计算书节水灌溉

北京市平谷区

工程名称：平谷区2015年清洁小流域综合治理工程阶段：初设

专业：水工

计算书名：付家台村管灌工程计算书

审查：

校核：

编写：

计算：

湖北省水利水电规划勘测设计院北京分院二○一三年三月

计算说明

一、计算目的与要求

目的：根据不同作物的特点，选择不同的灌溉方式，通过计算，得到灌溉制度。通过水力计算，优化管网的设计，使管网经济合理。

要求：管网布置合理，分区合理、管道压力选择合理、并计算系统扬程。

二、基本数据

基本数据均采用现场调查结果，图纸为北京市测绘设计研究院实测1：10000地形图。

三、计算依据

《节水灌溉技术规范》（SL207）

《低压管道输水灌溉工程技术规范（井灌区部分）》（SL/T153）

《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》（GBT20203）

四、计算方法及过程

（1）基本资料

（2）水量平衡计算

（3）灌溉制度设计

（4）轮灌制度设计

（5）管网水力计算

（6）水泵及动力复核

（7）计算成果分析

（8）地块管网主要工程量表

（1）基本资料

a、地形地貌

该地块位于付家台村，地块形状为长方形，灌溉面积20亩。地块高差较大。

b、土壤资料

该地区土壤为壤土，土壤容重为cm3，田间持水量为％（重量百分比）。

c、作物种植情况

地块内种樱桃树。

d、气象资料

该地区多年平均降雨量为677mm，一般集中在6～9月份。冻土层深度为80cm。

e、水文、水资源

地块现有泵站一座，设计出水量70m3/h。

f、运行管理

该地块配套管灌措施后，村委会协同村用水者协会将委派专人对系统进行管理。

（2）水量平衡计算

根据灌溉面积和灌溉设计供水强度，计算管灌灌溉系统所需的最小供水流量。地块灌溉面积共计20亩。故取系统日平均工作时间t=，设计灌水周期为天。

)/(09.581000182.108.066721091.60130h m Tt amA Q =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==η

式中：

Q 0—灌溉系统设计流量，m 3/h ；

α—控制性的作物种植比例，取1；

m —设计净灌水定额，；

A —灌溉面积，210亩；

η—灌溉水利用系数，取；

T —设计灌水周期，；

t —日平均工作时间，18h 。

现有机井出水量为70m 3/h ，根据水量平衡计算，因为Q 0 小于70m 3/h ，

所以该机井可满足灌溉系统的要求。

（3）灌溉制度设计

该地块土壤容重为cm 3，田间持水率为%，拟采用管灌灌溉方式，灌溉水利用系数为。作物耗水高峰期的设计耗水强度取6mm/d ，计划湿润层深度为，设计净灌水定额按式（3-1）计算，设计灌水周期按式（3-2）

计算，实际灌水周期按式（3-3）计算。经计算，设计净灌水定额为（Mu ）。设计灌水周期为天，取实际灌水周期为10天。各设计参数及计算结果详见表3-1。

)(100021ββγ-=h m s （3-1）

式中：

m —设计净灌水定额，mm ；

γs —土壤干容重，cm 3；

h —土壤计划湿润层深度，；

β1—土壤适宜含水量（重量百分比）上限，取田间持水量的； β2—土壤适宜含水量（重量百分比）下限 ，取田间持水量的。 a I m T /=

（3-2）

T T ≤1 （3-3）

式中：

T －设计灌水周期，d ；

1T －实际灌水周期，d ；

I－设计耗水强度，6mm/d。

a

其余符号意义同式（3-1），式中相关数据详见表3-1。

表3-1 灌溉制度设计参数表

（4）轮灌制度设计

为方便灌溉运行管理，单个给水栓的灌溉面积按平均2500m2控制，并考虑地块形状适当调整。灌溉系统设计流量为h，因此水泵流量为63m3/h即能满足要求。

210亩共布设50个给水栓，每次开启2个给水栓，共组成25个轮灌组。每个轮灌组一次灌水延续时间为6h ，系统日平均工作18h ，每天灌溉3个轮灌组，10天共灌25个轮灌组。实际毛灌水定额按式（4-1）计算，一次灌水延续时间按式（4-2）计算。各设计参数及轮灌制度计算结果详见表4-1。

ηa I T m ⨯=1毛 （4-1）

式中：

毛m －实际毛灌水定额，mm ；

T 1－实际灌水周期，10d ；

a q A

m t 1000⨯=毛

（4-2）

式中：

t －一次灌水延续时间，h ；

A －一个给水栓的灌溉面积，2500m 2；

q a －一个给水栓的出口流量，h 。

其余符号意义同前，式中相关数据详见表4-1。

表4-1 轮灌制度设计表

（5）管网水力计算

a 、首部枢纽及控制系统

该地块内现有机井1眼，位于地块的北部，现有井房一座，现有水泵及首部设备能满足灌溉要求。

b 、管网布置

地块灌溉面积210亩，根据地块形状及机井与地块相对位置布置管网。主干管从机井先沿南北后东西方向布置，各条支管垂直干管南北向铺设，支管平均间距为50m ，支管上给水栓平均间距为50m ，主管及支管均采用PVC-U 管道，地埋铺设，埋深。

该地块内共设泄水井1个。管网布置图见图5-1。

水力计算根据轮灌制度和轮灌编组计算管道系统的工作水头，选取管线最长的灌组和管线最短的组分别进行计算。管道沿程水头损失按式（5-1）计算，系统的水力计算详见表5-1。

L

d

Q f h b m

f

（5-1）

式中：