滴灌工程设计示例

6.4滴灌工程设计示例

6.4.1基本情况

某基地种植葡萄面积118亩，过去采用大水漫灌方式进行灌溉，灌水定额大，水肥损失严重，为此拟采用先进的滴灌灌水方法。

该地块地势平坦，地形规整，葡萄南北向种植，株距0.8m 、行距2m 。地面以下1m 土层为壤土，土壤干容重14kN/m 3，田间持水率24%。

地块西边距离地边50m 处有水井一眼（具体见平面布置图），机井涌水量为32m 3/h ，静水位埋深60m ，动水位80m ，井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结果分析，水质满足《农田灌溉水质标准》，但含砂量稍高，整体看来，可作为滴灌工程水源。

380V 三相电源已经引至水源处。

6.4.2滴灌系统参数的确定

（1）灌溉保证率不低于85% （2）灌溉水利用系数95% （3）设计土壤湿润比

不小于40%。

（4）设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d （5）设计灌溉均匀度

不低于80%

（6）设计湿润层深0.6m

6.4.3选择灌水器，确定毛管布置方式

1．选择灌水器

根据工程使用材料情况比较，本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管，产品性能如下：滴灌毛管外径16mm ，滴灌毛管进口压力0.1MPa ，滴头间距0.5m ，滴头流量q=2.75L/h ，水平最大铺设长度90m 。

2．确定毛管布置方式

因葡萄种植方向为南北向，并且成行成列，非常规整，因此，毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管，根据地块实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度为80m ，毛管直接铺设在葡萄根部附近。

3．计算湿润比 根据公式：

式中：

——每棵作物滴头数，个；

——滴头沿毛管上的间距，m ；

ωβU

C %

100/⨯=）（R P e P S S W S N ωρP N e

S

——湿润带宽度（也等于单个滴头的湿润直径），m ； ——作物株距，m ； ——作物行距，m 。

代入公式得

由此可见：满足设计土壤湿润比不小于40%的要求。

6.4.4管网系统布置

根据工程范围内的地形图，干管沿区内生产路布置，自水井向西至最末端；分干管沿葡萄种植行与干管垂直布置，直至地块中点；支管沿垂直分干（垂直葡萄行方向）左右两侧等距离至轮灌区边界；毛管沿葡萄种植方向布置。

具体见系统平面布置图

6.4.5灌溉制度、工作制度及灌水均匀度

1．灌溉制度

（1） 设计净灌水定额 ´

式中：

——田间持水率，以占干土重的百分数为计,%

——灌前土壤含水率，为作物允许土壤含水率下限，以占干土重的百分数计，%

——土壤的干密度和水的密度，t/m3

——土壤设计湿润层深度，m

（2） 设计毛灌水定额：

（3）设计灌水周期：

（3） 一次灌水延续时间t ：

式中：

——次灌水延续时间，h ；

——灌水器的间距，m ；

——毛管间距，m ；

——设计净灌水定额，mm ；

W P S R S ,

2,8.0,9.0,5.0,6.15.08.0=====÷R P e P S S W S N %45=ωρ水）

（）（净γγρββω/´´1.00max Z m -=m ax ´β0

β水γγ/Z %,4065%,24´

%,9024´,/4.1/14,6.0max 33=⨯=⨯====ωβββγm t m KN Z 则：

水,/13

m t =γmm

m 16.201/4.1406.0%6524%90241.0=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=）（）净mm

m m 22.2195.0/16.20/===η净毛d

T d E m T a 4032.45/16.20/====，取净）

（净q S S m t e η/1=t e

S 1S 净

m

——田间水利用系数；

——灌水器流量，L/h 。

t=20.16×0.5×2/（0.95×2.75）=7.72h

2．系统工作制度

本系统拟采用轮灌方式进行灌溉，日工作时间18h ，则最大允许轮灌组数目为 式中：

——允许的轮灌组最大数目，取整数； ——天运行的小时数，h ；

——灌水时间间隔（周期），d ； ——次灌水持续时间，h 。

C=18h ，t=7.72h ，T=4d ，则N=18×4/7.72=9.32个

根据实际资料，本工程设计分为8个轮灌区，每个轮灌区毛管数为30条（双向，既N1=30），每根毛管长=80×2=160m ，则滴头数N2=L/Se=160/0.5=320个，故每个轮灌组的流量为

小于水井供水流量32m3/h ，满足要求。 3．灌水均匀度

由于采用了压力补偿式滴头，允许水头变化范围为10-40m ，可满足灌水均匀度80%的要求。

6.4.6流量计算及管径确定

1．各级管道流量计算： （1） 每条毛管流量：

（2） 每条支管的流量：

（3） 干管的流量：

2．管径的确定

根据输送流量、经济流速（＜2m/s ）等，选取各级管道直径如下：

干管：流量为，选取110mmPVC 管道（承压0.63MPa ，壁厚3.2mm ），流速为0.915m/s 。

干支管：流量为，选取90mmPVC 管道（承压0.63MPa ，壁厚2.7mm ），流速为1.373m/s 。

支管：最大流量为，选取50mmPE 管道（承压0.4MPa ，内径50mm ），属于多孔出流管。

毛管：为16mm 压力补偿式滴灌管。

ηq t CT N /=N C T t h

m N N Q q /79.27)95.01000/(75.232030)1000/(321=⨯⨯⨯==ηh

N q q /3.92695.0/75.2320/2=⨯==∑ηh

m h L Q q i /89.13/5.138943.92615153==⨯=∑⨯=h

m Q Q i /78.2789.13223=⨯==h m /78.273

h m /78.273

h m /89.133