灌溉工程规划设计说明

某灌溉工程规划设计说明一、编制依据1、《微灌工程技术规范》GB/T 50485-20092、《农田灌溉水质标准》GB5084-923、《节水灌溉技术规范》SL207-984、《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-19995、《中华人民共和国水利部水利工程设计概（估）算编制规定》二、总体方案选择与布局1．供水系统在山角下设置一眼机井做为灌溉的主水源，供水至灌溉用蓄水池。

灌溉供水系统包括水泵动力机组。

供水系统的选型和布置是否合理将影响整个灌溉工程的质量。

选用国内著名厂家生产的水泵，具体型号见后面水泵选型设计部分。

2．过滤系统灌水器极易被水源中的污物和杂质堵塞。

因水源中不同程度地含有一定数量的砂粒，一般可采用物理过滤的方法除去水中的砂粒。

根据单眼机井的出水量和种植区灌溉管理的实际情况，拟采用二级过滤系统，即离心过滤器+自动反冲洗叠片组合式过滤系统。

根据水质和灌水器的结构，叠片式过滤器选用120目的国外进口过滤器，过滤精度很高。

过滤系统采用自动控制反冲洗系统，但需要定期进行维护，对管理人员的要求较严格。

3．施肥系统考虑使用者管理情况，施肥系统采用施肥机，在泵出口干管、过滤系统前加注肥料，由水源泵本身提供压力。

该施肥系统施肥高效节能、操作方便，能大大提高板栗的产量。

4．输配水管网管道是灌溉系统的主要组成部分。

工程主要采用的管材有PVC、PE等。

管网系统中首部采用PVC管，田间管网系统采用PE管，微喷头、滴头及稳流器选用以色列进口产品。

PVC管材、PE管材、管件等应选用国内著名厂家产品，符合国家规范标准要求。

5．灌水器该项目微喷头工作压力0.20Mpa，流量80L/h；滴灌管工作压力0.1 Mpa，滴头间距1米，滴头流量3.6L/h；小管出流稳流器工作压力0.1 Mpa，间距3米，流量60L/h。

三、田间灌溉工程设计1.滴灌系统1.1 设计参数水量充足，能够充分保证温室灌溉根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数：(1) 日耗水强度：取5.0mm/d(2) 土壤湿润比：取80%(3) 灌水有效利用系数：η=0.9(4) 设计灌水均匀度：Cu=0.951.2 灌水器的选择据灌水器的种类和水力性能拟选用内镶片式滴灌管，滴头设计工作压力0.1MPa ，流量3.6L/h 。

13 灌溉系统的管网布置(1) 毛管布置毛管为Ф16滴灌管，灌水毛管采用沿种植方向单行布置，毛管间距为3.0m ，滴头间距为1m 。

(2) 支管的布置支管采用Ф75的PE 塑料管，设在地块纵向布置，支管首部设有控制阀、过滤器、施肥罐等，具体布置如图所示。

(3) 干管的布置主干管管沿地块南北向布置1条，材料采用UPVC 塑料管，具体布置如图所示。

(4) 保护设备的设置为使灌溉系统安全稳定的运行，在其首部设置了进气阀、压力表、网式过滤器等安全保护装置。

1.4 微灌灌溉制度的确定 (1) 设计灌水定额的推算()ηββ/10min max rzp 。

m -=经计算得：m=26.15mm=17.43m 3/h (2) 灌水周期的推算 公式： T=m/E d据计算果树的灌水周期为6.5天。

(3) 一次灌水延续时间 t=m×Se×Sr/qFdq L h f 75.475.1510505.0⨯=经计算一次灌水延续时间为t=2.18小时。

(4) 灌溉系统工作制度本系统采用轮灌的灌溉形式，分为8个轮灌区，每次灌溉一个区。

1.5 灌溉系统水力计算 (1) 沿程水头损失PE 支、毛管水力计算的公式为(2) 总水头损失：H-H f +H iHi ：局部水头损失，取沿程水头损失的10%计算 1.6水泵选型经计算水泵流量20m 3/h ，扬程20m 2．小管出流系统 2.1设计参数：根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数： ①日耗水强度：Ea ＝5mm/d ②土壤湿润比：蔬菜取90% ③灌水有效利用系数：η=0.95 ④设计灌水均匀度：Cu=0.95 ⑤土壤设计湿润比：P ＝40% 2.2灌水器的选择据土壤类型和种植作物种类，拟选用：压力补偿式稳流器，设计工作水头H d =10米，出水流量q d =50L/h 。

2.3灌溉系统的管网布置 （1）毛管布置毛管采用单行布置（即一行果树布置一条毛管），每行果树下设一条φ4的PE 管。

（2）支管的布置支管布置在每个小地块的地边，每个支管控制100～200棵树，具体布置如图所示。

（3）干管的布置从蓄水池开始用φ90UPVC 管沿果园的田间路边布置，具体布置如图所示。

（4）保护设备的装置为使灌溉系统安全稳定的运行，在其首部设置了进气阀、压力表、网式过滤器等安全保护装置，同时在每个地块都设置一个排水装置，在支管的局部最低点。

2.4微灌灌溉制度的确定 （1）灌水定额：()ηθθγmin max 1.0-⨯⨯⨯⨯=p z m式中： m ——设计灌水定额，mm ； γ——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，%m ax θ——适宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比，％）；m in θ——适宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比，％）；η——灌溉水利用系数。

经计算：m ＝48.84mm=32.56m 3/h 。

（2）灌水周期： ηEamT =式中： m ——设计灌水定额，mm Ea ——设计耗水强度，mm/d ； T ——设计灌水周期，d ；η——灌溉水利用系数。

经计算： T ＝9.3d ，根据实际情况取9d 。

（3）一次灌水延续时间：qSrSe m t ⨯⨯=t ——一次灌水延续时间，h ；m ——设计灌水定额，mm ；Se ——滴头间距，m ； Sr ——毛管间距，m ；q ——滴头流量，L/h 。

经计算，板栗树一次灌水延续时间为分别为t=1.8小时。

（4）灌溉系统工作制度：本系统考虑只有1台水泵，为防止出现10个灌水区争水现象，需要制定一套完整的轮灌制度。

首先最多只能1个灌水区的分水阀门灌水，以便灌水系统安全稳定的运行，灌水均匀。

2.5灌溉系统水力计算 （1）沿程水头损失UPVC 管水力计算的公式：n mf dQ L h 510948.0⨯=PE 支、毛管水力计算公式：F dQ L h n mf 510505.0⨯=fh ——沿程水头损失，m ；L ——管道长度，m ； Q ——流量，m 3/h ；d ——管道内径，mm ；m ——流量指数，与摩阻损失有关； n ——管径指数，与摩阻损失有关；F ——多口系数；（2）总水头损失：jf h h h +=jh ——局部水头损失，取沿程水头损失的10％计算。

2.5水泵选型经计算水泵流量20m 3/h ，扬程20m 3．微喷灌系统3.1微喷头选择及组合间距 （1）控制因素● 土壤的允许灌溉强度由于项目区土壤质地以砂壤土为主，其允许喷灌强度[p]=15mm/h 。

● 雾化指标（2）确定喷头选用以色列NAANDAN 公司的8991喷头，工作压力0.20Mpa ，流量80L/h ；喷头雾化效果好，喷头旋转平衡轻柔，无振动现象，喷头安装高度距地面0.4m 。

（3）组合间距喷头组合间距为3*3m 。

（4）校核组合喷灌强度微喷理论组合喷灌强度为：89.83*380*===b a q s ρmm/h 考虑喷灌时的蒸发等因素，微喷灌的水利用系数约为90%左右，故实际的组合喷灌强度为0.89.0*89.8*===ηρρs mm/h喷头的组合喷灌强度小于土壤的允许喷灌强度，满足要求。

3.2制定微喷灌溉制度 （1）设计灌水定额ηββγ/)(1.021-⋅⋅=h m其中：m —设计灌水定额（mm ）；γ—土壤干容重，取1.45g/cm 3；h —计划湿润层深度，10cm ；1β—田间持水量（干土重）上限(%)；2β—田间持水量（干土重）下限(%)；η—喷洒水利用系数。

适宜田间持水量的上、下限为70%和90%：%27%90%301=⨯=β，%21%70%302=⨯=β 选取η=0.90（2）设计灌水定额：ηββγ/)(1.021-⋅⋅=h m=0.1*1.45*10*（27-21）/0.90=9.67mm=6.45m 3/亩 物日需水量考虑主要作物为树木，设计临界期平均日需水量ETa=8mm/d ； （3）设计灌水周期aET m T /η=T —设计灌水周期（天）m —设计灌水定额（mm ）aET —作物日需水量（mm ）η—喷洒水利用系数，取0.90灌水周期为：1.18/90.0*67.9/===a ET m T η天，取2天；（4）计算一次灌水工作时间h m t 09.10.890.0*67.9/===ρη3.3灌溉系统水力设计 （1）灌水小区允许水头偏差率根据《微灌工程技术规范》知，灌水器设计允许流量偏差率不大于20%。

故本设计取20%。

灌水器工作水头偏差率与流量偏差率之间的关系可用下式表示：11[](10.15)v v v x h q q x x -=+其中：[]v h ——允许水头偏差率，%；x ——灌水器流态指数，本设计中灌水器流量为80L/h ，设计水头为20m ，喷头内水流为全紊流，流态指数为0.5；vq ——流量偏差率，%；综上计算有110.5[]0.0210.150.020.4120.50.5v h -⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯= ⎪⎝⎭（2）灌水小区允许水头偏差[][]dvhh h =∆式中：△h ——灌水小区允许水头偏差，m ；d h ——灌水器设计水头，m 。

故，△h=0.412×20=8.24m 。

（3）毛管极限孔数364.075.175.4]/)][446.5[(d e m q KS d h INT N ∆=式中：d ——毛管内径，d=28mmqd ——灌水器设计流量，qd=80.0L/h ； Se--灌水器间距，Se=3m ； k —水头损失扩大系数，k=1.2。

计算得微喷灌毛管极限孔数：Nm=48； （4）毛管极限长度Lm=S （Nm-1）+S0 Lm=3×48+1.5=145.5m ；根据以上计算数据，结合项目区地势情况，毛管铺设长度根据地块实际情况确定。

（5）毛管的水力设计微喷毛管选用Φ32PE 管，其沿程水力损失按以下公式计算L Q d f h mb f =其中，对于PE 管，各参数505.0=f ； 1.75m =， 4.75b =。

L —毛管长度（m ）；Q —毛管流量（L/h ），按平均流量计算q N Q ⋅=；N —毛管上喷头数（个）；q —单喷头流量（m 3/h ）；d —毛管内径（mm ）。

毛管的局部水力损失估计为沿程水力损失的10%左右，故毛管上的水力损失为m F h h f w 16.0379.0*80*594*28505.0*1.11.175.175.4==⋅= F —多口出流系数，根据m 、b 、N 值查表确定。