【免费下载】小管出流灌溉工程设计

目录
（一）设计任务 (1)
（二）设计基本情况 (1)
（三）气象资料 (1)
（四）设计依据 (2)
（五）灌溉制度的确定 (2)
（1）灌溉系统设计参数 (2)
（2）灌水器的选择 (3)
（3）灌溉系统的管网布置 (3)
（4）水量平衡计算 (4)
①设计灌溉用水量 (4)
②设计蓄水容积及数量的确定 (4)
（5）灌溉制度的设计 (5)
①灌水定额 (5)
②灌水周期 (6)
③灌水系统设计流量 (6)
④一次水延续时间 (6)
⑤轮灌组划分 (6)
⑥毛管最大铺设长度 (7)
（6）灌溉系统水力计算 (8)
①灌溉设计流量 (8)
②管道系统水力计算和管径的计算 (9)
③管道节点压力的计算 (11)
（7）首部枢纽设计 (13)
（8）低压管道输水灌溉系统的工程量 (13)
（9）运行费用 (14)
（10）高效节水项目区作物需水量 (16)
11工程设计图 (17)
表1-2 芒果的逐月蒸发蒸腾量单位：mm
况选用如下设计参数：
①日耗水强度：e=3mm/d;
②土壤设计湿润比：P=40%；
③灌水有效利用系数：Ƞ=0.90。

（2）灌水器的选择
根据土壤类型和种植作物种类，拟选用小管灌水器。

该灌水器
由ф4PE管和40L/h稳流器两部分组成，稳流器插入毛管后，水流
过稳流器ф4PE流到果树树冠2/3处的沟环内。

稳流器额定工作压
力为0.05MPa—0.4MPa，设计工作水头H d=10m，出水流量
q d=40L/h。

（3）灌溉系统的管网布置
a.毛管与灌水器的布置：每一列树布置一条毛管，每棵树安装
一个灌水器，小管出口位于果树的环沟，环沟一般位于果树树冠的
2/3直径处，安装方式用专用打孔器在毛管打孔ф4，将稳流器直接插入毛管中，稳流器出水口接ф4PE小管。

b.管道分为干管、支管和毛管三级，主干管平行于矩形地块的
短边，分干管垂直主干管，主支管垂直分干管，分支管又垂直于主
支管。

毛管长度80m，毛管间距3.36m。

c.管材的选择：灌水器间距3.3m。

干管采用PE80级乙烯管，公
称压力1.0Mpa，外径125mm，壁厚9.2mm；支管选用PE63级乙烯管，公称压力为1.0MPa，外径90mm，壁厚8.2mm；毛管为管径为32mm，壁厚2.4mm，公称压力0.6Mpa的PE63级乙烯管。

d.出水口与软管的布置:出水口通过三通与支管连接，出水口端
与塑料软管连接，连接方式为快速接头式。

以出水口为中心，塑料
软管长度（80m ）为半径在全圆范围内灌溉。

塑料软管为涂塑软管，
其内径65mm ，公称压力0.3MPa.
e.控制调节和保护装置的布置：在各支管进口均设置闸阀、水表各一个，在总干进口设水表一块，网式过滤器和离心式过滤器各
一个。

(4)水量平衡计算
①设计灌溉用水量
灌溉用水量是指为满足作物正常生长需要，有水源向灌区提供
的水量。

它取决于灌溉面积、作物生长情况、土壤、水文地质和气
象条件等。

各年灌溉用水量不同，因此需要选择一个典型年作为规划设计的依据。

管灌工程一般采用降雨频率75%~90%的水位年作为设计典型年。

（设计典型年的选择和计算方法可参考有关工程水文书籍）
②设计蓄水容积及数量的确定
蓄水池起调节作用，其容积按下式计算，
1122Q h Q h V -=式中，为蓄水池容积，m 3；为入池管道工作时间；为入池流量，
V 1h 1Q
m 3/h ；为出池管道工作时间；为出池管道流量，m 3/h ，。

取
2h 2Q ＝24小时，即向蓄水池供水的提水本站或渠道全天24小时工作；
1h 考虑灌溉系统每天工作14小时，即取＝14h ，其灌溉用水流量平
2h 均取＝50 m 3/h 。

2Q 现有蓄水池的入池流量多数在20
m 3/h 左右，其容积为200
m 3，按上式计算，其容积满足要求；为了减小入池流量，使单个供
水水源同时控制更多的蓄水池，新建蓄水池的容积均要求达到500
m 3，其入池流量可减小到8m 3/h 。

本专项区共有灌溉系统12个，需要新建蓄水池12个。

单个蓄水池工程总投资2.52万元（500m 3），单位水量的投资
为0.010527万元/m 3。

（5）灌溉制度的确定
① 灌水定额:
m=0.1rZP(θmax -θmin )/Ƞ
式中：m—设计灌水定额，mm ；
r—土壤容重，g/cm 3；
z—计划湿润土层深度，m ；
p—微灌设计土壤湿润比，%；
θmax —适宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比，%）；
θmin —适宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比，%）；
Ƞ—灌溉水利用系数；
θ—田间持水量，%。

取r=1.4 g/cm3，z=60cm，p=40%，ŋ=0.90，、分别取田间持水量的90%和70%,田间持水量为22%。

经计算：m=18.48mm=12.32 m3/h。

②灌水周期：
T=(m/Ea)Ƞ
式中：m—设计灌水定额，mm；e—设计耗水强度，mm/d；T—设计灌水周期，d。

经计算：T=6.16d，根据实际情况取6d。

③一次水延续时间：
t=mSeSr/(Ƞq d)
式中：t—一次灌水延续时间，h；
m—设计灌水定额，mm；
Se—设计灌水间距，=3.3m；
Sr—毛管间距，=3.36m；
n—灌水器个数，n=1；
q d—灌水器流量，q d=40L/h；
Ƞ—灌溉水利用系数。

经计算：果树一次灌水延续时间为t=3.84h。

④轮灌组划分
系统允许的最大轮灌组数为：N≤cT/t
式中：C—系统日最大运行时数，h；其他符合意义同前。

取C=14，则N=21.87。

由干管首端开始，逐条支管推算其首末端压力，推算每条支管上第
一条和最后一条毛管的压力。

并且要求同一支管上第一条毛管的第一个灌水器的水头与最末
一条毛管的最后一个灌水器的水头的差值，不超过灌水器设计工作
压力的20%（已知灌水器的工作压力为），以求滴头的滴水量比较均匀。

管道节点压力计算是逐条支管进行的，其计算公式如下，
所在干管尾端压力：h干尾=z干首-10-h干-z干末
支管尾端压力：h支尾=h干尾+（z支尾-z支末）-h支
毛管1(支管进水口处第一条毛管)尾端压力:
h毛尾1=h支尾+（z毛首1-z毛末1）-h毛11
毛管2（位于支管末端）尾端压力：
h毛尾2=h支尾+（z毛首2-z毛末2）-h毛21
式中：z干首、z干末为所在干管首（进水口处）末端的地面高程，
m;10为蓄水池深度（4m）与过滤器等水利枢纽水头损失（6m）之和，m；h干、h支、h毛1、h毛2为干管、支管、毛管的水头损失，m;z支尾、z支末为支管首、末端的地面高程，m;z毛首1、z毛末1为毛管首、末端的地面高程，m。

1)Δ的计算
该地为平地，所以不存在着水头差的值，即Δ=0。

2)水泵的工作压力
H=H0+∑h f+∑h j+Δ
分支管： 300条，8.5m/条
毛管：1800条，80m/条
灌水器：44100个
（9）运行费用
1）灌水过程中，只同时开启一条支管灌水；
2）根据当地生产实践和相关试验结果，葡萄树适宜的灌水周期
可以达到15天。

本项目设计是依据规范确定灌水周期，该值偏于保
守、安全，实际灌水过程中可适当延长灌水周期，但也不宜超过10
天。

芒果全生育期中逐月的蒸发蒸腾量，见表1-2。

作物蒸发蒸腾
量计算模型如下:
ET K ET C C ⋅⋅=α式中：——作物实际蒸发蒸腾量；
c ET ——作物系数；
c K ——水面蒸发量，20cm 口径蒸发皿；
0ET ——需水系数，一般取=0.7。

αα根据芒果各发育阶段的需水情况，以及当地降雨量情况，确定
芒果和葡萄的灌溉制度。

芒果在花芽萌动期需要灌水，保证芒果顺
利开花；在花芽分化和开花期适度干旱，有利于提高芒果产量，果
实生长发育期需要充足的水分，仁和区旱季为11月至翌年5月，这
一时期降水量占全年中降水量的6.6%-11.9%，为芒果花芽分化至幼
果期，为保证芒果的座果和幼果发育，这段时间需要适度灌水。

另。