灌溉工程规划设计说明

某灌溉工程规划设计说明一、编制依据1、《微灌工程技术规范》GB/T50485-20092、《农田灌溉水质标准》GB5084-923、《节水灌溉技术规范》SL207-984、《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-19995、《中华人民共和国水利部水利工程设计概（估）算编制规定》二、总体方案选择与布局1．供水系统在山角下设置一眼机井做为灌溉的主水源，供水至灌溉用蓄水池。灌溉供水系统包括水泵动力机组。供水系统的选型和布置是否合理将影响整个灌溉工程的质量。选用国内著名厂家生产的水泵，具体型号见后面水泵选型设计部分。2．过滤系统灌水器极易被水源中的污物和杂质堵塞。因水源中不同程度地含有一定数量的砂粒，一般可采用物理过滤的方法除去水中的砂粒。根据单眼机井的出水量和种植区灌溉管理的实际情况，拟采用二级过滤系统，即离心过滤器+自动反冲洗叠片组合式过滤系统。根据水质和灌水器的结构，叠片式过滤器选用120目的国外进口过滤器，过滤精度很高。过滤系统采用自动控制反冲洗系统，但需要定期进行维护，对管理人员的要求较严格。3．施肥系统考虑使用者管理情况，施肥系统采用施肥机，在泵出口干管、过滤系统前加注肥料，由水源泵本身提供压力。该施肥系统施肥高效节能、操作方便，能大大提高板栗的产量。4．输配水管网管道是灌溉系统的主要组成部分。工程主要采用的管材有PVC、PE等。管网系统中首部采用PVC管，田间管网系统采用PE管，微喷头、滴头及稳流器选用以色列进口产品。PVC管材、PE管材、管件等应选用国内著名厂家产品，符合国家规范标准要求。5．灌水器该项目微喷头工作压力0.20Mpa，流量80L/h；滴灌管工作压力0.1Mpa，滴头间距1米，滴头流量3.6L/h；小管出流稳流器工作压力0.1Mpa，间距3米，流量60L/h。三、田间灌溉工程设计1.滴灌系统1.1设计参数水量充足，能够充分保证温室灌溉根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数：(1)日耗水强度：取5.0mm/d(2)土壤湿润比：取80%(3)灌水有效利用系数：η=0.9(4)设计灌水均匀度：Cu=0.951.2灌水器的选择据灌水器的种类和水力性能拟选用内镶片式滴灌管，滴头设计工作压力0.1MPa，流量3.6L/h。13灌溉系统的管网布置(1)毛管布置毛管为Ф16滴灌管，灌水毛管采用沿种植方向单行布置，毛管间距为3.0m，滴头间距为1m。(2)支管的布置支管采用Ф75的PE塑料管，设在地块纵向布置，支管首部设有控制阀、过滤器、施肥罐等，具体布置如图所示。(3)干管的布置主干管管沿地块南北向布置1条，材料采用UPVC塑料管，具体布置如图所示。(4)保护设备的设置为使灌溉系统安全稳定的运行，在其首部设置了进气阀、压力表、网式过滤器等安全保护装置。1.4微灌灌溉制度的确定(1)设计灌水定额的推算/10minmaxrzp。m经计算得：m=26.15mm=17.43m3/h(2)灌水周期的推算公式：T=m/Ed据计算果树的灌水周期为6.5天。(3)一次灌水延续时间t=m×Se×Sr/qFdqLhf75.475.1510505.0经计算一次灌水延续时间为t=2.18小时。(4)灌溉系统工作制度本系统采用轮灌的灌溉形式，分为8个轮灌区，每次灌溉一个区。1.5灌溉系统水力计算(1)沿程水头损失PE支、毛管水力计算的公式为(2)总水头损失：H-Hf+HiHi：局部水头损失，取沿程水头损失的10%计算1.6水泵选型经计算水泵流量20m3/h，扬程20m2．小管出流系统2.1设计参数：根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数：①日耗水强度：Ea＝5mm/d②土壤湿润比：蔬菜取90%③灌水有效利用系数：η=0.95④设计灌水均匀度：Cu=0.95⑤土壤设计湿润比：P＝40%2.2灌水器的选择据土壤类型和种植作物种类，拟选用：压力补偿式稳流器，设计工作水头Hd=10米，出水流量qd=50L/h。2.3灌溉系统的管网布置（1）毛管布置毛管采用单行布置（即一行果树布置一条毛管），每行果树下设一条φ4的PE管。（2）支管的布置支管布置在每个小地块的地边，每个支管控制100～200棵树，具体布置如图所示。（3）干管的布置从蓄水池开始用φ90UPVC管沿果园的田间路边布置，具体布置如图所示。（4）保护设备的装置为使灌溉系统安全稳定的运行，在其首部设置了进气阀、压力表、网式过滤器等安全保护装置，同时在每个地块都设置一个排水装置，在支管的局部最低点。2.4微灌灌溉制度的确定（1）灌水定额：minmax1.0pzm式中：m——设计灌水定额，mm；——土壤容重，g/cm3；z——计划湿润土层深度，m；p——微灌设计土壤湿润比，%max——适宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比，％）；min——适宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比，％）；——灌溉水利用系数。经计算：m＝48.84mm=32.56m3/h。（2）灌水周期：EamT式中：m——设计灌水定额，mmEa——设计耗水强度，mm/d；T——设计灌水周期，d；——灌溉水利用系数。经计算：T＝9.3d，根据实际情况取9d。（3）一次灌水延续时间：qSrSemtt——一次灌水延续时间，h；m——设计灌水定额，mm；Se——滴头间距，m；Sr——毛管间距，m；q——滴头流量，L/h。经计算，板栗树一次灌水延续时间为分别为t=1.8小时。（4）灌溉系统工作制度：本系统考虑只有1台水泵，为防止出现10个灌水区争水现象，需要制定一套完整的轮灌制度。首先最多只能1个灌水区的分水阀门灌水，以便灌水系统安全稳定的运行，灌水均匀。2.5灌溉系统水力计算（1）沿程水头损失UPVC管水力计算的公式：nmfdQLh510948.0PE支、毛管水力计算公式：FdQLhnmf510505.0fh——沿程水头损失，m；L——管道长度，m；Q——流量，m3/h；d——管道内径，mm；m——流量指数，与摩阻损失有关；n——管径指数，与摩阻损失有关；F——多口系数；（2）总水头损失：jfhhhjh——局部水头损失，取沿程水头损失的10％计算。2.5水泵选型经计算水泵流量20m3/h，扬程20m3．微喷灌系统3.1微喷头选择及组合间距（1）控制因素土壤的允许灌溉强度由于项目区土壤质地以砂壤土为主，其允许喷灌强度[p]=15mm/h。雾化指标作物资料dhpd蔬菜及花卉4000—5000粮食作物、经济作物及果树3000—4000牧草、饲料作物、草坪和绿化林木2000—3000（2）确定喷头选用以色列NAANDAN公司的8991喷头，工作压力0.20Mpa，流量80L/h；喷头雾化效果好，喷头旋转平衡轻柔，无振动现象，喷头安装高度距地面0.4m。（3）组合间距喷头组合间距为3*3m。（4）校核组合喷灌强度微喷理论组合喷灌强度为：89.83*380*baqsmm/h考虑喷灌时的蒸发等因素，微喷灌的水利用系数约为90%左右，故实际的组合喷灌强度为0.89.0*89.8*smm/h喷头的组合喷灌强度小于土壤的允许喷灌强度，满足要求。3.2制定微喷灌溉制度（1）设计灌水定额/)(1.021hm其中：m—设计灌水定额（mm）；—土壤干容重，取1.45g/cm3；h—计划湿润层深度，10cm；1—田间持水量（干土重）上限(%)；2—田间持水量（干土重）下限(%)；—喷洒水利用系数。适宜田间持水量的上、下限为70%和90%：%27%90%301，%21%70%302选取=0.90（2）设计灌水定额：/)(1.021hm=0.1*1.45*10*（27-21）/0.90=9.67mm=6.45m3/亩物日需水量考虑主要作物为树木，设计临界期平均日需水量ETa=8mm/d；（3）设计灌水周期aETmT/T—设计灌水周期（天）m—设计灌水定额（mm）aET—作物日需水量（mm）—喷洒水利用系数，取0.90灌水周期为：1.18/90.0*67.9/aETmT天，取2天；（4）计算一次灌水工作时间hmt09.10.890.0*67.9/3.3灌溉系统水力设计（1）灌水小区允许水头偏差率根据《微灌工程技术规范》知，灌水器设计允许流量偏差率不大于20%。故本设计取20%。灌水器工作水头偏差率与流量偏差率之间的关系可用下式表示：11[](10.15)vvvxhqqxx其中：[]vh——允许水头偏差率，%；x——灌水器流态指数，本设计中灌水器流量为80L/h，设计水头为20m，喷头内水流为全紊流，流态指数为0.5；vq——流量偏差率，%；综上计算有110.5[]0.0210.150.020.4120.50.5vh（2）灌水小区允许水头偏差dvhhh式中：△h——灌水小区允许水头偏差，m；dh——灌水器设计水头，m。故，△h=0.412×20=8.24m。（3）毛管极限孔数364.075.175.4]/)][446.5[(demqKSdhINTN式中：d——毛管内径，d=28mmqd——灌水器设计流量，qd=80.0L/h；Se--灌水器间距，Se=3m；k—水头损失扩大系数，k=1.2。计算得微喷灌毛管极限孔数：Nm=48；（4）毛管极限长度Lm=S（Nm-1）+S0Lm=3×48+1.5=145.5m；根据以上计算数据，结合项目区地势情况，毛管铺设长度根据地块实际情况确定。（5）毛管的水力设计微喷毛管选用Φ32PE管，其沿程水力损失按以下公式计算LQdfhmbf其中，对于PE管，各参数505.0f；1.75m，4.75b。L—毛管长度（m）；Q—毛管流量（L/h），按平均流量计算qNQ；N—毛管上喷头数（个）；q—单喷头流量（m3/h）；d—毛管内径（mm）。毛管的局部水力损失估计为沿程水力损失的10%左右，故毛管上的水力损失为mFhhfw16.0379.0*80*594*28505.0*1.11.175.175.4F—多口出流系数，根据m、b、N值查表确定。（6）支管水力设计微喷支管采用Φ75PE管，支管水力损失计算采用公式mLQdfFhmbw57.166*24200*8.67505.0*456.0*1.11.175.175.4（7）干管水力设计微喷干管采用Φ90PVC管，支管水力损失计算采用公式mLQdfhmbw73.124.172*50000*6.84505.0*1.11.177.177.4（84）管网总水头损失0.16+1.57+12.73＝14.46m；（94）首部及其它设备压力损失首部过滤及施肥等设备压力损失为1.0m；微喷头工作压力为0.20Mpa；（10）灌溉压力要求P=14.46+1.0+20=35.46m3.4水泵选型故水泵流量25m3/h，扬程39m