果园滴灌工程初步设计

榆树屯果园滴灌工程初步设计

1.概况

榆树屯果园位于榆树屯村以西，沙河驿以北，距张家堡乡政府2公里处。果园地势平坦，面积300亩，种植苹果28000余株，果树株距4m，行距5m，已基本进入盛国期。为提高水的利用率，节省水量，增加国品产量，提高果品质量，在果园内采取微喷灌系统进行灌溉。设计灌溉面积300亩，控制株树10000株。要求:果园微灌区采用滴灌形式。

2．基本资料

（1）气象资料

该地区属于大陆性季风气候区，多年平均降雨量在528.3mm左右，主要集中在6~9月份，多年平均蒸发量1857mm，多年平均最高气温28.9℃，多年平均最低气温-17.3℃，最大冻土层深度1.5m，多年平均日照小时2848.1h，多年平均无霜期149天左右。当地1956~1982年的气象资料如表1所示。

（2）土壤资料

灌区内主要为砂壤土，土壤容重为1.42g/cm3,田间最大持水量为22%，土层厚度8~15m。

（3）水源情况

灌区多年平均地下水位埋深8~14m，主要含水层厚度10~18m。果园内现有机电井一眼，位于果园南部与道路的交界处，出水量80m3/h，动水位20m，水质较好。（4）微灌系统设计参数

a.设计土壤湿润比为40%；

b.设计灌水均匀度为95%；

c.灌溉水利用系数为0.9。

（5）动力情况

该地区动力采用电力，灌溉季节基本保证24小时供电。实际日灌溉时间为14～20h。

表1 频率计算统计表

设计过程：

一、水源工程

1、单井控制面积计算：

单井控制面积由式1-1求出：

A=Q井tη/0.667 E amax，………(1-1)

式中A——井水可灌面积，亩；

Q井——水井出水量，m3/h；Q井=80 m3/h

t——水井每天抽水小时数，h；t =18

η——管灌田间水利用系数，η=0.90

E amax——作物耗水高峰期月平均日耗水量值，mm/d。根据《微灌工程技术

规范》，E amax =6 mm/d。

A=(80×18×0.90)÷(0.667×6)=324亩。

二、管网布置

机电井控制区管道从系统首部出发，向南引出干管，干管管径160mm～90mm；与干管垂直引出分水管，分水管管径63mm；平行于分水管引出支管，支管管径63mm；垂直于支管引出毛管，毛管管径25mm，与树行平行布置；毛管上接滴灌管，滴灌管绕树布置。

三、灌溉制度的拟定

1. 灌水周期的确定

根据当地实际情况，苹果灌水周期为10d，滴灌工程实施后，为了确保梨树能够及时得到灌溉，灌水周期定为：T=10d。

⒉灌水定额的计算

ｍ=(T×E a)/η

式中：ｍ——设计灌水定额，mm；

T——灌水周期，d；

E a——耗水强度，mm/d；

η——微灌水利用系数。

将T=10，E a=4.86，η=0.9，代入上述公式计算得：ｍ=54mm。

四、苹果树滴灌系统设计参数的选择

⒈设计土壤湿润比：根据《微灌工程技术规范》SL103—95，苹果树滴灌的设计湿润比取40%。

⒉设计灌水均匀度为85%以上。

⒊灌溉水利用系数：根据《微灌工程技术规范》SL103—95，滴灌灌溉水利用系数为0.90。

⒋灌水器采用管上式补偿性滴灌管。管径Φ12，滴头间距0.5m，单滴头设计流量为q d=3.75L/h，工作压力范围0.05～0.35Mp a，设计工作压力h d=0.05～0.15 Mp a。

五、工作制度的确定

1.一次工作时间的确定

t＝m×S t×S r／q d

式中：t——一次灌水延续时间，h；

m——设计灌水定额，mm；

S t——毛管间距，m；

S r——灌水器间距，m；

q d——灌水器设计流量，L/h。

将m=54mm，S t=5m，S r=3m，q d=45L/h，代入上述公式计算求得：t=18h。

2.轮灌组的划分

系统灌水周期为8d，日工作时间取20h，一次灌水历时18h，因此项目区划分为10个轮灌组，日进行1.5个轮灌组，轮灌组分区情况见表1。

表1 轮灌分组表

轮灌组工作情况见表2。

表2 轮灌分组工作表

六、系统流量的推求及管径选择

各级管道流量推求及管径选择见表3。

表3 干管各管段流量推求及管径选择表

七、管网水力计算

1.毛管长度的校核

（1）一条支管控制的灌水小区内设计水头允许水头偏差为：

［△h］＝0.4h d

式中：［△h］—一条支管控制的灌水小区内的允许水头偏差，m；

h d—灌水器设计工作压力，m。

计算得：［△h］＝0.4×15=6m

（2）在平坦地形下，灌水小区设计允许水头偏差在支、毛管间的分配比例：＝β1［△h］

△h

支

＝β2［△h］＝（１－β1）×［△h］

△h

毛

β1＝1/[1+〔L2/L1〕×〔a1n1〕］0.291

——支管允许水头偏差，m；

式中：△h

支

△h毛——毛管允许水头偏差，m；

L1——支管长度，m；

L2——毛管长度，m；

β1——小区允许水头偏差在支管上的分配比例；

β2——小区允许水头偏差在毛管上的分配比例；

n1——支管上单侧毛管的根数；

a1——支管单侧布置毛管时，值为1；

支管双侧布置毛管时，值为2。

（3）毛管极限孔数的确定