农田水利学(喷灌系统)规划设计

学校：—云南农业大学—学院：水利水电与建筑学院一指导老师：—

教学班号：一班

专业：一水利水电工稈

学号：

姓名：_____________

农田水利学课程设计

课程设计目的

通过对管道灌溉系统（包括喷灌，微灌或低压管道输水灌溉系统）的规划设计，了解灌溉系统设计过程及设计方法，巩固农田水利学的所学内容，提高综合应用能力和创造能力。具体要求

1、管道灌溉系统的规划布置原则，掌握灌溉系统规划设计的基

本要求与设计方法；

2、掌握管道灌溉工程规划设计的基本规范；

3、学会收集，分析，运用有关资料和数据；

4、提高独立工作能力，创造能力及综合运用专业知识解决实际问题的能力。

基本资料

某实验果园，面积95亩，种植苹果树共2544株，果树株距4m,行距

6m,正值盛果期。园内有十字交叉道路，路边与第一排树的距离南北向为2m,东西向为3mo果园由道路分割成为4小区。详见1：2000果园规划图。

该园地面平坦，土壤为砂壤土，果园南部有一眼机井，最

大供水量60m3/h，动水位距地面20m,该地电力供应不足，每日开机时间不宜超过14h。为了节约用水，并保证适时适量向果树供水，拟采用固定式喷灌系统。

据测定，该地苹果树耗水高峰期平均日耗水强度为6mm Z d,

灌水周期可取5〜7天。该地属半干旱气候区，灌溉季节多风， 月平均风速为2.5m / s ，且风向多变。该地冻土层深度

0.6m

灌溉区域如下图所示：

果园平面图

要求:

（1 ）选择喷头型号和确定喷头组合形式

（包括验核组合平

均喷灌强度（'）是否小于土壤允许喷灌强度（

'允）；

（2） 布置干、支管道系统 （包括验核支管首、尾上的喷头

工作压力差是否满足《喷灌技术规范》的要求，下称《规范》

）;

（3） 拟定喷灌灌溉制度，计算喷头工作时间及确定系统轮

灌工作制度

;

132m

22X 30

148m

(4) 确定干、支管管道直径，计算系统设计流量和总扬程。

(5) 水泵和动力选型。

1、喷灌选型与总体规划

1.1喷灌工程应根据因地制宜的原则

资料收集：1、地形：地面平坦

2、土壤：砂壤土冻土层深0.6m

3、作物：苹果树园林，正值盛果期

3

4、水源：机井，果园南部井水，最大供水量为60m/h, 水位距地20m。

5、气象：灌溉季节多风，平均风速 2.5m/s，风向多

变

6、种植面积95亩，果树2544株，株距4m,行距6m, 园内有十字

交叉道路，路边与第一排树的距离南北向为2m，东西向为

3m。

社会经济条件：果园为实验果园，面积95亩，交通方便，电力

供应不足；

系统选型：工程应根据因地制宜原则，综合考虑以下因素选择

系统类型：

1、水源类型位置；

2、地形地貌；

3、地块形状；

4、土壤地质；

5、降水量灌溉区风速；

6、风向；

7、对象；

&社会经济条件；

9、生产管理体制；

10、劳动力状况及使用者素质等情况。

由于该果园为盛果期的苹果树，经济价值就目前情况较

高。灌水频繁，作物耗水量大，劳动力缺乏，但作为实验果园，管理者素质高有利于喷灌系统的实施，综合考虑后，拟定采用固定使得喷灌系统。喷灌设计保证率应根据自然条件和经济条件确定，一般不应低于85 %。

灌溉试验资料：该地区位于淮北地区，土壤为砂壤土，田

间持水率为32% (占容重，下同)，凋萎系数为田间持水率的60 %。在果树需水高峰期，苹果树的需水强度为6mm/d。

2. 规划和设计

2.1喷头选择和组合间距

喷头的选择包括喷头型号，喷嘴直径和工作压力的选择。在选定喷头之后，喷头的流量，射程等性能参数也就随之确定。按照国家标准

GB85-85《喷灌工程技术规范》规定，选

择喷头和确定间距的具体原则：

(1 )组合喷灌强度不超过土壤的允许喷灌强度值。在本设计中喷头的组喷灌强度均要求小于灌区土壤允许喷灌强度。

各类土壤的允许喷灌强度如下表:

注：有良好覆盖时，表中数值可提高

20 %

对本灌区取 p=15mm/h 。 (2)

在设计风速下，喷灌均

匀系数不应低于

75 %，但对行喷式

喷灌系统，不应低于 85 %。对本灌区取喷灌均匀系数为

80 %

(3) 果树雾化指标取值范围在

3000~4000，在选择喷头时作为 依据，

选择满足作物要求雾化指标的喷头。 雾化指标如下表：

注：① h p 为喷头工作压力水头;

②d为喷头主喷嘴直径

(4 )喷洒水利用系数，有条件时宜实测确定。无实测资料时，可根据气候条件在下列数值范围内选取：

风速低于3. 4米/秒，n= 0 • 8〜0. 9;

风速为3. 4〜5. 4米/秒，n= 0. 7〜0. 8。

注：湿润地区取大值，干旱地区取小值。

对本灌区取n=0.8

2.2喷头的选择

由于本灌区多年平均风速为 2.5m/s，相对较大，运行方式为多

支，多喷头同时喷洒，因此选单喷头喷灌强度较小喷头。本灌区喷头的喷洒方式有全圆喷洒和扇形喷洒。根据作物对雾化指标的要求，由《喷灌技术规范》选取金属摇臂式喷头，参数如

表所示:

确定组合及间距

该灌区多风且风向多变，以减小风的影响采用全圆喷洒喷

头组合形式为正方形，支管间距、喷头间距选取见表：

喷头组合喷头间距