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1、6.4滴灌工程设计示例6.4.1 基本情况某基地种植葡萄面积 118亩，过去采用大水漫灌方式进行灌溉，灌水定额大，水肥损失严重，为此拟采用先进的滴灌灌水方法。该地块地势平坦，地形规整，葡萄南北向种植，株距0.8m、行距2m。地面以下1m 土层为壤土，土壤干容重 14kN/m3,田间持水率24%。地块西边距离地边 50m处有水井一眼(具体见平面布置图)，机井涌水量为32m3/h,静 水位埋深60m,动水位80m,井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结 果分析，水质满足农田灌溉水质标准，但含砂量稍高，整体看来，可作为滴灌工程水源。380V三相电源已经引至水源处。6.4.2 滴灌系统参
2、数的确定(1)灌溉保证率不低于 85%(2)灌溉水利用系数 95%(3)设计土壤湿润比不小于40%。(4)设计作物耗水强度 Ea=5.0mm/d(5)设计灌溉均匀度CU不低于80%(6)设计湿润层深0.6m6.4.3选择灌水器，确定毛管布置方式1 .选择灌水器根据工程使用材料情况比较，本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管，产品性能如下：滴灌毛管外径 16mm,滴灌毛管进口压力 0.1MPa,滴头间距 0.5m,滴头流量 q=2.75L/h ,水平最大铺设长度 90m。2 .确定毛管布置方式因葡萄种植方向为南北向，并且成行成列，非常规整，因此，毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管，根据地块
3、实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度为80m,毛管直接铺设在葡萄根部附近。3 .计算湿润比根据公式：P . = NPSeW/(SPSR) 100%式中：Np 每棵作物滴头数，个；& 滴头沿毛管上的间距，m;W 湿润带宽度(也等于单个滴头的湿润直径)，m;SP 作物株距，m;SR作物行距， m。NP0.8 0.5 = 1.6,Se = 0.5,W = 0.9, SP = 0.8, SR = 2, 八*曰 P = 45%P e , P R 代入公式得切由此可见：满足设计土壤湿润比不小于40%的要求。6.4.4 管网系统布置根据工程范围内的地形图，干管沿区内生产路布置，自水井向西至最末端；
4、分干管沿葡萄种植行与干管垂直布置，直至地块中点；支管沿垂直分干(垂直葡萄行方向)左右两侧等 距离至轮灌区边界；毛管沿葡萄种植方向布置。具体见系统平面布置图6.4.5 灌溉制度、工作制度及灌水均匀度1 .灌溉制度(1) 设计净灌水定额m净=0.1(P maxP0)ZPJ?/冰)，式中：max田间持水率，以占干土重的百分数为计，： 灌前土壤含水率，为作物允许土壤含水率下限，以占干土重的百分数计，“休一一土壤的干密度和水的密度，t/m3Z 一一土壤设计湿润层深度，mZ =0.6,尸=14KN /m3 =1.4t/m3, P max = 24M90%, P=24 父65%,=40%,Y 水=1t/m3
5、,则：m 净=0.1 父 24 M 90% - 24 M 65%)父0.6父40 父(1.4/1) = 20.16mm(2) 设计毛灌水定额：m毛二m1净 r . =20.16/0.95 =21.22mm(3)设计灌水周期：T =m1净 /Ea =20.16/5 =4.032d,取 T = 4d(3) 一次灌水延续时间t:t = m净 SeS1 /( q)式中：t 次灌水延续时间，h;Se 灌水器的间距， m;S1毛管间距，m;m净设计净灌水定额，mm;田间水利用系数；q 灌水器流量，L/h。t=20.16X 0.5X2/ (0.95X 2.75) =7.72h2 .系统工作制度本系统拟采用轮
6、灌方式进行灌溉，日工作时间18h,则最大允许轮灌组数目为N -CT/t式中：N 允许的轮灌组最大数目，取整数；C天运行的小时数，h;T 灌水时间间隔（周期），d；t 次灌水持续时间，hoC=18h, t=7.72h, T=4d ,则 N=18 X 4/7.72=9.32 个根据实际资料，本工程设计分为8个轮灌区，每个轮灌区毛管数为 30条（双向，既N1=30）, 每根毛管长=80X 2=160m,则滴头数 N2=L/Se=160/0.5=320个，故每个轮灌组的流量为Q = N1N2q/（1000 ） =30 320 2.75/（1000 0.95） = 27.79m3 / h小于水井供水流量
7、 32m3/h,满足要求。3 .灌水均匀度由于采用了压力补偿式滴头，允许水头变化范围为 10-40m,可满足灌水均匀度 80%的 要求。6.4.6流量计算及管径确定1 .各级管道流量计算：（1） 每条毛管流量：=N2q/ =320 2.75/0.95 = 926.3/h（2） 每条支管的流量：Qi =15 1 =15 926.3 =13894.5L/h= 13.89m3/h q（3） 干管的流量： 3Q =2Qi =2 13.89 27.78m /h2 .管径的确定根据输送流量、经济流速（2m/s）等，选取各级管道直径如下：3 一干管：流量为 27.78m /h,选取110mmPVC管道（承压
8、0.63MPa,壁厚3.2mm）,流 速为 0.915m/s。3干支管：流量为 27.78m /h,选取90mmPVC管道（承压0.63MPa,壁厚2.7mm）,流速为1.373m/s。3八支管：最大流量为13.89m /h,选取50mmPE管道（承压0.4MPa,内径50mm）,属 于多孔出流管。毛管：为16mm压力补偿式滴灌管。6.4.7 系统扬程的确定1 .毛管水头损失计算由于采用了补偿式滴头，允许水头变化在10-40m范围内，根据厂家提供的铺设长度要求，不再进行毛管损失计算，毛管进口处要求水头为10m水柱高。2.支管水头损失计算支管选用50mmPE管（内径50mm),负担30条毛管的供
9、水任务，双向铺设,支管单向承担15个出水口。根据下式计算支管沿程水头损失：QmHf = f 小 L d式中:f 系数；Q 流量，L/h;d 管内径，mm;L 管长，m。查表得：f -0.505,m=1.75,b-4.75,局部水头损失取沿程水头损失的11%,即hj =0.11hf则支管水头损失为h 支=hf +hj =0.835 +0.09185 =0.92685m（成果见支管水头损失计算表，取最大值）支管进口压力为H 支=10 + 0.92685=10.92685m支管水头损失计算表fmbLi(m)D(mm)Qi3(m3/h) hi(m)EA Hi(m)0.501.74.7555115013
10、.8950.0760.8350.501.74.7555225012.9680.1350.7590.501.74.7555325012.0420.1190.6230.501.74.7555425011.1160.1030.5040.501.74.7555525010.1890.0890.4010.501.74.755562509.2630.0750.3120.501.74.772508.3370.0630.2375550.501.74.782507.4100.0510.1745550.501.74.792506.4840.0400.1235550.501.74.7102505.5580.0310
11、.0835550.501.74.7112504.6320.0220.0525550.501.74.7122503.7050.0150.0305550.501.74.7132502.7790.0090.0155550.501.74.7142501.8530.0040.0065550.501.74.7152500.9260.0010.001555f =0.464, m 77, b =4.77;3 .干支管、干管水头损失计算沿程水头损失hf计算公式和支管计算一样，查表:局部水头损失按沿程水头损失的11%考虑，即hj =0.11%。_-3 ,干支管流量Q = 27.78m /h = 27780 L/h
12、,选取90mmPVC管道（承压0.63MPa ,壁厚 2.7mm）, d=90-5.4=84.6mm , L=86m ,贝Uhf =0.464 86 277801.77/84.64.77 =1.8744mhj =0.11hf =0.2062m干支管水头损失为h 干支hf =1.8744 0.2062 =2.0806m干支管入口处的进口压力为H 干支=H支+h 干支=10.92685 + 2.0806 =13.007m干管流量 Q=27.78 m3/h , =27780L/h，选取 110mmPVC 管道（承压 0.63MPa,壁厚 3.2mm）, d=110-6.4=103.6mm , L=2
13、80m ,则hf = 0.464 280 277801.77/103.64.77 = 2.32175mhj =0.11hf =0.2554m干管水头损失为h 干=% =hf =2.32175 + 0.2554 = 2.57715m干管入口处的进口压力为Hf = H 干支 +h干=13.007 +2.57715 = 15.58415 m4 .系统扬程确定首部枢纽由离心+筛网组合过滤器、闸阀、水表、施肥装置、弯头等组成，过滤器水头 损失可由产品说明书查得：h滤=10m ;其他管件局部水头损失取2m。h滤首=10 +2 = 12m泵管选用DN80镀锌管道，L=87m ,则h 井=1.1 M 87x2
14、77801.77/804.77 = 5.87m系统扬程为H =Hf + h滤首 +h井 +H 井=15.58415 +12 + 5.87+80 = 113.45m6.4.8 首部枢纽设计(1)水泵选型3根据Q =27.78m /h,H =113.45m，查阅水泵型号表，选取井用潜水泵型号为：175QJ32-120/10,电机功率 N=18.5KW。(2)过滤器根据水源水质状况，水中含有少量的沙，选用3”离心过滤器1台，2台3”筛网过滤器(过滤等级为200目)并联，进行组合过滤。(3)施肥系统选用压差式施肥罐进行施肥。(4)其他附件止回阀、闸阀、螺翼水表、进排气阀、压力表等，详细见首部枢纽图。葡
15、萄滴灌系统首部枢纽示意图10271213141312iF 27网式序号内容规格序号内容规格序号内容规格1木并10止左乩施肥罐19PVC仝直通32*202水泉175QJ32-120/10 111胭肥优DN8020PVC1接头201/23暧锌钢管DN8012PV骷接头90mm21压力表4胭迂三盘DN8013PVCJ空雀头90*322进琲气的40mm5闸阀DN8014筛网过滤器120 目 323PV0卜丝接头50*11/26Lk回阀DN8015PVCE三通90mm24PV廊阀50 mm7JVC5三盘90mm16PV第径二通90*5025PV第径直通110*908离心过滤器LX-DN8017PVCA仝
16、直通50*3226PVCt110mm9螺翼水表DN8018PVC 阀32 mm27PV喟90mm网式2119 里 20i 18 17r1626管管 f-:.:首部枢纽-O井葡萄滴灌管网平面布置图6.4.9工程预算葡萄滴灌工程材料预算清单序单位参考单价（元）复价备注号设备型号数量首部枢纽312631水泵175QJ32-120/101台7200.07200.0带3米电缆2镀锌钢管DN8088米46.04048.03钢法兰盘DN802个45.090.04铸铁闸阀DN801个388.8388.85止回阀DN801个288.0288.06PVC法兰盘90mm12个56.0672.07离心过滤器LX-DN
17、801套7800.07800.0螺翼水表DN801个570.0570.0水平式压差式施肥罐1套4200.04200.0施肥阀DN801个480.0480.0PVC 活接头90mm4个85.0340.0PVC 内丝接头90*34个32.0128.0筛网过滤器120 目 32个1500.03000.0塑料材质PVC 正三通90mm2个40.881.6PVC 异径三通90*502个31.062.0PVC 异径直通50*321个6.26.2PVC 平口球阀32mm1个13.713.7PVC 异径直通32*201个1.01.0PVC 内丝接头20*1/21个1.01.0压力表0.63MPa1个38.03
18、8.0进排气阀40mm1个56.056.0PVC 外丝接头50*11/21个4.54.5PVC 平口球阀50mm1个25.025.0PVC 异径直通110*901个25.625.6PVC90 度弯头90mm16个33.0528.0PVC 管110mm/0.63MPa4米33.8135.2带承插口PVC 管90mm/0.63MPa12米23.4280.2带承插口辅材1批800.0800.0地下管网32104PVC 管110mm/0.63MPa264米33.88923.2带承插口PVC 直通110mm6个28.9173.4PVC 伸缩节110mm1个45.045.0PVC90 度弯头110mm2个
19、56.0112.0PVC 堵头110mm1个21.621.6PVC 异径三通110*908个74.8598.4PVC 法兰盘90mm16个56.0896.0铸铁闸阀DN808个388.83110.4PVC 管90mm/0.63MPa688米23.416064.8带承插口PVC 堵头90mm8个14.5116.0PVC 异径三通90*638个35.6284.8PVC 管63mm/0.63MPa16米11.7187.2PVC 平口球阀63mm2个35.771.4泄水阀辅材1批1500.01500.089101112131415161718192021222324252627281234567891
20、011121314地上管网及灌水器PVC90 度弯头63mm10.180.8696262PVC内丝接头63*28个6.955.23PE螺软变接头50mm8个12.096.04PE正三通50mm8个8.971.25PE管（防老化）50mm/0.4MPa480米9.44531.2内径管6PE直通50mm4个6.425.67PE堵头50mm16个4.064.08卡箍16个1.016.09旁通接头滴灌管专用496个1.9942.410滴灌管2.75L/h,0.5m38600米1.661760.011滴灌管堵头16mm480个0.8384.012辅材1批1600.01600.0其它附件39101PVC胶水1Kg30瓶78.02340.02打孔器旁通专用5个120.0600.03螺栓螺母M16180套5.0900.04生料带20盘3.570.0材料费总计136903备注：此清单不含土建、运费及安装等费用，材料单价随市场价格波动，只供参考