滴灌典型设计书

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1、1滴灌系统设计示例按照兵团水利局、兵团节水办“关于召开兵团节水灌溉 规划设计研讨会的通知”的要求，根据农八师几年来在大田 作物膜下滴灌技术上的实践和研究，此次滴灌系统典型设 计综合农八师的具体情况做如下简要介绍：一、 基本资料 、地形 农八师垦区地处天山北麓中段，古尔班通古特沙漠南 缘。全垦区土地面积 7529 平方公里。垦区地势由东南向西 北倾斜。垦区地形由南向北依次为天山山区、山前丘陵区、 山前倾斜平原、洪水冲积平原、风成沙漠区。 、土壤 农八师土壤缺氮面积大，全氮含量低于 1%的面积占 78%，碱解氮低于 60ppm 的面积占 76%。土壤普遍缺磷，含量 低于 10ppm 的面积占 77

2、.5%。土壤含钾丰富，约在 100ppm 以上。 土壤多系灰漠土、潮土、草甸土，土质多系砾质土、 沙质土、粘质土等。根据农八师土壤普查结果，本设计取占 范围较广的砂壤土。 、作物 全垦区有效灌溉面积 266 万亩，其中以棉花为主。棉 花种植面积占总播种面积的 46.5%。本设计示例选棉花。种 植模式采用：一膜两管四行-宽窄行 3060cm,滴灌带间距 90cm；一膜一管四行-（25+30+25）60cm，滴灌带间距 140cm。 1、滴灌工程设计参数的确定根据农八师目前棉花种植模式和多年实践，确定如 下设计参数。 典型滴灌系统设计基本资料 序 号项 目 名 称单位数 量一土壤与作物 1土壤结构

3、砂壤土2设计日耗水量 Eamm/d 4 3土壤湿润层深度 Zm0.45 4土壤设计湿润比 P%60 5适宜的土壤含水率 上限%2256适宜的土壤含水率 下限%15三滴头1选型天业迷宫式2工作水头m10m 3流量L/h2.1 (2.6) 4滴头间距m0.9 (1.4)、水源 垦区水资源来源主要为地表水（库水、河水）和地下 水。目前垦区滴灌节水工程水源以井水为主,单井流量为 80 立方米/小时，动水位埋深在 40 米左右。 、气象 垦区平均海拔 300-500 米左右，呈典型的温带大陆 性气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热。年平均气温 7.5-8.2，日照 2318-2732 小时，无霜期 147-

4、191 天，年降雨量 180-270 毫米，年蒸发量 1000-1500 毫米。蒸发强烈，降 水稀少，气候十分干燥，光照充足，热资源丰富。 、动力2原有机井泵大多为 250QJ80-60/3 或 250QJ80-40/2， 需更换水泵及变压器。但原有高压电线不需更换。二、 设计内容 按照农八师多数条田的规划布置方式，采用东西长 800 米，南北宽 450 米的条田进行规划设计。种植作物为棉花， 种植模式采用宽窄行 6030cm 与 60（25+30+25）cm，一膜 两管四行与一膜一管四行，滴灌带间距 0.9 米与 1.4m。作 物东西方向种植。耕层土壤为砂壤土。 1. 管道系统 滴灌系统采用

5、如下结构： 水源（井水加压）计量装置（水表、压力表）离心 式过滤器（进排气装置）施肥罐（施肥控制装置）网式过 滤器（排砂控制装置）分干管（地埋 PVC 管）支管（地面 PE 黑管）附管（地面 PE 黑管）滴灌带滴头。 为减少水头沿程损失，降低能耗，管道系统中支管与 分干管，滴灌管（带）与支管，干管与分干管按各条田的具体 形状，以优化方式采用鱼骨式或梳型两种方式布置，目的是 达到操作管理方便，系统投资和运行费用最低的效果。 2. 泵站 根据水力计算结果，选择 250QJ80-80/4 的潜水泵，可 满足滴灌系统工作压力和设计流量。 在过滤器出口安装水表、逆止阀，在过滤器和施肥罐 的前后分别设置一

6、个压力表，观察其压力变化。 在滴灌系统的最高处设置进排气阀，以调节管网进气和 排气，防止停水时管网内产生负压，和开始供水时，管网排 气不畅产生气阻，使管网破坏，影响正常供水。 3. 水源 灌溉用水以井水为水源，单井出水量 80m3/h。动水位埋深 40 米。 水量平衡计算A=Qt/10IaA (hm2)Q (m3/h)T(t/d)Ia (mm)(%)368020490 4. 运行方案 系统布置两条分干管，两条分干管分别运行，采取轮 灌的方式。同时开启的支管做为一个轮灌组，共分四个轮灌 组。每个轮灌组有 9 个轮灌小区。先开启一分干的支 1-支 6，每条支管各开一条附管做为一个轮灌小区，一次灌水

7、延 续时间为 4.2 小时,一个轮灌组分 9 次灌完。当一个灌水小 区灌水结束后，先开下一个小区，然后关闭灌水结束小区， 严禁先关后开。 一分干的支 7-支 12 做为一个轮灌组，二分干的支 13- 支 18 做为一个轮灌组，二分干的支 19-支 24 做为一个轮灌 组，其运行方式同一分干的支 1-支 6。 5. 设备投资预算及经济分析 本工程投资预算编制,依据新水基字1992第 11 号和 96第 004 号文进行编制。其综合费用、临时费用、其他费 用均按兵团水利局水利水电处发新疆兵团 2000 年灌区续 建配套及节水灌溉示范项目实施方案编制执行，按示范项 目计取。工程投资预算及设备投资预算

8、分析表如下：3滴灌工程预算表单位:万元种植模式 项目名称一膜两管(毛管间距 0.9m)一膜一管(毛管间距 1.4m) 总 投 资27.8679 24.4638 其中:建安工程费3.5751 3.3074 设备费23.0391 20.0427 临时工程费0.0715 0.0661 其他费用0.9063 0.8054 预备费0.2759 0.2422 亩投资(元/亩)516.07 453.03滴灌工程主要材料投资分析表单位：元单位数 量总 价 亩投资项目名 称0.9m1.4m0.9m1.4m 0.9m1.4m 潜水泵台111337913379 24.7724.77 变压器台111096010960

9、 20.320.3 过滤器套1195009500 17.617.6 施肥罐套1112001200 2.222.22 干管 PVC160米185018506045860458 111.96111.96支管 PE63米270027002781027810 51.551.5 附管 PE32米2700270063186318 11.711.7滴灌管16万米40.426.278080052540 149.697.3管 件亩5405401996618262 36.9733.82 平均材料费:一膜两管(0.9m) 426.65 元/亩 一膜一管(1.4m) 371.16 元/亩 三、 灌水定额和灌水周期的拟

10、定 (1) 灌水定额。m=0.1zp(max-min)/ 棉花灌水定额m (mm)Z(m)P (%)(g/cm3)max (%)min(%)(%)32.6 0.45 601.4522.515 90 注：此定额为棉花花铃期的灌水定额。 (2)灌水周期。(T) 根据大田实测取棉花日耗水量 Ea=4mm/d，则灌水 周期 T=m滴/Ea=32.6/40.9=7.34d 取灌水周期为 8 天。 (3)一次灌水延续时间（t） ） t0.9m=（m滴SeSL）/qd=32.60.30.92.1=4.2h 轮灌组 N=20h/d8d4.2h/组=38，根据实际情况取 N=36 组。 t1.4m=（m滴SeS

11、L）/qd=32.60.31.42.6=5.275.3h 轮灌组 N=20h/d8d5.3h/组=30 组,根据实际情况取 N=28 组。 (4)灌溉制度确定 根据农八师五年来大田棉花膜下滴灌灌溉制度的研究 和实践应用，确定灌溉定额如下表： 棉花膜下滴灌灌溉制度表作物 名 称灌 溉 方 式灌水定额 4 月5 月6 月7 月8 月9 月灌溉 定 额 定额 (m3/亩亩)101515202010200 棉花膜下 滴 灌 次 数11333112 四、 确定管系总体布置 典型设计地块形状及系统布置见附图，设计条田分南、4北两个地块。棉花东西播种。水源井位于地块的西头。由水 源井沿地边分别向南、北分出一

12、条主干管，在南、北地块的 中间分别布置一条分干管，并垂直于主干管。干管和分干管 管材选用 PVC 管材，管径为 160。支管垂直于分干管，两边 布置，便于双向控制，地下埋深 80cm。支、附、毛管铺设在 地面，均是鱼骨式布置。支管的间距是由毛管的铺设长度决 定的，即毛管最大铺设长度的两倍，经计算为 134m。支管的 管材选用 63PE 黑管。附管平行支管布置，由一个球阀控制,便 于轮灌组的管理和化分。毛管垂直于附管与支管布置，毛管 间距为 0.9m 与 1.4m。每两行棉花布置一条毛管或每四行棉 花布置一条毛管。毛管选用 16.5mm 的单翼迷宫式滴灌带. 首部枢纽装置布置在水泵的旁边,便于操

13、作与管理。为冲洗 管道的淤积物和冬季到来之前排干管中的积水，在分干管 的末端（较低处）布置了排水井。 五、 滴灌设备选型 滴灌设备包括水泵、过滤装置及干、支、附、滴灌管。机 井流量为 80m3/h，控制面积 540 亩，根据水量平衡计算及水 力计算结果，选潜水泵 250QJ80-80/4。根据机井水质情况, 由于机井中含有一定的泥沙及有机物，采用 4/120 目组合 式过滤器。首级过滤器为离心过滤器（LX-400-100 1 件），次 级过滤器为网式过滤器（WS-16050 4 件并联）。查性能曲 线可知,水头损失为 6-8m。施肥系统选用容量为 150L。 六、 拟定滴灌系统的工作制度 本系

14、统运行时,每次运行一条分干管,并开启分干管上 的 6 条支管,因此分 4 个轮灌组；然后每次开启支管上的一 条附管，就是经计算确定的一个轮灌小区,使附管上的所有 毛管同时供水。 经计算，每条支管上有 9 条（7 条）附管，即 9（7）个轮 灌小区。一条附管带 26（22）条或 28（24）条毛管，一个轮灌小区共有 156（132）或 168（144）条毛管。 故典型滴灌系统的轮灌组为 4 个，轮灌小区有 36（28） 个。 七、 编制轮灌顺序，确定各级管道设计流量 典型滴灌设计轮灌顺序表 轮灌顺序干 第一组第二组 第三组 第四组 项目名称管 一分干一分干 二分干 二分干 管长(m)200800

15、800800800 流量 m3/h80 13.3-80 =13.313.3- 80 =13.313.3-80 =13.313.3-80 =13.3轮灌小区9(7)9(7)9(7)9(7) 支管编号 支 1-支 6支 7-支 12支 13-支 18 支 19-支 24 支管长度112.5m112.5m112.5m 112.5m 支管流量13.3m3/h13.3m3/h13.3m3/h 13.3m3/h 附管 1-9 开一条附管开一条附管开一条附管 开一条附管 附管长度 11.7 或 12.6m(14m 或 15.4m)同左同左 同左附管流量13.3m3/h13.3m3/h13.3m3/h 13.3m3/h 毛管条数156 条或 168 条 (120 或 132 条)同左同左 同左毛管长度66.766.766.7 66.7 毛管流量0.466 m3/h (0.578 m3/h)同左同左 同左八、 管道设计及水力计算 滴灌带选用单翼迷宫式滴头，当滴头间距 0.3m,滴头流 量 q=2.1L/h 时，q=0.502h0.607；当滴头间距 0.3m,滴头流量 q=2.6L/h 时，q=0.653h0.600。 1.毛管与滴头间距的确定 棉花种植模式为一膜两管四行或一膜两管八行，滴灌带 选用新疆天业塑化集团生产的内径为 16mm 的 PE 单翼迷 宫式滴灌带，以该产品的参