1、6.4滴灌工程設(shè)計(jì)示例6.4.1基本情況某基地種植葡萄面積118畝，過(guò)去采用大水漫灌方式進(jìn)行灌溉，灌水定額大，水肥損失嚴(yán)重，為此擬采用先進(jìn)的滴灌灌水方法。該地塊地勢(shì)平坦，地形規(guī)整，葡萄南北向種植，株距0.8m、行距2m。地面以下1m土層為壤土，土壤干容重14kN/m3，田間持水率24%。地塊西邊距離地邊50m處有水井一眼（具體見(jiàn)平面布置圖），機(jī)井涌水量為32m3/h,靜水位埋深60m，動(dòng)水位80m，井口高程與地面齊平。機(jī)井水質(zhì)據(jù)周邊村莊引水工程檢驗(yàn)結(jié)果分析，水質(zhì)滿足農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但含砂量稍高，整體看來(lái)，可作為滴灌工程水源。380V三相電源已經(jīng)引至水源處。6.4.2 滴灌系統(tǒng)參數(shù)的確定（1）

2、灌溉保證率不低于85%（2）灌溉水利用系數(shù)95%（3）設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比卩®不小于40%。（4）設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度Ea=5.0mm/dC（5）設(shè)計(jì)灌溉均勻度U不低于80%（6）設(shè)計(jì)濕潤(rùn)層深0.6m6.4.3 選擇灌水器，確定毛管布置方式1選擇灌水器根據(jù)工程使用材料情況比較，本工程采用以色列某公司生產(chǎn)的壓力補(bǔ)償式滴灌管，產(chǎn)品性能如下：滴灌毛管外徑16mm,滴灌毛管進(jìn)口壓力0.1MPa，滴頭間距0.5m，滴頭流量q=2.75L/h，水平最大鋪設(shè)長(zhǎng)度90m。2確定毛管布置方式因葡萄種植方向?yàn)槟媳毕颍⑶页尚谐闪?，非常?guī)整，因此，毛管布置采用每行葡萄鋪設(shè)一條滴灌管，根據(jù)地塊實(shí)際長(zhǎng)度和產(chǎn)品的最大水平

3、鋪設(shè)長(zhǎng)度確定毛管的長(zhǎng)度為80m，毛管直接鋪設(shè)在葡萄根部附近。3計(jì)算濕潤(rùn)比根據(jù)公式：p二NSW/（SS）x100%OPePR式中：NP每棵作物滴頭數(shù)，個(gè)；Se滴頭沿毛管上的間距，m；W濕潤(rùn)帶寬度（也等于單個(gè)滴頭的濕潤(rùn)直徑），m；作物株距，m；作物行距，m。N0.8十0.5=1.6,S=0.5,W=0.9,S=0.&S=2,小、八亠伯p=45%PePR代入公式得W由此可見(jiàn)：滿足設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比不小于40%的要求。6.4.4管網(wǎng)系統(tǒng)布置根據(jù)工程范圍內(nèi)的地形圖，干管沿區(qū)內(nèi)生產(chǎn)路布置，自水井向西至最末端；分干管沿葡萄種植行與干管垂直布置，直至地塊中點(diǎn)；支管沿垂直分干（垂直葡萄行方向）左右兩側(cè)等距離

4、至輪灌區(qū)邊界；毛管沿葡萄種植方向布置。具體見(jiàn)系統(tǒng)平面布置圖6.4.5灌溉制度、工作制度及灌水均勻度1灌溉制度1）設(shè)計(jì)凈灌水定額m二0.1（P'-P'）Zp（丫/丫水）,凈max0W式中：P“max田間持水率，以占干土重的百分?jǐn)?shù)為計(jì),%P0灌前土壤含水率，為作物允許土壤含水率下限，以占干土重的百分?jǐn)?shù)計(jì)，%Y/Y水土壤的干密度和水的密度，t/m3Z土壤設(shè)計(jì)濕潤(rùn)層深度，mZ=0.6,Y=14KN/m3=1.4t/m3,P'=24x90%,P'=24x65%,P=40%,maxWY=1t/m3,貝卩：水m=0.1x24x90%一24x65%)x0.6x40x(1.4/1

5、)=20.16mm凈2)設(shè)計(jì)毛灌水定額：m=m/耳=20.16/0.95二毛凈21.22mm3)設(shè)計(jì)灌水周期：T=m/E=20.16/5=4.032d,凈a取T二4d3)一次灌水延續(xù)時(shí)間t：t-mSS/(耳q)凈e1式中：t次灌水延續(xù)時(shí)間，hSe灌水器的間距，m；S1毛管間距，m；m凈設(shè)計(jì)凈灌水定額，mm田間水利用系數(shù)；q灌水器流量，L/h。t=20.16X0.5X2/(0.95X2.75)=7.72h2系統(tǒng)工作制度本系統(tǒng)擬采用輪灌方式進(jìn)行灌溉，日工作時(shí)間18h,則最大允許輪灌組數(shù)目為N二CT/1式中：N允許的輪灌組最大數(shù)目，取整數(shù)；C天運(yùn)行的小時(shí)數(shù)，h；T灌水時(shí)間間隔（周期），d；t次灌水持

6、續(xù)時(shí)間，h。C=18h,t=7.72h,T=4d，貝VN=18X4/7.72=9.32個(gè)根據(jù)實(shí)際資料，本工程設(shè)計(jì)分為8個(gè)輪灌區(qū),每個(gè)輪灌區(qū)毛管數(shù)為30條（雙向，既N1=30）,每根毛管長(zhǎng)=80X2=160m,則滴頭數(shù)N2=L/Se=160/0.5=320個(gè)，故每個(gè)輪灌組的流量為Q=NN/（1000n）=30x320x2.75/（1000x0.95）=27.79m3/h12q小于水井供水流量32m3/h，滿足要求。3灌水均勻度由于采用了壓力補(bǔ)償式滴頭，允許水頭變化范圍為10-40m，可滿足灌水均勻度80%的要求。6.4.6 流量計(jì)算及管徑確定1各級(jí)管道流量計(jì)算：（1）每條毛管流量：工=N加=32

7、0x2.75/0.95=926.3/hq2q（2）每條支管的流量：Q=15x!=15x926.3=13894.5L/h=13.89m3/hiq（3）干管的流量：Q=2Q=2x13.89=27.78m3/hi2管徑的確定根據(jù)輸送流量、經(jīng)濟(jì)流速（2m/s）等，選取各級(jí)管道直徑如下：干管：流量為27.78m3/h，選取110mmPVC管道（承壓0.63MPa,壁厚3.2mm），流速為0.915m/s。干支管：流量為27.78m3/h，選取90mmPVC管道（承壓0.63MPa,壁厚2.7mm）,流速為1.373m/s。支管：最大流量為13.89m3/h，選取50mmPE管道（承壓0.4MPa，內(nèi)徑5

8、0mm）,屬于多孔出流管。毛管：為16mm壓力補(bǔ)償式滴灌管。6.4.7 系統(tǒng)揚(yáng)程的確定1毛管水頭損失計(jì)算由于采用了補(bǔ)償式滴頭，允許水頭變化在10-40m范圍內(nèi)，根據(jù)廠家提供的鋪設(shè)長(zhǎng)度要求，不再進(jìn)行毛管損失計(jì)算，毛管進(jìn)口處要求水頭為10m水柱高。2支管水頭損失計(jì)算支管選用50mmPE管（內(nèi)徑50mm）,負(fù)擔(dān)30條毛管的供水任務(wù)，雙向鋪設(shè)，支管單向承擔(dān)15個(gè)出水口。根據(jù)下式計(jì)算支管沿程水頭損失：Qmdb式中：f系數(shù)；Q流量，L/h；d管內(nèi)徑，mmL管長(zhǎng)，m。查表得：f二0.505'm二1.75'b二4.75;局部水頭損失取沿程水頭損失的11%,即h=011hj_.f則支管水頭損失為

9、成果見(jiàn)支管水頭損失計(jì)算表，取最大=h+h=0.835+0.09185=0.92685m支fj值）支管進(jìn)口壓力為H二10+0.92685二10.92685m支支管水頭損失計(jì)算表fmbiL(m)D(mm)Qi(m3/h)hi(m)EAHi(m)0.501.74.7115013.8950.0760.8355550.501.74.7225012.9680.1350.7595550.501.74.7325012.0420.1190.6235550.501.74.7425011.1160.1030.5045550.501.74.7525010.1890.0890.4015550.501.74.762509

10、.2630.0750.3125550.501.74.7725550.501.74.7825550.501.74.7925550.501.74.710 25550.501.74.711 25550.501.74.712 25550.501.74.713 25550.501.74.714 25550.501.74.715 2555508.3370.0630.237507.4100.0510.174506.4840.0400.123505.5580.0310.083504.6320.0220.052503.7050.0150.030502.7790.0090.01550l.8530.0040.006

11、500.9260.00l0.00l3干支管、干管水頭損失計(jì)算沿程水頭損失hf計(jì)算公式和支管計(jì)算一樣，查表：f二0.464,m二I"b二477；h=0lih局部水頭損失按沿程水頭損失的11%考慮，即jf。干支管流量Q二27.78m3/h二27780L/h，選取90mmPVC管道（承壓0.63MPa，壁厚2.7mm）,d=90-5.4=84.6mm,L=86m，貝Vh=0.464x86x277801.77/84.64.77=1.8744mfh=0.11h=0.2062mjf干支管水頭損失為h=h+h=1.8744+0.2062=2.0806m干支jf干支管入口處的進(jìn)口壓力為H=H+h=1

12、0.92685+2.0806=13.007m干支支干支干管流量Q=27.78m3/h,=27780L/h，選取110mmPVC管道（承壓0.63MPa,壁厚3.2mm）,d=110-6.4=103.6mm,L=280m，貝Vh=0.464x280x277801.77/103.64.77=2.32175mfh=0.11h=0.2554mjf干管水頭損失為h=h=h=2.32175+0.2554=2.57715m干jf干管入口處的進(jìn)口壓力為H=H+h二13.007+2.57715二15.58415m干干支干4系統(tǒng)揚(yáng)程確定首部樞紐由離心+篩網(wǎng)組合過(guò)濾器、閘閥、水表、施肥裝置、彎頭等組成，過(guò)濾器水頭1

13、0+212mh10mh損失可由產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)查得：濾；其他管件局部水頭損失取2m。濾首泵管選用DN80鍍鋅管道，L=87m,則h1.1x87x277801.77/804.775.87m井系統(tǒng)揚(yáng)程為HH+h+h+H15.58415+12+5.87+80113.45m干濾首井井6.4.8 首部樞紐設(shè)計(jì)（1）水泵選型根據(jù)Q27.78m3/h,H113.45m，查閱水泵型號(hào)表，選取井用潛水泵型號(hào)為：175QJ32-120/10，電機(jī)功率N=18.5KW。（2）過(guò)濾器根據(jù)水源水質(zhì)狀況，水中含有少量的沙，選用3”離心過(guò)濾器1臺(tái)，2臺(tái)3”篩網(wǎng)過(guò)濾器（過(guò)濾等級(jí)為200目）并聯(lián)，進(jìn)行組合過(guò)濾。（3）施肥系統(tǒng)選用壓差

14、式施肥罐進(jìn)行施肥。（4）其他附件止回閥、閘閥、螺翼水表、進(jìn)排氣閥、壓力表等，詳細(xì)見(jiàn)首部樞紐圖。IZL葡萄滴灌系統(tǒng)首部樞紐示意圖101213141312序號(hào)內(nèi)容規(guī)格序號(hào)內(nèi)容規(guī)格序號(hào)內(nèi)容規(guī)格1水井10壓差式施肥罐19PVC異徑直通32*202水泵175QJ32-120/1011施肥閥DN8020PVC內(nèi)絲接頭20*1/2"3鍍鋅鋼管DN8012PVC活接頭90mm21壓刀表4鋼法蘭盤DN8013PVC內(nèi)絲接頭90*3"22進(jìn)排氣閥40mm5閘閥DN8014篩網(wǎng)過(guò)濾器120目3"23PVC外絲接頭50*11/2"6止回閥DN8015PVC止二通90mm24PV

15、C球閥50mm7PVC法蘭盤90mm16PVC異徑二通90*5025PVC異徑直通110*908離心過(guò)濾器LX-DN8017PVC異徑直通50*3226PVC管110mmDN8032mm27PVC管90mm耳j網(wǎng)式I哲0口1與呂甜X網(wǎng)式191722甲23:包2416161620lq218管-.管-.1閘閥8個(gè)葡萄滴灌管網(wǎng)平面布置圖6.4.9 工程預(yù)算序號(hào)設(shè)備型號(hào)數(shù)量單位參考單價(jià)（元）復(fù)價(jià)備注首部樞紐312631水泵175QJ32-120/101臺(tái)7200.07200.0帶3米電纜2鍍鋅鋼管DN8088米46.04048.03鋼法蘭盤DN802個(gè)45.090.04鑄鐵閘閥DN801個(gè)388.83

16、88.85止回閥DN801個(gè)288.0288.06PVC法蘭盤90mm12個(gè)56.0672.0葡萄滴灌工稈材料預(yù)算清單7離心過(guò)濾器LX-DN801套7800.07800.0螺翼水表DN801個(gè)570.0570.0水平式壓差式施肥罐1套4200.04200.0施肥閥DN801個(gè)480.0480.0PVC活接頭90mm4個(gè)85.0340.0PVC內(nèi)絲接頭90*3"4個(gè)32.0128.0篩網(wǎng)過(guò)濾器120目3"2個(gè)1500.03000.0塑料材質(zhì)PVC正三通90mm2個(gè)40.881.6PVC異徑三通90*502個(gè)31.062.0PVC異徑直通50*321個(gè)6.26.2PVC平口球閥

17、32mm1個(gè)13.713.7PVC異徑直通32*201個(gè)1.01.0PVC內(nèi)絲接頭20*1/2"1個(gè)1.01.0壓力表0.63MPa1個(gè)38.038.0進(jìn)排氣閥40mm1個(gè)56.056.0PVC外絲接頭50*11/2"1個(gè)4.54.5PVC平口球閥50mm1個(gè)25.025.0PVC異徑直通110*901個(gè)25.625.6PVC90度彎頭90mm16個(gè)33.0528.0PVC管110mm/0.63MPa4米33.8135.2帶承插口PVC管90mm/0.63MPa12米23.4280.2帶承插口輔材1批800.0800.0地下管網(wǎng)32104PVC管110mm/0.63MPa2

18、64米33.88923.2帶承插口PVC直通110mm6個(gè)28.9173.4PVC伸縮節(jié)110mm1個(gè)45.045.0PVC90度彎頭110mm2個(gè)56.0112.0PVC堵頭110mm1個(gè)21.621.6PVC異徑三通110*908個(gè)74.8598.4PVC法蘭盤90mm16個(gè)56.0896.0鑄鐵閘閥DN808個(gè)388.83110.4PVC管90mm/0.63MPa688米23.416064.8帶承插口PVC堵頭90mm8個(gè)14.5116.0PVC異徑三通90*638個(gè)35.6284.8PVC管63mm/0.63MPa16米11.7187.2PVC平口球閥63mm2個(gè)35.771.4泄水閥輔材1批1500.01500.06962689101112131415161718192021222324252627281234567891011121314地上管網(wǎng)及灌水器1PVC90度彎頭63mm10.180.82PVC內(nèi)絲接頭63*2"8個(gè)6.955.23PE螺軟變接頭50mm8個(gè)12.096.04PE正三通50mm8個(gè)8.971.25PE管（防老化）50mm/0.4MPa