水灌溉噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì).ppt

1、噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì),噴 灌,噴灌是把由水泵加壓或自然落差形成的有壓水通過壓力管道送到田間，再經(jīng)噴頭噴射到空中，形成細(xì)小水滴，均勻地灑落在農(nóng)田，達(dá)到灌溉的目的一種灌溉方式 噴灌幾乎適用于除水稻外的所有大田作物，以及蔬菜、果樹等,噴灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn),省水、增產(chǎn) 省勞力 提高土地利用率 防止土壤沖刷和鹽堿化,優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：,受風(fēng)的影響大 在空氣中的損失大 耗能大 投資高,煙草固定式噴灌,向日葵固定式噴灌,半固定式噴灌系統(tǒng),移動(dòng)式噴灌系統(tǒng),時(shí)針式噴灌機(jī),卷管式噴灌機(jī),大田棉花用卷管式噴灌機(jī),滾移式噴灌機(jī),邊勘測邊設(shè)計(jì)邊施工 可行性研究報(bào)告上級(jí)主管部門審批立項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì) ,噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì),1、基本資料

2、的收集,(1)灌區(qū)地勢、地形資料 (2)水源調(diào)查 (3)種植制度及群眾高產(chǎn)灌溉經(jīng)驗(yàn)： (4)農(nóng)業(yè)氣象 (5)土壤 (6)作物耗水量 (7)其它,2、水量平衡分析,2.供水分析,3、選擇噴灌系統(tǒng)的形式,固定式噴灌系統(tǒng)用于噴灌次數(shù)多，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物 半固定式噴灌系統(tǒng)用于小麥等 小型機(jī)組式山區(qū)或經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的作物 絞盤式噴灌機(jī)小麥等大田作物 大型平移或時(shí)針式噴灌機(jī)大型農(nóng)場,4.噴頭的選擇,應(yīng)符合以下要求： （1）組合后的噴灌強(qiáng)度不超過土壤的允許噴灌強(qiáng)度值 （2）組合后的噴灌均勻度不低于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值 （3）霧化指標(biāo)應(yīng)符合作物要求的數(shù)值 且要考慮：灌溉作物，土壤，考慮風(fēng)速,噴頭的組合方式,原則：在保

3、證噴灑均勻、不留空白的情況下，使噴頭和支管的距離應(yīng)盡量大 組合方式有：正方形、矩形、正三角形、三角形和扇形等 計(jì)算噴頭和支管的間距 噴頭設(shè)計(jì)射程： R設(shè)KR,計(jì)算噴灌強(qiáng)度,各類土壤允許的噴灌強(qiáng)度,噴灌強(qiáng)度：,5.管網(wǎng)布置,布置原則：,1、管道總長短，造價(jià)低,2、有利于管理（輪灌或分）,3、平原區(qū)，支管與作物種植方向一致， 在山區(qū)，支管沿等高線布置,4、管線縱剖面應(yīng)力求平順，減少折點(diǎn)（避免 負(fù)壓）,5、支管上各噴頭的工作壓力力求一致，或在允許的范圍內(nèi)，水利設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。,6、陡坡上（下坡）縮小管徑 （上坡）管道不宜太長,7、水源應(yīng)在地塊中央，經(jīng)濟(jì)。,6、擬定噴灌工作制度,（1）. 灌水定額： （2）

4、.一次灌水時(shí)間：,（3）. 允許一次同時(shí)工作的噴頭數(shù),局部水頭損失計(jì)算：可根據(jù)水力學(xué)有關(guān)公式計(jì)算,7、管道水力計(jì)算 噴噴灌中常采用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算沿程水頭損失：,式中： f 與沿程阻力系數(shù)有關(guān)的摩阻系數(shù) m 流量指數(shù) b 管徑指數(shù) 上述f, m, b 值可從有關(guān)表中查得,支管設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)任務(wù)是限制噴頭間的流量偏差，獲得滿意的均勻度和灌水效率。 一般原則為：控制同一支管上任意兩個(gè)噴頭的噴水量之差在10以內(nèi)。此原則也等同于：控制支管上任意兩個(gè)噴頭的工作壓力水頭之差不超過噴頭設(shè)計(jì)工作壓力水頭的20% 此即為20%規(guī)則,20%原則,固定式噴灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)例,假設(shè)，灌區(qū)120畝（270m290m），

5、作物為蔬菜，地形為平地，土壤為壤土，水井供水量60m3 /h ,動(dòng)水位20m，每天開機(jī)14h，作物最大日耗水強(qiáng)度e=6mm/d,作物耗水高峰期日均降雨P(guān)=0 mm/d，設(shè)計(jì)灌水周期7d 。,（一）、 收集規(guī)劃收集所需的資料 地形、氣象 水文地質(zhì)、土壤（質(zhì)地、土層厚度、凍土深度、土壤入滲率等） 作物品種和種植結(jié)構(gòu) 動(dòng)力、水源（出水量、動(dòng)水位等） 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況,已知水源供水量，確定灌溉面積 已知灌溉面積，確定引水量和調(diào)蓄容積 方法： 如果已知水源為水井，要求確定灌溉面積 假設(shè)灌水周期為T天，日耗水e毫米 T天水井可供水量： T（天） C日開機(jī)小時(shí)數(shù)Q井 (m3/h) T天用水量：T（天） (e-p

6、)/1000 A 667,（二）、水量平衡計(jì)算,目的：,來用水平衡：來水量用水量，即：,T（天） C日開機(jī)小時(shí)數(shù)Q井（ m3/h ） T（天） (e-p)/1000 A 667,得：可灌溉的面積,本例中 A14 60/(0.667 e)=209畝,根據(jù)前面講述： 固定式噴灌系統(tǒng)用于噴灌次數(shù)多，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物 半固定式噴灌系統(tǒng)用于小麥等 小型機(jī)組式山區(qū)或經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的作物 絞盤式噴灌機(jī)小麥等大田作物 大型平移或時(shí)針式噴灌機(jī)大型農(nóng)場 本例中 灌溉作物為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的蔬菜，選擇固定式噴灌系統(tǒng),（三）、選擇噴灌系統(tǒng)的形式,根據(jù)前面講述： 1. 噴頭的選擇 考慮灌溉作物：蔬菜水滴小和噴灌強(qiáng)度較小的中低

7、壓噴頭 玉米高粱等水滴較大和噴灌強(qiáng)度較大的高壓噴頭 考慮土壤： 砂壤土噴灌強(qiáng)度較大的噴頭 粘壤土噴灌強(qiáng)度較小噴頭 考慮風(fēng)速：風(fēng)速大的地方宜選用噴灌強(qiáng)度較大水滴直徑較大的中高壓噴頭,（四）、選擇噴頭及確定噴頭組合形式,原則：在保證噴灑均勻、不留空白的情況下，使噴頭和支管的距 離應(yīng)盡量大 組合方式有：正方形、矩形、正三角形、三角形和扇形等 本例采用正方形布置,2. 噴頭的組合方式,3.計(jì)算噴頭和支管的間距,設(shè)計(jì)射程R設(shè)KR (K=0.70.9, K反映了風(fēng)的影響) 本例中： R設(shè)0.71812.6 m 如采用正方形布置，噴頭和支管間距為： L=b=1.42 R設(shè)=1.4212.617.8m18m,

8、4.計(jì)算組合平均噴灌強(qiáng)度,滿足要求,（五）、擬定噴灌工作制度,1. 灌水定額： 2.一次灌水時(shí)間：,3. 允許一次同時(shí)工作的噴頭數(shù),本例中：,（六）、管網(wǎng)水力學(xué)計(jì)算,目的：確定干管、支管直徑，系統(tǒng)總揚(yáng)程和流量，配置 水泵,1、確定支管直徑和計(jì)算支管進(jìn)口水頭,計(jì)算支管上允許的最大壓力差（20規(guī)則） h允許=H噴工20 350kPa2070kPa=7m,計(jì)算支管水頭損失若選用D63mm的PVC管， 當(dāng)D63mm時(shí)，h支=6.55m7m,計(jì)算支管進(jìn)口水頭H支管進(jìn)口 H噴頭設(shè)計(jì)壓力H豎管高度3/4h支 1/2Z 35m+1m+3/4 6.55 m+0=40.91 m,2. 計(jì)算干管水頭損失、確定干管管徑,選取最不利輪灌組，以最不利輪灌組確定干管管徑。 本例中，第一輪灌組（頂端）為最不利輪灌組,干管流量Q干83.2251.2m3/h，干管長L270m,若選用干管為D110mm（內(nèi)徑100mm）的PVC管 h干1.1fLQm/db=8.61m,3. 計(jì)算干管進(jìn)口水頭,H H干管進(jìn)口 h首動(dòng)