滴灌系统典型设计

滴灌系统典型设计二〇一〇年三月贾宏伟13588745052喷微灌系统应用前需要注意的2个问题1.应用目的政府层面：喷微灌是是引领传统农业向现代农业深刻变革的重要举措，对促进农业生产转型、提升农业现代化水平、促进农业增产增效和节水型社会建设具有重要意义。种植户层面：经济效益喷微灌要发展,两个层面的目的要协调和统一当前：土地流转,规模化经营逐步加强,处于现代农业的转型时期,规模化经营和小农生产同时存在,已具备推广应用的社会经济条件。喷微灌应用对象----高价值经济作物喷微灌技术应用----标准较高的喷微灌系统和简易实用型喷微灌系统项结合喷微灌系统应用前需要注意的2个问题2.可持续性效益层面：规模化、集约化、科技支撑的现代农业---高价值的经济作物。技术层面：技术设计(高标准与经济型结合)设备产品应用技术(灌水、施肥)管护层面：系统管护、落实设备材料更新资金(设备材料使用年限不一)滴灌系统的设计要求2.系统安全3.工程经济1.适时适量供水满足作物需水(灌溉保证率85%)灌水均匀(节水节肥节电、改善品质)管网足够压力不爆管滴灌灌水器不堵塞%20minmaxavqqqq%20minmaxavhhhh滴灌系统设计思路2.确定灌溉系统类型3.系统布置形式4.水量校核及灌溉制度拟定引蓄水工程设计5.管网水力计算6.水泵选型及首部枢纽1.资料调查7.投资估算及经济效益评价1.资料调查①位置：草莓节水灌溉基地位于建德市杨村桥镇绪塘村和梓源村，面积300亩。②地形资料③土壤资料：基地土壤为中壤，干容重1.4g/cm3，土层厚度大于1m。④作物和种植情况：大棚栽植，棚宽6m，长30m。草莓垄作覆膜，垄宽40cm，每垄2行，草莓株距20cm，行距20cm，垄间沟宽60cm，深30cm。⑤水源⑥气象资料：降雨、、气温、、蒸发、风向风速、日照。⑦动力滴灌适用比较广，果树、蔬菜都可以用，不受地形、气象条件限制，考虑到浙江多雨，一般设施栽培用得最多。优点:水肥利用效率高缺点:不能和喷洒农药结合，容易堵塞2.确定系统类型2.确定系统类型作物---------草莓栽培模式-----大棚，垄作覆膜(增加地温,防杂草)系统选型-----滴灌3.系统布置形式3.1系统总体布置3.2毛管布置3.3灌水器选择蓄水池泵站输水渠道干管支管支管支管支管3.系统布置形式3.1系统总体布置输水渠道渠道渠道渠道渠道独立的灌溉系统3.系统布置形式支管1-2支管2-2支管3-1干管1首部移动式枢纽滴灌毛管PE?16????球阀道路道路轮灌组2轮灌组1引水渠道引水渠道球阀3.0亩3.0亩毛管1-70?支管1-1支管2-1?支管3-2?3.0亩轮灌组3轮灌组43.0亩?支管4-1?支管4-2?支管6-13.0亩球阀轮灌组6?首部移动式枢纽接入位置支管6-2支管5-1?轮灌组53.0亩支管5-2?轮灌组73.0亩?支管7-2球阀?支管7-1支管8-2?支管8-1?3.0亩轮灌组8?干管23.1系统总体布置大棚1φ50支管迷宫式滴头φ16滴灌毛管3.系统布置形式3.2毛管布置：滴灌毛管长度30m，沿大棚长度方向垄上布置，控制宽度0.4m，每个大棚布设7条毛管。3.3灌水器选择---选择灌水器,通过湿润比校核草莓垄作覆膜，垄宽40cm，每垄2行，草莓株距20cm，行距20cm，垄间沟宽60cm，深30cm。3.系统布置形式灌水器选择：内镶滴灌带，滴头间距30cm，额定流量1.38L/h，湿润直径为0.40m。3.3灌水器选择※湿润比校核：草莓取0.853.系统布置形式滴灌带湿润区※湿润比校核：草莓取0.85abdP2785.0润式中P：土壤湿润比；d润：灌水器湿润直径，m；a：灌水器间距，m；b：毛管间距m。P＝0.785×0.42/0.3/0.4＝1.05＞0.853.系统布置形式3.3灌水器选择内镶滴灌带，滴头间距30cm，额定流量1.38L/h，湿润直径为0.40m。4.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分水量校核(水量平衡计算)：两种方法:需水量可供水量实灌面积可灌面积水量平衡分析：1.山丘区：根据需水量和灌溉保证率确定蓄水池容积2.我省一般水量都有保障,直接对水量供需进行校核4.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分水量校核(水量平衡计算)：)/(6.551090.010005.220000010003hmCAIQa需Q需：系统需水流量，m3/h；A：灌溉面积，m2；η：灌溉水利用系数,0.9；C：滴灌系统日最大运行时数C=10h；Ia：设计需水强度，mm，这里取2.5mm/d。系统渠道来水流量：180m3/h；Ia：设计需水强度，mm，这里取2.5mm/d。4.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分水量校核(水量平衡计算)：灌溉制度拟定：最大净灌水定额设计灌水周期设计毛灌水定额一次灌水的延续时间4.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分灌溉制度拟定：=0.001×1.4×30×100×(23.8－16.8)=29.4mmmmax——最大净灌水定额，mm；Z——土壤计划湿润层深度，cm；——土壤容重（g/cm3）；——适宜土壤含水率上限（重量百分比），%；——适宜土壤含水率下限（重量百分比），%；P------土壤湿润比。4.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分)(001.0minmaxmaxzpmmaxminT——设计灌水周期，d；mmax——最大净灌水定额，mm；Ia：设计需水强度，mm。灌溉制度拟定：4.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分dTT12max)(125.2/4.29maxmaxdImTa最大灌水周期md——设计净灌水定额，mm；m`——设计毛灌水定额，mm；---灌溉水利用系数,滴灌系统要求不小于0.9。灌溉制度拟定：4.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分)(305.2*12mmITmad)(3.339.0/30'mmmmdt——一次灌水的延续时间，h；m`——设计毛灌水定额，mm；Se-----灌水器间距,m:Sl-----毛管间距(毛管控制宽度),m;qd-----滴头流量，l/h。灌溉制度拟定：4.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分)(9.238.1/4.03.03.33'hqSSmtdle轮灌组划分：支管1-2支管2-2支管3-1干管1首部移动式枢纽滴灌毛管PE?16????球阀道路道路轮灌组2轮灌组1引水渠道引水渠道球阀3.0亩3.0亩毛管1-70?支管1-1支管2-1?支管3-2?3.0亩轮灌组3轮灌组43.0亩?支管4-1?支管4-2?支管6-13.0亩球阀轮灌组6?首部移动式枢纽接入位置支管6-2支管5-1?轮灌组53.0亩支管5-2?轮灌组73.0亩?支管7-2球阀?支管7-1支管8-2?支管8-1?3.0亩轮灌组8?干管2=8x12/2.9=3384.水量校核及灌溉制度拟定4.1水量校核4.2灌溉制度拟定4.3轮灌组划分5.管网水力计算确定管径和管道水头损失bmfdLQfh沿程水头损失局部水头损失gvhj225.管网水力计算确定管径和管道水头损失FdLQfhbmf多孔出流F——多口系数管径估算QD135.管网水力计算确定管径和管道水头损失毛管-----支管------干管------首部枢纽灌水小区流量偏差20%灌水小区系统允许的最大水头差毛管最大水头差毛管最大铺设长度毛管实际铺设长度毛管实际水头损失支管实际水头损失支管最大水头差%20minmaxavhhhh5.管网水力计算%20minmaxavqqqq%20minmaxavhhhh灌水小区系统流量偏差控制灌水小区系统允许的最大水头差mhqhdxv77.12)65.01(1maxmhqhdxv65.8)35.01(1minmaxminhhh系统允许的最大水头差：=12.77－8.65=4.12（m）qv——流量偏差率；x——流态指数；hd——额定压力，m。5.管网水力计算dxvhqh1max)65.01(x——流态指数；5.管网水力计算反映了灌水器的流量对压力变化的敏感程度毛管允许的最大水头损失maxminhhh系统允许的最大水头差：=12.77－8.65=4.12（m）毛管允许的最大水头差：=0.5x4.12=2.06m5.管网水力计算毛管极限长度)(23.933.038.13.02.16.1506.2446.5d446.5364.075.175.4364.075.175.4mINTSkSqhINTLdm毛d——毛管内径，mm；S——滴头间距，m；qd——单孔设计流量，L/h；毛管实际长度30m93.23m毛管实际水头损失毛管实际长度30m)(08.0365.0306.15138505.02.12.175.475.1mLFdQfhbmf毛毛则毛管进口水头为：)(73.808.065.8Hminmhhf毛毛L——毛管长，m；F——多口系数；Q毛——毛管流量，138L/h；d——毛管内径，mm；f，m，b——管材系数.5.管网水力计算支管水力计算5.管网水力计算可分配给支管的水头损失)(04.408.012.4mhhhf毛支为了降低造价，支管前32.5m，流量为9.66m3/h，选定φ50，壁厚内径42mm，压力0.40MPa的PE管；支管后32.5m，流量为4.83m3/h，选定φ40，内径34mm，压力0.25MPa的PE管。支QD13管径初选：5.管网水力计算支管变径设计及水头损失支管1-2支管2-2支管3-1干管1首部移动式枢纽滴灌毛管PE?16????球阀道路道路轮灌组2轮灌组1引水渠道引水渠道球阀3.0亩3.0亩毛管1-70?支管1-1支管2-1?支管3-2?3.0亩轮灌组3轮灌组43.0亩?支管4-1?支管4-2?支管6-13.0亩球阀轮灌组6?首部移动式枢纽接入位置支管6-2支管5-1?轮灌组53.0亩支管5-2?轮灌组73.0亩?支管7-2球阀?支管7-1支管8-2?支管8-1?3.0亩轮灌组8?干管25.管网水力计算支管变径设计及水头损失LL1L2D1Q1D2Q2mm04.4)(05.3hh1.1h2f1f支支支)(87.142369.05.324830366.0659660505.0d75.475.175.1122121mFLQLFQfhbmmf支支支)(90.0369.05.32344830505.0d75.475.122222mFLQfhbmf支支支管管径选择合适支管进水口处压力:)(78.1105.373.8hHHm支毛支干管管径初选：则干管进口处水头为：)(4.4066.91313mmQD干选择PE管，外径规格为φ50，内径42mm，公称压力0.40MPa。流量为9.66m3/h)(64.05.4249660505.01.1d1.1h75.475.1fmLQfbm干干)(24.1264.078.11hHfmH干支干干管水力计算5.管网水力计算6.水泵选型及首部枢纽)/(66.900138.070003hmnqQp)(24.220.1024.12mHHH首部干进口扬水泵设计流量：水泵设计扬程：根据设计流量和设计扬程，可选用IS50-32-160A水泵，额定流量11.0m3/h，额定扬程24.0m，配套动力机额定功率2.2KW。重量37KG6.水泵选型及首部枢纽渠道引水首部设拦污栅和沉淀池系统引水首部设