滴灌典型设计实例(水科院)-葛岩
滴灌系统规划设计PPT课件
设计水头与运行电费的关系
电价、系统流量及年运行时间是由滴灌工程所在地的经济发展 水平、气候条件、作物种植情况等因素决定，而系统设计水头则可 以根据设计增大或减小，是影响系统年运行电费的关键因素，并与 其成正比例关系 。
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滴灌系统设计应注意的几个问题
设计工作水头
毛管的铺设间距SL一旦被确定，则毛管亩用量和本滴灌
系统毛管的总用量是一个定值。 毛管亩用量 (m/亩) :L亩=666.7/SL(m/亩) 系统毛管总用量: L系=L亩*A
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滴灌系统设计
系统布置
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滴灌系统设计
灌水小区设计
灌水小区：具有独立流量控制的一组毛管或一条毛管。
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滴灌系统设计
系统布置
棉花滴灌常见的毛管布置
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滴灌系统设计
系统布置
毛管铺设方向必须顺延作物种植方向。
毛管的间距(SL)是由作物的种植结构——株距和行距及
其需水要求，结合土壤性质及毛管自身的水力特性决定的。
土壤湿润比
沿毛管灌水器间距较小，形成湿润带时用下式计算：
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滴灌系统设计应注意的几个问题
设计工作水头
滴灌工程输配水管网 与工作水头的关系
二次函数与指数 函数之和，在仅考虑 管径与压力等级且假 设其为连续的条件下， 其函数曲线形状如右 图所示。
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滴灌系统设计应注意的几个问题
灌水小区计算步骤：
（2）灌水小区设计允许水头偏差在支毛管间的分配
h1 1H
滴灌典型设计实例
滴灌典型设计实例滴灌是一种节水灌溉技术，通过利用滴头滴灌水滴，直接将水滴流入土壤，使水流能够直接被作物根系吸收。
滴灌技术具有高效、节水、节能、环保等优点，因此在农业生产中得到了广泛应用。
以下是一个滴灌典型设计实例。
设计需求：设计一个滴灌系统，用于灌溉一片蔬菜大棚。
大棚面积为1000平方米，栽培的蔬菜需要每天提供50mm的灌溉水量。
大棚的水源为一个集水池。
设计要求：1.确保整个蔬菜大棚内的土壤湿度保持在合适的水分范围内。
2.确保灌溉系统的水泵能够满足每天提供50mm的灌溉水量。
3.设计合适的滴灌系统布局和滴头数量，以确保每个作物都能够得到适量的水分。
设计步骤：1.确定滴灌管和滴头布局：根据大棚面积和作物的栽培情况，决定滴灌管和滴头的布局。
一般情况下，滴灌管的间距为1.5米，滴头间距为0.5米，以确保每个作物都能够得到充分的灌溉水量。
根据布局确定滴灌管的长度和滴头的数量。
2.计算滴灌水泵的扬程：根据灌溉面积和灌溉水量计算出滴灌水泵的扬程。
扬程计算公式为：扬程=灌溉面积*灌溉水量*水的密度/泵的效率。
根据公式计算出所需的扬程。
3.选择合适的滴灌管和滴头：根据灌溉系统的扬程要求，选择合适的滴灌管和滴头。
滴灌管的直径和滴头的型号应能够满足扬程要求，并且确保水流的均匀稳定。
4.确定滴灌管的长度和滴头的数量：根据大棚的面积和滴头的布局确定滴灌管的长度和滴头的数量。
滴灌管的总长度应能够覆盖整个大棚的面积，而滴头的数量应能够确保每个作物都能够得到适量的水分。
5.安装滴灌系统：根据滴灌管和滴头的布局，安装滴灌系统。
将滴头连接至滴灌管的相应位置，并利用支架将滴灌管固定在大棚内。
6.测试滴灌系统：安装完成后，对滴灌系统进行测试。
打开水源，观察水是否能够从滴头均匀地滴入土壤，并检查是否存在漏水或堵塞问题。
7.定期维护滴灌系统：滴灌系统在使用过程中需要进行定期维护。
清洗滴头和滴灌管，检查滴头的工作状态，并及时修复漏水或堵塞问题，以保证滴灌系统的正常运行。
滴灌工程典型设计
4、玉米滴灌工程典型设计典型地块选在**镇**村，地块面积200亩，东西长约267m，南北宽约500m。
种植作物为玉米，种植方向为南北走向。
（1）基本参数选取1）灌溉保证率根据《微灌工程技术规范》（GB/T50485-2009）确定地下水滴灌灌溉设计保证率为90%。
2）灌溉水利用系数根据《微灌工程技术规范》（GB/T50485-2009），灌溉水利用系数取0.95。
3）设计耗水强度根据当地研究资料膜下滴管设计耗水强度为3.5mm/d。
4）设计土壤湿润比P设计土壤湿润比P＞60%。
5）灌水小区灌水器流量偏差率q v。
灌水小区灌水器流量偏差率[q v]=20%。
（2）毛管的极限长度校核本项目总体布置由水源井—干管—支管—毛管。
本项目以一条支管控制的所有毛管为一个灌水单元，划分为一个轮灌组，允许水头偏差在支管、毛管间分配。
当滴灌的均匀系数C n＝98％，灌水小区允许水头偏差[q v]≤20％时，取滴头的流态指数x＝0.6，则滴灌的允许设计水头偏差率[]h按v下式计算：经计算，灌水器允许水头偏差率[hv]=34%取滴头的工作压力为100kPa ，则系统支、毛管的允许压力差[]h ∆为：[][]d v h h h =∆根据以上计算，将数值代入式中得[])(4.31034.0m h =⨯=∆按一般惯例，将允许水头差按0.45：0.55的比例分配给支、毛管：[][])(87.14.355.055.0毛m h h =⨯=∆=∆[][])(53.14.345.045.0支m h h =⨯=∆=∆毛管允许的极限长度为：式中：L 毛——毛管允许的极限长度，m ；q a ——滴头设计流量，L/h ，为2.8L/h ； S e ——毛管上出水孔间距，m ，为0.3m ；S 0——毛管上首孔距毛管首端距离，m ，为0.3m ； D ——毛管内径，mm ，为16mm ；K ——毛管局部水头损失加大系数，取1.1。
经计算得：L m =67.8m 。
滴灌系统典型设计课件
根据灌溉面积、灌溉时间和灌溉水量的需求，选择合适的水泵型号和功率，以确保系统能够提供足够的灌溉水压和流量。
水泵选型
滴灌系统的过滤设备包括砂石过滤器、活性炭过滤器、陶瓷过滤器等，应根据水源的水质和灌溉要求选择合适的过滤设备。
过滤设备选择
根据灌溉系统的流量和过滤要求，选择合适的过滤器型号和规格，以确保灌溉水中的杂质和颗粒物得到有效过滤。
提高城市生态效益：城市绿化是改善城市生态环境的重要手段之一，滴灌系统能够为城市植物提供更好的生长条件，提高城市生态效益和可持续发展水平。
01
02
03
04
05
05
CHAPTER
滴灌系统的设计案例与实际应用
VS
高效、精准、节水
详细描述
蔬菜温室滴灌系统设计采用高效滴头，能够精确控制每个滴头的流量，确保作物生长均匀。同时，该系统采用压力补偿技术，可根据地形和管道长度自动调节滴水压力，保证作物的水分供应。此外，该系统还具有节水、节能、便于安装和维护等优点。
根据灌溉需求和设备参数，设计灌溉管道的规格、压力和流量等参数。
设备选型与配置
选择合适的滴灌设备，包括滴头、管道、阀门等，并配置相应的过滤设备和水泵。
系统布局设计
根据现场地形和灌溉需求，设计滴灌系统的布局和灌溉区域。
现场勘查
了解现场地形、土壤类型、气候条件等，为后续设计提供基础数据。
灌溉需求分析
根据作物种类、生长阶段、土壤含水量等，确定灌溉时间和灌溉量。
滴灌系统的发展
滴灌系统的历史
滴灌系统的组成
滴灌系统主要由水源、水泵、过滤器、施肥器、管道和滴头等组成。
滴灌系统的分类
根据灌溉方式的不同，滴灌系统可分为固定式、半固定式和移动式三种类型。根据滴头出水量的不同，滴灌系统可分为微喷带灌溉、小管出流灌溉和渗灌等类型。
滴灌教程之设计图纸
故障排查
检查滴头是否正常工作
如果滴头不出水或者水量不正常，需要更换滴头。
检查管道连接处
如果发现有漏水现象，需要重新连接或更换管道。
检查水泵
如果水泵无法正常工作，需要检查水泵的电机和泵头是否正常。
设备更新与升级
性能下降的设备，需要及时更换。
升级滴灌技术
02
随着技术的不断发展，可以升级滴灌系统以提高水的利用率和
根据大棚结构和种植蔬 菜的需水特性，选择合 适的滴灌设备，如滴箭
、滴灌管等。
注意事项
注意防止大棚内的滴灌 管线结冰，以及防止灌 溉水倒流至大棚内部。
实例三：花卉种植滴灌系统设计
总结词 详细描述 设计要点 注意事项
美观大方、维护方便
适用于花卉种植，通过滴灌方式供给水分和养分，既满足花卉 生长需求，又保持土壤疏松透气。
根据花卉种类和生长环境，选择合适的滴头或滴灌带，并合理 布置管线位置。
定期检查滴灌管线是否有破损或堵塞现象，及时进行维修和清 理。
05
滴灌系统维护与保养
日常维护
定期检查滴灌管道
确保管道没有破损、堵塞或漏水 的情况。
检查过滤器
定期清洗或更换过滤器，防止杂质 进入滴灌系统。
清洗施肥器
定期清洗施肥器，防止肥料残留物 堵塞滴头。
灌溉效果。
引入智能控制
03
通过引入智能控制技术，可以实现自动化控制和远程监控，提
高滴灌系统的管理效率。
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感谢您的观看
设计要点
注意事项
根据果园面积和地形，合理布置滴灌管线 ，确保每个滴头或滴灌带的工作压力均衡 。
定期检查滴头或滴灌带是否有堵塞现象， 及时清理和更换损坏的部件。
滴灌在高效节水农业工程中的应用设计
ｈ 取 ２ｈ 。 。取 系 统 日运 行 时 间 Ｃ ２ 。 ＝ ０ｈ
２２ 系统 工 作 制 度 ．． ２
为了减小 工程 投 资 ，提 高设 备利 用率 ，增 加灌溉 面 积， 系统灌 溉采用 分组轮 灌的工作 制度 。
（ ）耗 水 强 度 。 １ 作 物 的耗水 强 度 可按 节 水灌 溉 工 程实 用 手 册Ｐ ０ ， ３ ８
２ 工程设计
由 于 项 目 区 无 可 靠 的 灌 溉 水 源 ， 得 地 下 水 成 为 唯 使
一
根 据公 式 ： Ｑ ｌｌ ａ Ａ＝ ｒ／Ｏｌ ｔ
式中 Ａ — 可灌 面积 （ｍ ） — ｈ ；
可供 选择 的水源 ， 为充 分合 理地 利 用好 地 下水 ， 先对 地
下 水进 行 了规 划 和论 证 ，确 定单 井 可 开采 量 为 １０ ｍ ２ 左 右 。 水 质 适 合灌 溉 和饮 用 ， 以 一期 实 施 ６ ６６ ｍ 且 现 ６ ．７ ｈ
ｐ —— 可供水 量 （ ｊ ） ｍ＿ ／ ｈ
ｊ 矗 Ｅ
６ｍｍ／ ｄ；
— —
设 计 供 水 强 度 （ ／）Ｉ Ｅ－ ｏ ． ｍ ／ ｍｍ ｄ ， ＝ ．Ｐ ， ５ ｍ ｄ； ． ４ 作 物 最 大 耗 水 强 度 ，大 白菜 耗 水 量 较 高 ， 取
有 效 降 雨 量 （ ｍ ｄ ，ｏ １ ｍ／ ； ｍ ／ ）Ｐ＝ ． ｍ ｄ ５ 水 源 每 １供 水 时 数 ， ２ ； ３ 取 ０ｈ 灌 溉 水 利 用 系 数 ， ０９ 。 取 ． ０
《 湖南水利水 电￣ ０ ０ ２ １ 年第 ４ 期
－
强 誊 睡
４ ００ ） １０ ７
程中的应用设计
朱春 阳
（ 南 省 水 利 水 电勘 测 设 计 研 究 总 院 长 沙 市 湖
滴灌系统典型设计PPT课件
2.确定系统类型
滴灌适用比较广，果树 、蔬菜都可以用，不受地 形、气象条件限制，考虑 到浙江多雨，一般设施栽 培用得最多。
优点: 水肥利用效率高 缺点:不能和喷洒农药 结合，容易堵塞
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2.确定系统类型 作物---------草莓 栽培模式-----大棚，垄作覆膜(增加地温,防杂草) 系统选型-----滴灌
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3. 系统布置形式
3.3灌水器选择
※湿润比校核： 草莓取0.85
湿润区
滴灌带
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3. 系统布置形式
3.3灌水器选择
内镶滴灌带，滴头间距30 cm，额定流量1.38 L/h，湿润直径为0.40 m。
※湿润比校核：草莓取0.85 P 0.785 d润2 ab
式中P ： 土壤湿润比； d润 ：灌水器湿润直径，m； a ： 灌水器间距，m； b ： 毛管间距m。
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5.管网水力计算
毛管实际水头损失 毛管实际长度30m
h f毛
1.2 f
Qm 毛
db
LF
1381.75 1.2 0.505 15.64.75
30 0.365 0.08(m)
L —— 毛管长，m；F —— 多口系数；Q毛 —— 毛管流量，138L/h； d —— 毛管内径，mm；f，m，b —— 管材系数.
支管2-2 ?
支管2-1 首部移动式枢纽 球阀 ?Biblioteka 引水渠道支管3-2 ?
支管3-1
球阀
?
轮灌组3 3.0亩
滴灌毛管 PE?16 轮灌组1
3.0亩
毛管1-70
支管1-1 支管1-2
?
滴灌系统案例设计与分析
收稿日期2015-10-12我国水资源十分紧缺,而农业用水量占全国总用水量的70%以上,而水的有效利用率偏低,1m 3水的粮食生产能力也远远低于发达国家[1-2]。
在适宜地区推广节水灌溉技术可缓解我国水资源紧缺也是现代农业发展的必然选择[3]。
本文选择猕猴桃园作为典型案例,制定了完善的滴灌系统方案,为该猕猴桃园滴灌系统的布设、实施提供科学依据,也为其他滴灌系统提供参考。
1总体布设滴灌系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网和灌水器组成[4],管网级数采用干管、支管、毛管3级固定管道,毛管上布设地埋式滴灌带,支管垂直于行布局,毛管与行平齐。
管道中的三通、弯头等附件选用与管材相配套的管件。
水源为河道取水,位于典型区域的中间位置,干管自西向东为3条分干管配水,分干管1和分干管2自南向北为田块输水,分别控制田块1(面积为3.63hm 2)和田块2(面积为3.44hm 2),分干管3自北向南为田块输水,控制田块3(面积为3.38hm 2)。
支管将压力水流引入田块,再通过旁通连接毛管,毛管上接滴灌管,绕猕猴桃树布置。
以田块1为例进行典型设计,地块面积3.63hm 2,南北向长度均为405m ,东西向长度均为90m 。
取水水源为河流。
猕猴桃畦垄为东西向,共计104垄,每垄49株苗,行距3m ,株距2m ,输水支管南北向布设田块西侧,总长度405m 。
2系统设计标准一般情况下,当滴灌的均匀系数Cu=98%,滴头的流量变差qv≤10%,若取滴头的流态指数X=0.5,则滴灌的允许设计水头偏差率[h v ]应为:[h v ]≤q v X (1+0.151-X X[q v ])(1)[h v ]≤0.203=20.3%,取[h v ]=20%。
田块耕层土壤为砂壤土,根据《微灌工程技术规范》,取滴灌的允许灌水强度ρ允=10mm/h ,设计湿润比P=35%。
3灌溉制度3.1设计参数确定设计日耗水强度,Ea=4mm/d ;设计土壤湿润比(P ),不得小于40%;计划湿润层深度,Z=0.4m ;土壤田间持水量,β=27%(占体积的百分比);适宜土壤含水量上、下限分别为80%β、60%β;土壤容重,r=1.42g/cm 3;灌溉水利用系数η=0.9。
风力提水滴灌系统的设计
风 力 提水 枢纽 装 置是 风力 提 水滴 灌 系统 的 关 键 部分 ， 由风力 提 水机 ｌ 、 输 水管 道 ２ 、 贮 水 箱 ３ 、水 流控制 机构 ４等 部分 组成 ．其 结构 如 图 ２ 所示 。 ２ ． １ ． １ 风 力提 水 机 。为 了能 合理 、有效 利 用 风
能， 使其 转 变为 动 能完成 提 水作 业 ， 我 们采 用 黑 龙江 省 畜牧机 械化 研 究所 研制 的 ４ ． ８ — １ ０ — ６ — ８型风力 提水 机 ， 该 风力 提 水机 目前 具有 国 内领 先水平 ． 工作安全可靠 ， 提水高度 ｌ Ｏ ｍ， 生 产 率 为 ３ — ６ ｔ ／ ｈ， 具 有风 向 自动调节 和大 风 自动保护 功 能。 并 且 可 以实现 人工 刹 车控 制提 水 量 ， 保证 了 农 田浇灌 期用 水 。在 风力提 水滴 灌系 统 中 ， 设 计 密闭、 单 流 向输水 管道 将水 输送 至 ５ ｍ 高度 的贮 水 箱 中。 ２ ． １ ． ２ 贮水 箱 结构 。我 们 吸取 国内外 一 些地 区
针 对 以上 滴灌 系统 能 源 消耗 问题 ．我们 设 计 了风力提 水 滴 灌 系 统 。其 设 计 方 案 为 ： 采 用
可 再 生 并 可 持 续 利 用 的清 洁 能 源 一 风能 ， 进 行 提 水 作 业 ，并 通 过 联 动 装 置 将 滴 灌 系统 有 机 的结 合 在 一 起 ，实 现 对 农 田作 物 的节 水灌 溉 。 设计 风 力提 水滴 灌 系统 由风力 提水 枢 纽装 置 与 滴灌 系 统两 大部 分 组成 ，其工 作布 置 如 图 １ 所
该 系统 中 。风 力提 水枢 纽装 置 以 风能 为 动 力， 采用 往 复式 双 臂 曲柄变 速 机构 ． 将 风 轮 的旋
滴灌系统典型设计课件
环境友好
设计应考虑对土壤、地下水和生态环境的长期影 响，确保系统的环保性。
ABCD
能源效率
考虑到能源消耗，设计应优化水泵和管网的运行 ，降低能耗。
成本效益
在满足功能需求的前提下，应尽量降低建设和运 行成本。
设计流程
01
需求分析
明确滴灌系统的用途、灌溉面积、 水源条件等基本需求。
设备选型
根据灌溉面积、水源条件等选择合 适的水泵、滴头等设备。
05
滴灌系统的维护与保养
日常维护
定期检查滴灌管道
清洗滴灌设备
确保滴灌管道无堵塞、破损或老化现象， 如有需要应及时更换。
定期清洗滴灌设备，包括滴头、管道等， 以防止堵塞。
检查水源
记录维护日志
确保水源清洁，无杂质，防止滴灌系统堵 塞。
对日常维护工作进行记录，方便后续管理 。
故障排查
检查滴头是否正常出水：如有问题应及时更换滴头。
管道长度与直径
管道长度与直径的选择影响系统的水 力性能和工程造价。
03
滴灌系统典型设计
典型设计一：果树滴灌系统
总结词
果树滴灌系统是滴灌技术中较为常见的一种，它能够根据果树生长需求，通过精 准灌溉满足果树生长所需的水分和养分，提高果树的产量和品质。
详细描述
果树滴灌系统通常包括水源、水泵、施肥装置、过滤器、输水管和滴灌带等部分 。该系统能够根据果树的需水规律和土壤湿度，通过滴灌带将水分和养分均匀地 输送到果树的根部，避免水分流失和浪费，同时提高果树的产量和品质。
详细描述
蔬菜温室滴灌系统结合了温室结构和滴灌技术的优点，实现了自动化控制和精准灌溉。这种系统能够 根据蔬菜生长的需求调节温度、湿度和光照等生长环境，从而提高蔬菜的产量和品质。
节水灌溉典型区实例设计
指标应３００— ０ 选择铝合金 喷头。其基本性 能为 ： ０ ４００， 喷头 工作压 力 ｈ 为３ ０ｋ ａ 喷 嘴 直 径 ｄ为６ ５ｍ 流 量 ｑ为 。 ５ Ｐ ， ． ｍ， ４ ５ｍ ／ ， 程 １ ｐ 为 １． ｍ ｈ＜ｐ 支 管 长 度 为 ． ｈ 射 ０ｍ， ４ ３ｍ ／ 允， ２ ０ｍ， ７ 每根支管安装 ｌ ４个喷头 ， 支管人 １ ３流量为 ６ ｈ ３ｍ ／ 。
区作为典 型区 ， 典型 区长５ ０ｎ， ８ 面积为 １．７ｈ ６ ｌ宽２０ｍ， ５ ６ ｍ 。 根据地块面积 、 形状和垄 向在地块中间打直径 １０ｍ ５ ｍ机电井 １眼 ， 成井深度为３ ０ｍ。干管垂直垄向布置 ， 支管平行 垄向布 置 。查表确定砂 壤 土的允 许 喷灌强度 Ｐ 允为 １ ／ 。雾 化 ５ｍｍ ｈ
受到 国家及农 民群众 的重视 。
２ 典型 工程 设计
２ １ 喷头选型与组合 ．
２０ ０ ９年绥滨县建设移动式滴灌工程灌溉 面积１６ ７ｈ ６ ｍ ，
配备 移 动 式 滴 灌 设 备 ２ ０套 。旱 田 喷 灌 节 水 灌 溉 面 积 ５
在两个喷灌 区内选 择最具 代表 性 的永丰 村北 玉米 种植
１３３ｈ ２配备新 打机电井 ９ ５ ｍ ， ２眼 ， 喷灌设备 ９ ２套 ， 打机 电 新 井９ ２眼 ， 喷灌泵及配套柴油机 ９ ２台 ， 干管 采用６ ｍ涂塑移 ５ｍ 动式软管７ ６ 铝合金喷头２５ ０ 。以下 将工程 设计 与 ３７ ０ｍ， ９ 个
典型工程设计介绍如下 。
２２ 运 行 方 式 ．
１ 总体 工程 设计
对具有机 电井水源工程 和小 四轮 、 水罐 等设 备并 且地块 比较集 中连片 的村屯 ， 采用移动式滴 灌措施 。该 项 目总面积
滴灌工程设计示例
滴灌工程设计示例1.引言滴灌技术是一种现代化的温室农业灌溉方式，采用滴灌技术可以实现精确的水肥管理，提高作物产量和质量，节约水资源和化肥使用量。
本设计示例旨在为滴灌工程的设计提供指导和参考。
2.滴灌系统设计滴灌系统是滴灌工程的核心，其设计应综合考虑土壤、作物、水质、水源和灌水要求等因素。
2.1土壤状况分析根据土壤类型和质地，确定滴灌系统的设计参数，如滴头间距、滴头流量和压力等。
2.2作物需水量计算根据作物类型、生长期和气候条件等因素，计算作物的需水量，确保滴灌系统可以满足作物的生长需要。
2.3水质分析进行水质分析，了解灌水水质的硬度、PH值和含盐量等参数，以便合理选择滴头材质和滴灌设备。
2.4水源分析评估灌溉水源的供应能力和水质情况，确保水源能够满足滴灌系统的需要。
2.5滴灌设备选型根据前面的分析结果，选择适合的滴灌设备，包括滴头、滴管、滴灌带和滴灌控制器等。
3.滴灌系统布置根据农田实际情况，合理布置滴头和滴管，确保整个农田的滴灌均匀和充分。
3.1滴头布置根据作物行距和植株间距，合理布置滴头，保证每棵植株都能得到充分的滴灌。
3.2滴管布置将滴管安装在地面上或埋在土壤内，根据作物的需水量和土壤的渗透性，确定滴管的间距和深度。
4.滴灌系统操作和维护有效的滴灌工程管理可以保证滴灌系统的正常运行和长期稳定的灌溉效果。
4.1灌溉调度根据作物需水量和土壤水分状况，合理制定灌水计划，确保作物的生长需要得到满足。
4.2肥水一体化管理结合滴灌系统，实施精确施肥，根据作物需求和土壤养分状况，控制灌水水量和肥料用量。
4.3设备维护定期检查和清洁滴头和滴管，确保滴灌设备的正常运行和长寿命。
4.4灌水记录建立完善的灌水记录体系，及时记录和分析灌水数据，为滴灌系统的调整和改进提供依据。
5.滴灌工程效益评价对滴灌工程进行效益评价，包括产量增加、水资源节约、经济效益和环境效益等方面的评估。
5.1产量增加通过对比滴灌和传统灌溉的产量差异，评估滴灌对作物产量的影响。
滴灌条件下干旱地区枣树耗水规律与作物系数研究
滴灌条件下干旱地区枣树耗水规律与作物系数研究摘要果树节水灌溉技术，在我师已推广多年，与传统的大水大肥灌溉相比，工程实施后节水效益明显，肥料用量也仅为常规灌的50%，果树增产幅度在10%～15%之间，有利于农工的增产增收，同时在灌溉制度中实行了支管轮灌，极大降低了农工在灌溉中的劳动强度。
大枣是我区主要种植的经济作物，产品质量好，销售市场大，对农场的经济发展起到支柱的作用，其地位十分重要。
滴灌是目前最先进的灌溉技术之一，对滴灌枣树的耗水及作物系数研究是确定合理的灌溉制度以及优化灌溉模式的依据。
本文主要结合滴灌条件下干旱地区枣树耗水规律与作物系数进行研究。
关键词滴灌；枣树；耗水规律；作物系数农十三师地处新疆维吾尔自治区东部，灌区内有国内外享有盛名的哈密大枣、葡萄、哈密瓜等特种作物。
农业是本师的主导产业和支柱产业，农业总产值占国民生产总值的50%以上。
但由于周边特殊的外部环境，造成区域内严重干旱、缺水、雨少、风大、霜冻等不利自然环境。
地表水来源于天山区各河沟，多为季节性河沟，常年有水的河流甚少，可利用的地表水有限。
地下水主要分布在平原区，由于多年开采，地下水位逐年呈下降趋势，可开采量也不容乐观，水资源制约着全师经济发展。
滴灌是一种先进灌水的方法，通过插入土壤中或放在枣树根部的滴头，将水一滴一滴注入枣树根系分布范围内，以达到灌溉的目的，滴灌能节约用水90%～95%，土壤湿润适度，有利于根系活动，能以较少的水灌溉较多的树，丘陵地区或缺水的枣园应积极创造条件，大力推广应用。
浇水量应根据树体大小和土壤干旱程度而定，树冠大，土壤干旱，灌水量大，反之则小[1]。
1 干旱地区枣树的影响及滴灌方式枣树耐旱性很强，但是过于干旱，会限制种子萌发和幼苗生长，导致苗圃苗木稀疏，建园难以成活；叶片生长缓慢，甚至停止生长，叶片小，光合效能低；枝条的生长减弱，不充实，枣头生长弱，光和面积减少；根系生长期缩短；影响叶芽和花芽的分化。
对枣树来说，花期干旱往往造成落花落果严重，坐果率大大降低，果实小、萎蔫、早落。
滴灌工程设计图集 滴灌工程设计
滴灌工程设计图集滴灌工程设计滴灌工程设计（1）总体方案规划高标准蔬菜种植区内的滴灌区有可利用方塘3座，各方塘分别控制的田块及面积如表16：（2）工程设计三个方塘控制的滴灌面积相近，取方塘5及所控制的面积为典型说明滴灌设计过程。
方塘5控制的三个田块总面积为17公顷（255亩），种植早春或秋延茄果类蔬菜（如番茄、甜椒）为主，夏季主要以速生叶菜栽培居多，茄果类蔬菜一般采用地膜加棚膜覆盖栽培，株行距一般为30～50cm 。
考虑到项目区劳动力价格较高，设计采用固定式滴灌系统。
1）管网总体布设方塘5位于控制区西南部，蔬菜南北向种植，输水干管南北向布置，支管东西向布置，通过三通、辅助支管将毛管与支管连接，把灌溉水流送至畦中，详见单体工程设计。
2）系统设计标准当滴灌的均匀系数C n ＝98％，滴头的流量变差q v ≤10％时，取滴头的流态指数x ＝0.5，则滴灌的允许设计水头偏差率[h v ]应为：[h v ]≤[h v ]≤q v x 0. 10. 5(1+0. 15)1-x x[q v ]⨯0. 1(1+0. 15) =25%1-0. 50. 5[h v ]≤0. 25根据项目区土质情况，依据《微灌工程技术规范》（SL103—95），取滴灌的允许灌水强度P 允＝15mm/h。
由于灌溉系统既要考虑到春、秋季果菜类的灌溉，又要兼顾夏季速生叶菜的灌水，故取滴灌的设计湿润比P ＝90％。
3）毛管与滴头间距的确定蔬菜密植根浅，一次滴灌定额很小，在种植品种方面，既可能有株行距较大的茄果类蔬菜，也可能有密植的叶菜类蔬菜，拟定毛管的间距（S 1）为1.0m ，滴头间距（S e ）为0.3m ，一条毛管控制两行作物，并选择国内常用的φ16mm 迷宫式毛管，滴头流量取3 L/h，工作压力100kpa 。
4）毛管极限长度的校核取滴头的工作压力为100kPa ，由于滴灌区地势平坦，支管接干管处不设水阻管或压力调节器，则系统支、毛管的允许压力差[∆h ]为：[∆h ]=[h v ]h d根据以上计算，将数值代入式中得[∆h ]=0. 25⨯10=2. 5(m )按一般惯例，将允许水头差按0.55：0.45的比例分配给支、毛管:[∆h ]毛=0. 55[∆h ]=0. 55⨯2. 5=1. 38(m )[∆h ]支=0. 45[∆h ]=0. 45⨯2. 5=1. 12(m )当滴灌中滴头流量为3.0L/h、滴头间距为0.3m 、滴灌均匀度为98％时，不考虑地形变化，φ16mm 毛管允许铺设的最大长度Ｌ毛为L 毛⎛5. 446[∆h ]d 4. 75毛=S ⨯INT1. 75 RS e q d⎝⎫⎪⎪⎭0. 364式中：Ｌ毛—毛管的极限长度，m S —滴头间距，为0.3mINT—取整符号[∆h ]毛—毛管的允许水头偏差值，为1.38md —毛管内径，取14mmR —水头损失扩大系数，R 一般取值范围为1.0～1.2，本次设计取R =1. 0q d —滴头设计流量，为3.0L/h经计算L 毛为：L 毛⎛5. 446⨯1. 38⨯144. 75=0. 3⨯INT 1. 0⨯0. 3⨯3. 01. 75⎝⎫⎪⎪⎭0. 364=46. 14(m )本次设计Ｌ毛取典型长度40m 可满足要求，因此支管典型间距为80m 。
井水均匀坡滴灌工程设计实例
井水均匀坡滴灌工程设计实例1、基本资料1.1地理位置及概况新疆生产建设兵团农八师143团地处天山北麓，准噶尔盆地南缘，东经85，北纬44。
团部距石河子市15公里。
这里交通便利，配有专用动力电源。
项目点位于143团7连，面积39.6hm 2（594亩）。
1.2 地形地貌项目区海拔592～589m 之间，有四块长×宽=611×162m 的条田组成，中间有4m 宽的林带相隔，南边为道路。
地势南高北低，坡降为5‰，见图1。
1.3 气候条件143团属新疆（北疆）玛纳斯河流域金沟河灌区，该区属典型的内陆大陆性气候，冬夏两季长，春秋两季短，多年平均最大腾发量月份为7月。
年平均降水量121.8mm ，蒸发量1970.2mm 。
该团最高日照数为3136.7小时，最低日照数为2385.5小时。
常年以西北风为主，一般风速小于5m/s 。
1.4 土壤项目区土壤为砂土，离地面0.6m 以内土层平均干容重1.5g/cm 3，田间持水量为20%（重量比）。
1.5 作物及种植 种植作物为棉花，按机械采棉模式种植，行距为10（窄行）+66（宽行）+10……+66+……cm ，株距10cm 。
根据近几年棉花膜下滴灌工程运行经验，7月份耗水强度取5.74mm/d 较为适宜。
1.6 灌溉水源水源为井水，出流量120m 3/h ，动水位42m ；水质良好，井水含砂量200mg/L ，水中无有机质，离子含量极少。
2、系统规划布置及初设参数2.1 水量平衡分析该项目区作物耗水全部来源于灌溉，取c a I I =，故设计灌溉补充强度74.5=a I （mm/d ）。
系统规模已定，A=39.6hm 2，日运行时间C 取20h/d ，滴灌水利用系数η=0.95（从系统首部至田间作物），Ia=5.74mm/d ，由式（1）计算出系统需要流量：6.1192095.06.3974.51010=⨯⨯⨯==C A I Q a η(m 3/h) （1） 系统总供水流量取120m 3/h ，水源水量可满足此要求。
辽西北半干旱地区日光温室番茄滴灌节水增产试验研究
辽西北半干旱地区日光温室番茄滴灌节水增产试验研究
侯鹏飞;葛岩
【期刊名称】《辽宁农业科学》
【年(卷),期】2009(000)004
【摘要】报道了辽西北半干旱地区日光温室内番茄不同灌溉方式的对比试验,对其全生育期土壤含水率、生育期、生长状况、灌水量、耗水量、耗水强度进行了分析,提出在日光温室内种植番茄应用滴灌技术大有节水潜力可挖,节水增产效果较好.【总页数】2页(P49-50)
【作者】侯鹏飞;葛岩
【作者单位】辽宁省水利水电科学研究院,辽宁,沈阳,110003;辽宁省水利水电科学研究院,辽宁,沈阳,110003
【正文语种】中文
【中图分类】S641.207.1
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水利灌溉典型工程设计方案
附件：典型工程设计二◦一七年四月典型工程设计1.1典型设计说明根据现有农田改造与新增农田灌溉不同、水源类型与单井出水量不同、耕地地形条件不同，选择不同的典型设计。
地下水滴灌典型设计，选择坡耕地与平原耕地两种耕地类型和单井出水量及控制灌溉面积不同的四个组合类型。
喷灌选择单机控制面积300亩、500亩两种控制灌溉面积和小型扬水站地表水水源、地下水水源两种水源类型组合的四个类型。
畦田地面灌溉选择一种类型。
实施方案共选择了滴灌、喷灌灌溉两种节水灌溉方式下的8个典型设计。
8个典型区的主要指标详见表1.1- 1。
1.2滴灌典型设计1.2.1水源工程设计滴灌工程水源工程设计包括水源井设计和井房设计。
（1）更新水源井设计更新机井依据《机井技术规范》（GB/T50625-2010）并参考周边机井的设计进行。
新打机井为混凝土管井和钢管井，混凝土管井主要分布在赤峰市和通辽市，新打水源井的原因是更新和重新布局调整。
设计混凝土管井的内径为①300mm壁厚 50mm下管深度为60m其中沉淀管5m滤水管40m井壁实管15m根据项目区水文地质情况，单井出水量分别为 50用/h和80m/h。
(2)井房设计由于原有机电井和现有可利用机电井没有井房，本次设计为了保护配电设备、水泵和滴灌工程首部系统的正常工作，每眼机电井建一个机井管理房，单个井房建筑面积12吊，地面以上尺寸为：长X宽X高 4X 3X 4.3m,基础采用砖砌体和混凝土圈梁结构，地上墙体采用砖砌体结构，井房内采用C15混凝土地面，房顶采用蓝色彩钢板。
1.2.2滴灌节水灌溉制度设计(1)灌溉设计保证率依据《节水灌溉工程技术规范》 GB/T50363-2006,《滴灌工程技术规范》GB/T50485-2009,确定设计灌溉保证率为85%(2)基本资料项目区土壤主要为砂壤土，土壤干容重 1.42g/cm3,田间持水率为23%灌溉水利用系数为0.95，项目区主要种植作物为玉米。
(3)滴灌灌溉制度设计①最大灌水定额计算最大灌水定额采用适宜水量法确定，采用公式：m max=0.001 Y zp( 0 max-0 min)式中m max-最大净灌水定额(mr);丫 -土壤容重(g/cm3)，1.42 g/cm3;z —土壤计划湿润层深度(cm)，取50cmp —设计土壤湿润比，取75%0 max-适宜土壤含水率上限(%，一般情况下玉米取田间持水率的80%-90% 本次设计取86%0 min-适宜土壤含水率下限(%，一般情况下玉米取田间持水率的60%-70% 本次设计取65%计算结果：ms=0.001X 1.42 X 50X 75X( 19.78-14.95 ) =25.72mm上述计算结果为最大净灌水定额，实际需水要求可按下式确定：m^ ms本次设计选取净灌溉定额为25.7mm（17m3/亩）。
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滴灌工程设计培训讲义辽宁省水利水电科学研究院2013年1月1 滴灌概述滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将有压水和养分均匀地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。
1.1滴灌主要技术特点（1）省水：滴灌是一种可控制的局部灌溉。
滴灌系统又采用管道输水，灌水均匀，减少了渗漏和蒸发损失。
在作物生长期内，比地面灌省水40％～60％。
（2）省肥：肥料可做到适时、适量随水滴灌到作物根系部位，易被作物根系吸收，且肥料无挥发、无淋失，提高肥料利用率30%以上。
（3）省农药：水在管道中封闭输送，避免了水对病虫害的传播。
另外，地表无积水，田间地面湿度小，不利于滋生病菌和虫害。
因而除草剂、杀虫剂用量明显减少，可省农药10%～20%。
（4）省地：由于田间全部采用管道输水，地面无常规灌溉时需要的农渠、中心渠、毛渠及埂子，可节省土地5%～7%。
（5）省工和节能：地面灌时，打毛渠、挖土堵口，劳动强度大。
采用滴灌后，只观测仪表、操作阀门，劳动强度轻，田间人工作业（包括浇水、锄草、施肥、修渠、平埂、病害治理等）和中耕机械作业等大大减少，人工管理定额大幅度提高。
（6）局部压盐碱：滴灌向土壤中不断补充净水，农膜阻止了土壤中水分的蒸发，将土壤中部分水分提升到地表所形成的湿润区内，有一个脱盐区，（利于幼苗成活及作物生长）和集盐区。
（7）有较强的抗灾能力：作物从出苗起，得到适时、适量的水和养分供给，生长健壮，抵抗力强。
同时能够及时调节小气候，具有一定抗御干旱和干热风的能力。
（8）增产：由于科学调控水肥，水肥耦合效应好，土壤疏松，通透性好，充分利用水、肥、土、光、热、气资源，使作物生长条件优越，作物普遍增产15%～50%。
各种作物均进行缩行增株，提高种植密度。
以玉米为例：采用常规灌，播种密度4000-4500 株/亩，采用滴灌，播种密度5000-6000 株/亩。
（9）品质、质量提高：滴灌营造了良好的生长和环境条件，因而，不但产量高，而且品质好。
1.2 滴灌技术的适用条件（1）适宜推广的地区：最适宜应用于地面蒸发量大的干旱、半干旱而又具备一定灌溉水源的地区。
也适宜季节性缺水的地区，在理念上应把滴灌系统作为灌溉设备和施肥设备，如果只作灌溉设备用，那就是浪费了50%的投资。
（2）适宜应用的作物：凡需要灌溉的作物都适宜应用滴灌技术。
在棉花，番茄、葡萄、辣椒、玉米、小麦、瓜果类等作物的应用效果都很好，但在使用中应该注意作物的轮作倒茬问题。
（3）适宜的生产规模和管理方式：由于滴灌需要管网或渠系供水，应该条田连片，并且在一个灌溉系统内，要作到统一种植、统一作物、统一滴水、统一施肥、统一管理。
（4）适宜的设备和政策支持：需供应质量有保证、价格经济的滴灌器材和周到的技术服务保障。
领导重视、政策支持、做好规划、加强示范、大力宣传、通力合作，均是必要的保证。
2 滴灌系统组成与主要设备滴灌系统一般由水源工程、首部枢纽、输配水管网、灌水器及控制、量测和保护装置等组成，见图2-1。
图2-1 滴灌系统组成结构图2.1 水源工程滴灌系统的水源可以是机井、泉水、库水、江河、湖泊、池塘等，但水质必须符合灌溉水质的要求。
其水源工程一般指为取水而修建的拦水、引水、蓄水、提水和沉淀工程以及相应的动力、输配电工程等。
2. 2 首部枢纽滴灌系统的首部枢纽包括动力机、水泵、施肥（药）装置、过滤设施和安全保护及量测控制设备。
其作用是从水源取水加压并注入肥料（农药）经过滤后，按时、按量输送进管网，担负着整个系统的驱动、量测和调控任务，是全系统的水、肥、压力、安全等的控制调配中心。
常用的动力机主要有电动机、柴油机、拖拉机以及其它一些动力输出设备，但首选电动机。
动力机在滴灌系统中起着重要作用，是整个滴灌系统的能量来源。
滴灌常用的水泵主要有潜水泵、离心泵等，如果水源的自然水头(由高位水池、压力水管提供)满足滴灌系统流量和压力要求，则可省去水泵及相应的动力，采用自压。
施肥(药)装置包括施肥(药)罐、文丘里施肥器、注射泵施肥装置、施肥箱等，其作用是将适于根施且速溶于水的肥料、农药、除草剂、化控药品等在施肥(药)装置中充分溶解，然后再通过滴灌系统输送到作物根部。
过滤设备是用来对滴灌用水进行过滤，提供合格的水质，防止各种污物进入滴灌系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。
过滤设备有拦污栅、离心过滤器、砂石过滤器、筛网过滤器、叠片过滤器等。
当水源为河流和水库水质时，需建沉淀池。
各种过滤设备可以在首部枢纽中单独使用，也可以根据水源水质情况组合使用。
量测、控制和保护设施是为了保证滴灌系统的正常安全运行而在系统首部枢纽中设置，如压力与流量量测仪表(如水表、压力表等)、各种控制与保护的阀门(如闸阀、逆止阀、安全阀、进排气阀等)和调节装置，其中有些设备还需用到管网系统中。
安全保护装置用来保证系统在规定压力范围内安全工作，消除管路中的气阻和真空等。
滴灌系统首部结构示意见下图。
2. 3 输配水管网输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的有压水流按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器，沿水流方向依次为干管、支管（辅管）、毛管及所需的连接管件和控制、调节设备。
管网包括干管、支管（辅管）、毛管及所需的连接管件和控制、调节设备。
毛管是滴灌系统中最末一级管道，直接为灌水器提供水量。
支管是向毛管供水的管道，在这一环节中，有时仅布设支管，有时增设多条与支管平行的辅助支管（简称辅管），每条辅管上布置多条（对）毛管。
此时，支管通过辅管向毛管供水，对轮灌运行、提高灌水均匀度起到很好的作用。
干管是将首部枢纽与各支管连接起来的管道，起输水作用。
由于滴灌系统的大小及管网布置不同，组成管网的级数也有所不同。
2.4 滴灌带滴灌带是滴灌系统中最关键的部件，是直接向作物施水肥的设备。
其作用是利用滴头的微小流道或孔眼消能减压，使水流变为水滴均匀地滴入作物根区土壤中。
常见的滴灌带有单翼迷宫式、内镶贴片式、压力补偿式等。
滴灌带选型应考虑以下因素：（1）作物种类和种植模式：不同作物需水不同，不同种植模式要求不同。
如条播植物，要求带状湿润土壤，湿润比大。
作物不同株行距，对滴头流量、间距要求也不同。
（2）土壤性质：对于粘性土适宜选用流量小的滴头，对于重壤和中壤土，滴头流量不大于3L/h；对于砂土宜选用流量大的滴头，以扩大浸润面积，减少渗漏损失。
（3）工作压力及范围：滴头都有其适宜的工作压力和范围，根据系统需要，因地制宜地选用工作压力。
（4）流量压力关系：一般选用流态指数小的灌水器对提高均匀度有利，但有时流态指数小的灌水器流道尺寸也小，或流道尺寸长，抗堵性能差，应综合考虑。
（5）灌水器价格：滴灌中，滴管带用量较大，要选用性价比高的滴管带，杜绝选用价格低、质量差的滴管带。
2. 5 控制及保护装置滴灌系统控制设施一般包括各种阀门，如闸阀、球阀、蝶阀、流量与压力调节装置等，其作用是控制和调节滴灌系统的流量和压力。
一般有压力表、水表等。
保护设施用来保证系统在规定压力范围内工作，消除管路中的气阻和真空等，一般有进(排)气阀、安全阀、逆止阀、泄水阀、空气阀等。
滴灌常用阀门作用与安装位置表3 膜下滴灌工程设计参数（1）灌溉设计保证率。
随着降雨量及分配的变化，各年灌溉水量不同，根据历年降雨资料，用频率计算方法进行统计分析，确定不同程度的干旱年份作为设计的依据。
滴灌设计保证率应根据自然条件和经济条件确定，一般不低于85%。
（2）灌溉水利用系数。
指灌到田间可被作物利用的水量与水源处引进的总水量的比值，要求应不低于0.9。
（3）系统日工作小时数。
根据工程运行经验，机井供水不宜超过22小时/每天；地表水或需要实行连续供水的，也不宜超过22小时/每天，剩余时间为停机故障和系统检修时间。
（4）流量偏差率。
同一灌水小区内灌水器的最大、最小流量之差与设计流量的比值，是目前滴灌工程设计中反映设计灌水均匀度的指标，用qv 表示。
4 系统设计工作制度滴灌系统通常有续灌、轮灌、随机供水灌溉三种配水方式。
在确定系统工作制度时，应考虑种植作物、水源条件、经济状况、农户承包及管理方式等，合理确定。
全系统续灌时，系统内全部管道同时供水，对设计灌区内所有作物同时灌水，因而系统流量大，增加工程投资，设备利用率低，所以全系统续灌多用于较小的滴灌系统。
较大的滴灌系统，其灌水方式往往是已同时开启的数条（对）毛管为一个基本灌水单元，也即灌水小区，运行时它们按轮灌分组依次轮流受水；对于基本灌水单元上游的各级管道，一般是上一级管道向下一级管道配水时，下一级管道轮流受水，这是目前大田滴灌系统中普遍采用的一种轮灌工作制度。
随机供水灌溉适合于一个系统包含多个承包农户、种植多种作物的形式。
对于采用轮灌方式配水的滴灌系统，目前应用较多的轮灌方式有以下两种：（1）辅管轮灌方式。
每条支管上布置有若干条辅管，以一条辅管控制的灌溉范围为基本灌水单元。
系统运行时，每次开启该轮灌组内的每条支管上的一条或多条辅管，该辅管上的毛管同时灌水。
这样系统流量分散，操作灵活。
（2）支管轮灌方式。
支管上不设辅管，以一条支管控制的灌溉范围为基本灌水单元，一条或多条支管构成一个轮灌组。
每个轮灌组运行时，该轮灌组内的支管上所有毛管全部开启。
一个轮灌组灌水完成后开启下一个轮灌组内的支管，关闭前一个轮灌组内的支管。
此种轮灌方式水量相对集中，管理方便。
轮灌组的划分对系统投资影响较大，同一轮灌组内的地块集中连片，运行管理方便，但流量集中、管路投资较高；若地块过于分散，管路投资可减小，但又导致管理不便。
轮灌组划分应注意以下事项：（1）各轮灌组面积和流量相近。
（2）重视土地承包与管理方式，方便农户操作和管理。
（3）轮灌组中各灌水小区相对集中，按一定的顺序编组。
（4）同一轮灌组中的种植作物相同。
滴灌典型设计实例（供参考）1 项目区概况（1）地理位置该典型区位于**乡**村，总面积3000亩，距离市区45km，交通便利。
东：41°52'29.40"，120°26'39.93"南：41°52'11.56"，120°26'2.84"西：41°52'29.85"，120°25'46.82"北41°52'38.19"，120°26'14.36" ，项目区所在地海拔381.5m。
（2）气候该区域属暖温带半湿润的大陆性季风气候，多年平均降雨量为474.7mm，多年平均气温为8.7℃，最大冻土层深度为1.3m。
（3）水文地质境内地下水主要受气候和水文地质条件影响，水位埋深深浅不一，一般河流各地段水位埋深2-6m，坡地8-10m，山地10-30m不等，地下水质较好，一般为重碳酸钙钠水和重碳酸钙镁水，矿化度在0.5mg/l左右，PH值在6.5-7之间。