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1、滴灌系统典型设计,二一年三月,贾宏伟 13588745052,喷微灌系统应用前需要注意的2个问题,1.应用目的 政府层面:喷微灌是是引领传统农业向现代农业深刻变革的重要举措,对促进农业生产转型、提升农业现代化水平、促进农业增产增效和节水型社会建设具有重要意义。 种植户层面:经济效益 喷微灌要发展,两个层面的目的要协调和统一,当前:土地流转,规模化经营逐步加强,处于现代农业的转型时期,规模化经营和小农生产同时存在,已具备推广应用的社会经济条件。,喷微灌应用对象-高价值经济作物 喷微灌技术应用-标准较高的喷微灌系统和简易实用型喷微灌系统项结合,喷微灌系统应用前需要注意的2个问题,2.可持续性 效益
2、层面:规模化、集约化、科技支撑的现代农业-高价值的经济作物。 技术层面:技术设计(高标准与经济型结合) 设备产品 应用技术(灌水、施肥) 管护层面:系统管护、落实设备材料更新资金 (设备材料使用年限不一),滴灌系统的设计要求,2.系统安全,3.工程经济,1.适时适量供水,满足作物需水(灌溉保证率85%) 灌水均匀(节水节肥节电、改善品质),管网足够压力 不爆管 滴灌灌水器不堵塞,滴灌系统设计思路,2.确定灌溉系统类型,3.系统布置形式,4.水量校核及灌溉制度拟定 引蓄水工程设计,5.管网水力计算,6.水泵选型及首部枢纽,1.资料调查,7.投资估算及经济效益评价,1.资料调查,位置:草莓节水灌溉
3、基地位于建德市杨村桥镇绪塘村和梓源村,面积300亩。 地形资料 土壤资料:基地土壤为中壤,干容重1.4 g/cm3,土层厚度大于1 m。 作物和种植情况:大棚栽植,棚宽6 m,长30 m。草莓垄作覆膜,垄宽40 cm,每垄2行,草莓株距20 cm,行距20 cm,垄间沟宽60 cm,深30 cm。 水源 气象资料:降雨、 、气温、 、蒸发、风向风速、日照。 动力,滴灌适用比较广,果树、蔬菜都可以用,不受地形、气象条件限制,考虑到浙江多雨,一般设施栽培用得最多。 优点: 水肥利用效率高 缺点:不能和喷洒农药结合,容易堵塞,2.确定系统类型,2.确定系统类型,作物-草莓 栽培模式-大棚,垄作覆膜(
4、增加地温,防杂草) 系统选型-滴灌,3. 系统布置形式,3.1系统总体布置 3.2毛管布置 3.3灌水器选择,蓄水池 泵站,输水渠道,干 管,支 管,支 管,支 管,支 管,3. 系统布置形式,3.1系统总体布置,输水渠道,渠 道,渠 道,渠 道,渠 道,独立的灌溉系统,3. 系统布置形式,3.1系统总体布置,3. 系统布置形式,3.2毛管布置:,滴灌毛管长度30 m,沿大棚长度方向垄上布置,控制宽度0.4 m,每个大棚布设7条毛管。,3.3灌水器选择-选择灌水器,通过湿润比校核,草莓垄作覆膜,垄宽40 cm,每垄2行,草莓株距20 cm,行距20 cm,垄间沟宽60 cm,深30 cm。,3
5、. 系统布置形式,灌水器选择:,内镶滴灌带,滴头间距30 cm,额定流量1.38 L/h,湿润直径为0.40 m。,3.3灌水器选择,湿润比校核: 草莓取0.85,3. 系统布置形式,湿润比校核:草莓取0.85,式中P : 土壤湿润比; d润 :灌水器湿润直径,m; a : 灌水器间距,m; b : 毛管间距m。,P0.7850.42/0.3/0.41.050.85,3. 系统布置形式,3.3灌水器选择,内镶滴灌带,滴头间距30 cm,额定流量1.38 L/h,湿润直径为0.40 m。,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,水量校核(水量平衡计算)
6、:,两种方法: 需水量可供水量 实灌面积可灌面积,水量平衡分析: 1.山丘区:根据需水量和灌溉保证率确定蓄水池容积 2.我省一般水量都有保障,直接对水量供需进行校核,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,水量校核(水量平衡计算):,Q需:系统需水流量, m3/h;A :灌溉面积,m2; :灌溉水利用系数,0.9 ;C :滴灌系统日最大运行时数C=10 h ; Ia :设计需水强度,mm , 这里取2.5mm/d。,系统渠道来水流量:180m3/h;,Ia :设计需水强度,mm , 这里取2.5mm/d。,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核
7、 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,水量校核(水量平衡计算):,灌溉制度拟定:,最大净灌水定额 设计灌水周期 设计毛灌水定额 一次灌水的延续时间,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,灌溉制度拟定:,=0.0011.430 100 (23.816.8) =29.4mm,mmax 最大净灌水定额,mm; Z 土壤计划湿润层深度,cm; 土壤容重(g/cm3); 适宜土壤含水率上限(重量百分比),%; 适宜土壤含水率下限(重量百分比),%; P-土壤湿润比。,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,T 设
8、计灌水周期,d; mmax 最大净灌水定额,mm; Ia :设计需水强度,mm 。,灌溉制度拟定:,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,md 设计净灌水定额,mm; m 设计毛灌水定额,mm; -灌溉水利用系数,滴灌系统要求不小于0.9。,灌溉制度拟定:,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,t 一次灌水的延续时间,h; m 设计毛灌水定额,mm; Se-灌水器间距,m: Sl-毛管间距(毛管控制宽度),m; qd -滴头流量,l/h。,灌溉制度拟定:,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4
9、.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,轮灌组划分:,=8x12/2.9 =338,4. 水量校核及灌溉制度拟定,4.1水量校核 4.2灌溉制度拟定 4.3轮灌组划分,5.管网水力计算,确定管径和管道水头损失,沿程水头损失,局部水头损失,5.管网水力计算,确定管径和管道水头损失,多孔出流,F 多口系数,管径估算,5.管网水力计算,确定管径和管道水头损失,毛管-支管-干管-首部枢纽,灌水小区流量 偏差20%,灌水小区系统允许的最大水头差,毛管最大水头差 毛管最大铺设长度,毛管实际铺设长度毛管实际水头损失,支管实际 水头损失,支管最大 水头差,5.管网水力计算,灌水小区系统流量偏差控制,灌水小区系统允
10、许的最大水头差,系统允许的最大水头差:,=12.778.65=4.12(m),qv 流量偏差率; x 流态指数; hd 额定压力,m。,5.管网水力计算,x 流态指数;,5.管网水力计算,反映了灌水器的流量对压力变化的敏感程度,毛管允许的最大水头损失,系统允许的最大水头差:,=12.778.65=4.12(m),毛管允许的最大水头差:=0.5x4.12=2.06m,5.管网水力计算,毛管极限长度,d 毛管内径,mm; S 滴头间距,m; qd 单孔设计流量,L/h;,毛管实际长度30m93.23m,毛管实际水头损失,毛管实际长度30m,则毛管进口水头为:,L 毛管长,m;F 多口系数;Q毛 毛
11、管流量,138L/h; d 毛管内径,mm;f,m,b 管材系数.,5.管网水力计算,支管水力计算,5.管网水力计算,可分配给支管的水头损失,为了降低造价,支管前32.5 m,流量为9.66 m3/h,选定50,壁厚内径42 mm,压力0.40 MPa的PE管;支管后32.5 m,流量为4.83 m3/h,选定40,内径34mm,压力0.25 MPa的PE管。,管径初选:,5.管网水力计算,支管变径设计及水头损失,5.管网水力计算,支管变径设计及水头损失,L,L1,L2,D1,Q1,D2,Q2,支管管径选择合适,支管进水口处压力:,干管管径初选:,则干管进口处水头为:,选择PE管,外径规格为5
12、0,内径42 mm,公称压力0.40 MPa。流量为9.66 m3/h,干管水力计算,5.管网水力计算,6.水泵选型及首部枢纽,水泵设计流量:,水泵设计扬程:,根据设计流量和设计扬程,可选用IS50-32-160A水泵,额定流量11.0 m3/h,额定扬程24.0m,配套动力机额定功率2.2 KW。重量37KG,6.水泵选型及首部枢纽,渠道引水首部设拦污栅和沉淀池,系统引水首部设过滤器,6.水泵选型及首部枢纽,微灌水质评价,滴灌系统设计思路,2.确定灌溉系统类型,3.系统布置形式,4.水量校核及灌溉制度拟定,5.管网水力计算,6.水泵选型及首部枢纽,1.资料调查,3.1系统总体布置,3.2毛管布设及灌水器选择,4.1水量平衡计算,4.2确定灌溉定额、灌水周期、一次灌水持续时间,4.3轮灌组划分,5.1毛管允许水头损失、极限铺设长度、毛管实际水头损失,5.2支管分配水头损失、支管管径、支管管实际水头损失,5.3干管管径、干管水头损失,6.1系统设计流量,6.2系统设计扬程,谢 谢,