滴灌系统设计

3.2滴灌系统

3.2.1项目基本资料调查

灌区面积（(hm2）、作物、土壤（类型、容重、土层厚度）、作物种植间距（大棚长、宽，垄宽、株距、行距、垄间沟宽、深等）、水源（m3、m3/s、m3s-1/万亩）、降雨、气温、蒸发、风向风速、日照、动力等3.2.2初定设计参数

1、系统需流量Qs(m3/h)

作物耗水强度E a（mm/d）：参考表-2

设计供水强度Ia(mm/d)=E a-P0-S；P0有效降雨强度、S地下水补给量。也可参考下表-12选定I a。

表-12 设计耗水强度参考值（mm/d）

作物滴灌微喷灌作物滴灌微喷灌

葡萄、树、瓜类3～7 4～8 蔬菜（露地）4～7 5～8 粮、棉、油等植物4～7 ——冷季型草——5～8

蔬菜（保护地）2～4 ——暖季型草——3～5 注：干旱地区宜取上限值，对于在灌溉季节敞开棚膜的保护地，应按露地选取设计耗水强度灌溉面积A(hm2)：图上量取

日供水小时数t d(h/d)：12～22

灌溉水利用系数η：不低于0.9

3.2.3初定系统毛管

依据作物种植株距、行距初定系统毛管型号。如：

3.2.4土壤湿润比P

1）沿毛管灌水器间距较小

参数：

一棵作物所占有的灌水器数目n（个）

滴头间距S e(m)：毛管参数

湿润带宽度S w（m）：依据表-13湿润比范围反推，再根据设计量取选定。

作物平均行距S r（m）：毛管间距/毛管间作物行数

作物株距S t（m）：设计取值

一棵作物所占有的灌水器数目n（个）：该组的灌水器数目/

一组作物的棵数。

P=n×S e×S w/（S r×S t）

2）沿毛管灌水器间距较大

参数：

滴头间距S e(m)：毛管参数

毛管间距S L(m)：毛管参数

湿润带直径D w（m）：依据表-13湿润比范围反推，再根据设计量取选定。

P=0.785×D w2/（S L S e）×100%

土壤湿润比P要在表-13参考值范围之内。

表-13 微灌设计土壤湿润比参考值（%）

作物滴灌、涌泉灌微喷灌果树、乔木20～40 40～60

葡萄、瓜类30～50 40～70

草、灌木——100

蔬菜60～90 70～100 粮、棉、油等植物60～90 ——注：干旱地区宜取上限值

3.2.5初定灌溉制度

1、最大灌水定额m max（mm）

土壤容重γ（g/cm3）：查表-1

土壤计划湿润土层厚度z（cm）：一般蔬菜0.20～0.30m；大田作物为0.3～0.6m，果树为1-1.2m；

设计土壤湿润比P（%）：已计算

土壤田间持水量：查表-1

适宜土壤含水率上限θmax（%）：土壤田间持水量×90%

适宜土壤含水率下限θmin（%）：土壤田间持水量×75%

最大灌水定额m max=0.001γzp(θmax-θmin)

2、设计灌水周期T（d）

最大灌水定额m max（mm）：已计算

设计供水强度Ia(mm/d)：已计算

T0= m max/Ia

T≤T0

3、设计净灌水定额m d(mm)

设计灌水周期T（d）：已计算

设计供水强度Ia(mm/d)：已计算

m d=T×Ia （4）设计毛灌水定额m毛(mm)

设计净灌水定额m d(mm)：已计算

灌溉水利用系数η：0.9

m毛= m d/η5、一次灌水延续时间t（h）

设计毛灌水定额m毛(mm)：已计算

滴头间距S e(m)：灌水器型号参数

毛管布设间距S L（m）：设计量取

灌水器额定流量Q d（L/h）：灌水器型号参数

t= m毛×S e×S L/Q d 3.2.5允许水头差[Δh]

1、水头偏差率h v

灌水器允许流量偏差率q v=(q max-q min)/q a≤0.2;

灌水器额定压力h d：型号参数

灌水器流态指数χ:灌水器型号参数

灌水器工作水头偏差率h v=（1/x）q v（1+0.15（1-x）/x q v）

2、灌水小区允许水头偏差[Δh]（m）

水头偏差率h v（m）：已计算

额定工作水头h d（h/m）=额定工作压力（kPa）/10

[Δh]= h v h d

3、允许水头差的分配

分配比例：50%

灌水小区允许水头差Δh（m）：已计算

毛管允许水头偏差Δh1(m)：Δh/2

支管允许水头偏差Δh2(m)：Δh/2

3.2.7 毛管（支管）极限孔数Nm与极限长度L（m）

1、毛管极限孔数N m（个）

毛管允许水头偏差Δh1(m)：已计算

毛管内径d毛(mm)：已计算

水头损失扩大系数k：毛管总水头损失与沿程水头损失之比，通常局部损失按沿程损失的10%计算，k=1+h i/h f=1.1

毛管上分流孔间距S e（m）：灌水器型号参数

灌水器的设计流量q d（L/d）：灌水器型号参数

N m=INT(5.446×Δh1×d毛b/(k S e×q d m))0.364

2、毛管极限长度L m（m）

毛管上分流孔间距S e（m）：灌水器型号参数

毛管首孔至支管距离S0（m）：设计量取

L m= S e（N m-1）+ S0

依据极限长度，确定毛管长度，当毛管长度接近极限长度时越经济。

3.2.8 工作制度

设计灌水周期T（d）：已计算

日供水小时数t d(h/d)：已确定

一次灌溉延续时间t（h/组）：

最多轮灌组数N max（组）

N max=[T t d/t]

依据地形条件及方便管理，合理确定轮灌组数量。

3.2.9 管网水力计算

1、毛管水力计算

1）毛管水头损失h毛管(m)

摩阻系数f：查表-10

流量指数m：查表-10

管径指数b：查表-10

水头损失扩大系数k：已计算

毛管上分流孔间距S e（m）：查型号参数

灌水器的设计流量q d（L/d）：查型号参数

确定毛管内径d毛(mm)：查型号参数