤潮濕比：蔬菜取90%③灌水有效利用系數：η=0.95④設計灌水勻整度：Cu=0.95⑤土壤設計潮濕比：P＝40%2.2灌水器的選擇據土壤類型和種植作物種類，擬選用：壓力補償式穩(wěn)流器，設計工作水頭Hd=10米，出水流量qd=50L2.3澆灌系統的管網布置（1）毛管布置毛管接受單行布置（即一行果樹布置一條毛管），每行果樹下設一條φ4的PE管。（2）支管的布置支管布置在每個小地塊的地邊，每個支管限制100～200棵樹，具體布置如圖所示。（3）干管的布置從蓄水池起先用φ90UPVC管沿果園的田間路邊布置，具體布置如圖所示。（4）愛惜設備的裝置為使?jié)补嘞到y平平穩(wěn)定的運行，在其首部設置了進氣閥、壓力表、網式過濾器等平安愛惜裝置，同時在每個地塊都設置一個排水裝置，在支管的局部最低點。2.4微灌澆灌制度的確定（1）灌水定額：式中：——設計灌水定額，mm；——土壤容重，g/cm3；——支配潮濕土層深度，m；——微灌設計土壤潮濕比，%——適宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比，％）；——適宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比，％）；——澆灌水利用系數。經計算：m＝48.84mm=32.56m3/h。（2）灌水周期：式中：——設計灌水定額，mm——設計耗水強度，mm/d；——設計灌水周期，d；——澆灌水利用系數。經計算：＝9.3d，依據實際狀況取9d。（3）一次灌水持續(xù)時間：——一次灌水持續(xù)時間，h；——設計灌水定額，mm；——滴頭間距，m；——毛管間距，m；——滴頭流量，L/h。經計算，板栗樹一次灌水持續(xù)時間為分別為t=1.8小時。（4）澆灌系統工作制度：本系統考慮只有1臺水泵，為防止出現10個灌水區(qū)爭水現象，須要制定一套完整的輪灌制度。首先最多只能1個灌水區(qū)的分水閥門灌水，以便灌水系統平平穩(wěn)定的運行，灌水勻整。2.5澆灌系統水力計算（1）沿程水頭損失UPVC管水力計算的公式：PE支、毛管水力計算公式：——沿程水頭損失，m；——管道長度，m；——流量，m3/h；——管道內徑，mm；——流量指數，和摩阻損失有關；——管徑指數，和摩阻損失有關；F——多口系數；（2）總水頭損失：——局部水頭損失，取沿程水頭損失的10％計算。2.5水泵選型經計算水泵流量20m33．微噴灌系統3.1微噴頭選擇及組合間距（1）限制因素土壤的允許澆灌強度由于項目區(qū)土壤質地以砂壤土為主，其允許噴灌強度[p]=15mm/h。霧化指標作物資料蔬菜及花卉4000—5000糧食作物、經濟作物及果樹3000—4000牧草、飼料作物、草坪和綠化林木2000—3000（2）確定噴頭選用以色列NAANDAN公司的8991噴頭，工作壓力0.20Mpa，流量80L/h；噴頭霧化效果好，噴頭旋轉平衡溫順，無振動現象，噴頭安裝高度距地面0.4（3）組合間距噴頭組合間距為3*3m（4）校核組合噴灌強度微噴理論組合噴灌強度為：mm/h考慮噴灌時的蒸發(fā)等因素，微噴灌的水利用系數約為90%左右，故實際的組合噴灌強度為mm/h噴頭的組合噴灌強度小于土壤的允許噴灌強度，滿足要求。3.2制定微噴澆灌制度（1）設計灌水定額其中：—設計灌水定額（mm）；—土壤干容重，取1.45g/cm3；—支配潮濕層深度，10cm；—田間持水量（干土重）上限(%)；—田間持水量（干土重）下限(%)；—噴灑水利用系數。適宜田間持水量的上、下限為70%和90%：，選取=0.90（2）設計灌水定額：=0.1*1.45*10*（27-21）/0.90=9.67mm=6.45物日需水量考慮主要作物為樹木，設計臨界期平均日需水量ETa=8mm/d（3）設計灌水周期—設計灌水周期（天）—設計灌水定額（mm）—作物日需水量（mm）—噴灑水利用系數，取0.90灌水周期為：天，取2天；（4）計算一次灌水工作時間3.3澆灌系統水力設計（1）灌水小區(qū)允許水頭偏差率依據《微灌工程技術規(guī)范》知，灌水器設計允許流量偏差率不大于20%。故本設計取20%。灌水器工作水頭偏差率和流量偏差率之間的關系可用下式表示：其中：——允許水頭偏差率，%；——灌水器流態(tài)指數，本設計中灌水器流量為80L/h，設計水頭為20m，噴頭內水流為全紊流，流態(tài)指數為0.5；——流量偏差率，%；綜上計算有（2）灌水小區(qū)允許水頭偏差式中：△h——灌水小區(qū)允許水頭偏差，m；——灌水器設計水頭，m。故，△h=0.412×20=8.24m（3）毛管極限孔數式中：d——毛管內徑，d=28qd——灌水器設計流量，qd=80.0LSe--灌水器間距，Se=3mk—水頭損失擴大系數，k=1.2。計算得微噴灌毛管極限孔數：Nm=48；（4）毛管極限長度Lm=S（Nm-1）+S0Lm=3×48+1.5=145.5依據以上計算數據，結合項目區(qū)地勢狀況，毛管鋪設長度依據地塊實際狀況確定。（5）毛管的水力設計微噴毛管選用Φ32PE管，其沿程水力損失按以下公式計算其中，對于PE管，各參數；，。—毛管長度（m）；—毛管流量（L/h），按平均流量計算；—毛管上噴頭數（個）；—單噴頭流量（m3/h）；—毛管內徑（mm）。毛管的局部水力損失估計為沿程水力損失的10%左右，故毛管上的水力損失為—多口出流系數，依據、、值查表確定。（6）