农水课设

天津农学院课程设计说明书

设计名称农田水利学课程设计

设计题目滴灌系统规划设计

设计时间 2013年5月30日

系别水利工程系

专业水文与水资源工程

班级 2010级2班

姓名王海涛

指导教师王仰仁

目录

一、设计基本资料 (1)

1.1地形资料 (1)

1.2土壤资料 (1)

1.3作物种植情况 (1)

1.4气象资料 (1)

1.5水源条件 (1)

二、滴灌系统设计参数 (1)

2.1滴灌设计灌溉补充强度 (1)

2.2 滴灌土壤湿润 (2)

2.3 灌水小区流量偏差 (2)

2.4 灌溉水利用系数 (2)

三、水量平衡计算 (2)

3.1 设计灌溉用水量 (2)

3.2 来、用水平衡计算 (2)

四、灌水器选择与毛管布置方式 (2)

五、滴灌灌溉制度拟定 (3)

5.1 最大净灌水定额 (3)

5.2 毛灌水定额 (3)

5.3 设计灌水周期 (3)

5.4 一次灌水延续时间 (3)

六、支管、毛管水头差分配与毛管极限长度的确定 (3)

七、管网系统布置与轮灌组划分 (4)

八、管道水力计算 (4)

8.1 毛管实际水头损失 (4)

8.2 实际分配给支管的水头差 (4)

8.3 支管管径与支管进口水头计算 (4)

8.4 分干管与干管水力计算 (5)

8.5 水泵扬程确定及水泵选型 (5)

8.6 其他轮灌组水力计算 (6)

九、材料统计 (6)

附：本例设计图 (7)

滴灌系统规划设计

一、设计基本资料

1.1 地形资料

果园面积30 hm2，南北长320m，东西宽940m。水平地形，测得有1/2000地

形图。

1.2 土壤资料

土壤为中壤土．土层厚度1.5~2.0m，1.0m土层平均千密度1.4t/m3，田间持水量30%（以占土壤体积的百分比计），凋萎点土壤含水量10%（以占土壤体积的百分比计。最大冻土层深度100cm。

1.3 作物种植情况

果树株距3.3m，行距3.4m，现果树已进入盛果期，平均树冠直径40m，遮荫率约70%。作物种植方向为东西向。以往地面灌溉实测结果表明，作物耗水高峰期为7月，该月日均耗水量5.0mm/d。

1.4 气象资料

根据气象站实测资料分析，多年平均年降雨量585.5mm，全年降雨量的60%集中于7-9月，并收集到历年降雨量资料。

1.5 水源条件

该农场地下水埋深大于6m，在果园的西南边有一口井，抽水试验结果表明，动水位为20m时，出水量115m3/h。水质良好，仅含有少量沙(含沙量小于5g/L)。

二、滴灌系统规划设计参数

2.1 滴灌设计灌溉补充强度

表一：设计耗水强度 作物

滴灌 作物 滴灌 葡萄、树、瓜类

3~7 蔬菜（露地） 4~7 粮、棉、油等植

物

4~7

冷季型草 蔬菜（保护地）

2~4

暖季型草

由上述资料(表一），作物需水旺盛时期日平均耗水量Ec= 5. 0mm/d ，遮阴率Ge=70%．因此遮阴率对耗水量的修正系数为：

82.085.0%7085.0e ===G k r 因此，滴灌耗水强度为：

)/mm 1.40.582.0a d E k E c r （=⨯==

因上述E a 为耗水高峰期的耗水强度，所以设计耗水强度取为：

)/(1.4d mm E I a c ==

不考虑淋洗水量，滴灌设计灌溉补充强度为：

)/(1.4a d mm I I c ==

2.2 滴灌土壤湿润比

表二：设计土壤湿润比（%）

作物滴灌

果树、乔木25~40

葡萄、瓜类30~50

草、灌木--

蔬菜60~90

粮、棉、油等植物60~90

根据表二资料，对于宽行距作物，在北方干旱和半干旱地区，设计土壤湿润比可取20%-30%。考虑到芒果为经济作物，故滴灌土壤湿润比取p≥30%。

2.3 灌水小区流量偏差

灌水小区流量偏差q v=20%。

2.4 灌溉水利用系数

由于滴灌的水量损失很小，根据有关资料灌溉水利用系数η=0.9。

三、水量平衡计算

3.1 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，由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。

微灌工程一般采用降雨频率75%-90%的水文年作为设计典型年。（设

计典型年的选择和计算方法可参考有关工程水文书籍）

3.2 来、用水平衡计算

来、用水平衡计算的任务是确定工程规模，如灌溉面积等。本设计水源为井水，由基本资料可知，井的出水量为115m 3，取日灌溉最大运行时数C=22h ，则井水可灌溉的最大面积为：

)(54.551

.410229.0115102hm I C Q A a =⨯⨯⨯==η 本果园面积为50hm 2，因此，该水源满足滴灌系统的要求。

四、灌水器选择与毛管布置方式

选用某公司内嵌式滴灌管，壁厚0 .6mm ，内径15.4mm 。滴头额定工作压力h a = 10m ，额定流量q a =2.8L/h ，流态指数x=0.5，滴头间距

0.5m 。采用单行直线布置，即一行果树布置一条滴灌管。

查相关表可知在中壤土中，这种滴头流量的湿润直径为0.8m ，因此此种布置方式下的湿润比为：

%30%5.303

.35.08.0785.0%100785.02t 2≥=⨯⨯=⨯=S S D P e ω 说明上述灌水器与毛管布置方式满足设计湿润比的要求。

五、滴灌灌溉制度拟定

5.1 最大净灌水定额

微灌土壤计划湿润层深度取1.2m ，土壤田间持水量为30%，设计土壤湿润比为30.5%则：

)mm 3.18%)65%30%85%30(0.15.30001.0)(zp 001.0m min max max （=⨯-⨯⨯⨯⨯='-'=θθ