《农田水利学(喷灌系统)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农田水利学(喷灌系统)（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、农田水利学管道喷灌系统课程设计1 / 17学校：学校： 云南农业大学云南农业大学 学院：学院：水利水电与建筑学院水利水电与建筑学院 指导老师：指导老师： 教学班号：教学班号： 一一 班班 专业：专业： 水利水电工程水利水电工程 学号：学号： 姓名：姓名： 农田水利学管道喷灌系统课程设计2 / 17农田水利学课程设计农田水利学课程设计课课程程设设计计目目的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。具具体体要要求求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
2、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。基基本本资资料料某实验果园，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 3m。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
3、地苹果树耗水高峰期平均日耗水强度为农田水利学管道喷灌系统课程设计3 / 176mmd，灌水周期可取 57天。该地属半干旱气候区，灌溉季节多风，月平均风速为 2.5ms，且风向多变。该地冻土层深度0.6m。灌溉区域 如下图所示：2130+36行数株数22301730482230132m132m100m148m120m120m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
4、统轮灌农田水利学管道喷灌系统课程设计4 / 17工作制度；（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 1、喷灌选型与总体规划1 1. .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4、水源：机井，果园南部井水，最大供水量为, hm /603水位距地。m205、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
5、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 ；农田水利学管道喷灌系统课程设计5 / 173、 地块形状； 4、 土壤地质；5、 降水量灌溉区风速 ；6、 风向； 7、 对象； 8、 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
6、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（占容重，下同），凋萎系数为田间持水率的32%60。在果树需水高峰期，苹果树的需水强度为。dmm/62 2. .规划和设计2 2. .1 1 喷喷头头选选择择和和组组合合间间距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 :农田水利学管道喷灌系统课程设计6 / 17（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
7、。各类土壤的允许喷灌强度 如下表： 土壤类别允许喷灌强度（ mm/h）砂土20砂壤土15壤土12壤粘土10粘土8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30004000，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：种类pd 值蔬菜及花卉40005000粮食作物、经济作物及果树30004000牧草、饲料作物、草坪及20003000农田水利学管道喷灌系统课程设计7 / 17绿化林木注： p 为喷头工
8、作压力水头； d 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 34 米秒，0809；风速为 3454 米秒，0708。注：湿润地区取大值，干旱地区取小值。对本灌区取 =0.82 2. .2 2 喷喷头头的的选选择择 由于本灌区多年平均风速为，相对较大，运行方式为多sm/5 . 2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 ，参数如下表所示：型号接头形式及尺寸工作压力kPa喷头流量3mh喷头直径mm射程m喷灌强
9、度（mm/h）120PY“1G3002.96820.03.132 2. .3 3 确确定定组组合合及及间间距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：农田水利学管道喷灌系统课程设计8 / 17喷头组合喷头间距设计风速m/s垂直风向 a平行风向 b0.3-1.6R1.3R1.6-3.4(1-0.8)R(1.3-1.1)R3.4-5.4(0.8-0.6)R(1.1-1)R注： 为喷头射程； 在每一档风速中可按内插法取值； 在风向多变而采用等间距组合时，应选用垂直风向栏的数值； 表中风速是指地面以上 10 米高处的风速。确定喷头组合间距
10、 ,由 V=2.5m/s,又 R=20m当 v1=1.6m/s 时,a1=1.0R=1.020=20m当 v2=3.4m/s 时,a2=0.8R=0.820=16m所以( = 1 12 11 2) = 2 0 2 . 5 1 . 6 3 . 4 1 . 6(2 0 1 6 ) = 1 8 所以 a=b=18mA有效 =ab=1818=324m22 2. .4 4 校校核核1 1）雾雾化化程程度度按式：计算dhPp d100农田水利学管道喷灌系统课程设计9 / 17式中：为喷头工作压力 ,为喷嘴直径 8mm；值越大，phddP说明其雾化程度越高，水滴直径就越小，打击强度也越小，式中选的喷头， p
11、hakp30037508300100100dhPp d对于果树，值控制在 30004000，所以所选喷头满足雾化dP指标要求。2 2）喷喷灌灌强强度度mm/h3 . 732480. 096. 210001000A 有效全qw喷灌强度小于 15mm/h，满足。已知： ，hmq/96. 2323241818mmmbaA有效式中： 多支管多喷头的同时喷洒 ; w0 . 1w； 喷头的喷水量 q喷灌水的有效利用系数；0.80在全圆转动时一个喷头的湿润面积；A喷灌系统的平均喷灌强度全2 2. .5 5 灌灌溉溉制制度度1 1、计计算算果果园园的的灌灌水水定定额额 ，设设其其计计划划湿湿润润层层深深度度为
12、为 9 90 0c cm m，则则：m 设0.19001.42（30-18）= 0.1 （12） =15.34mm2、计算灌水周期农田水利学管道喷灌系统课程设计10 / 17T设设= = = 取 T 设 3 天 m m设设 1 5 .3 4 6= 2 . 5 6 ，3、计算一次灌水所需 时间 ，取hmt1 . 23 . 7 34.15全ht5 . 24、计算同时工作的喷头数又设计日净喷时间宜符合下列规定：固定管道式喷灌系统，不宜少于12 小时；半固定管道式喷灌系统，不宜少于10 小时；移动管道式和定喷机组式喷灌系统，不宜少于8 小时；行喷式喷灌系统，不宜少于16 小时。因此，选 c=12.5h
13、 个设喷头135 .123 5 . 2181866795 1CTt abAN流量校核：/h总= 喷 = 1 3 2 . 9 6= 3 8 . 4 83 6 0 3/ 水源满足供给5、轮灌组数为 ：n1= T设*c/t=312.5/2.5=15（组）式中：同时工作的喷头数；N天中喷灌系统的有效工作小时数， 取12.5 ；CCh6、同时工作的支管数为 : 根喷头 支3413nNN为同时工作的支管支农田水利学管道喷灌系统课程设计11 / 17n 为一根支管喷头数 ,n=4该灌区的管网配置如下图 : 农田水利学管道喷灌系统课程设计12 / 17工作制度 如下表：轮灌顺序支管号同时工作喷头数每日工作的喷
14、头数第一组1-1,1-2,1-3,1-11 支管13第二组1-4,1-5,1-6,1-7 支管13第三组1-8,1-9,1-10 支管12第四组1-12,2-10,2-11,2-12 支管13第一天第五组2-6,2-7,2-8,2-9,2-10 支管1364第一组2-3,2-4,2-5,2-6 支管12第二组4-9,4-10,4-11,4-12 支管12第三组4-4,4-5,4-6,4-7,4-8 支管12第四组4-1,4-2,4-3 支管9第二天第五组2-1,2-2 支管853第一组3-1,3-2,3-3 支管12第二组3-4,3-5,3-6 支管9第三组3-7,3-8,3-9 支管12第三
15、天第四组3-10，3-11,3-12 支管1043管道设计及水力计算干支管选择硬塑料管 ,竖管选用 DN32 钢管农田水利学管道喷灌系统课程设计13 / 173 3、扬扬程程的的确确定定3 3. .1 1 选选择择支支管管管管径径考虑多口流，多口流系数选取如下表：m=1.77 N X=1X=0.520.6480.53030.5440.45340.4950.42350.4670.40860.4480.398, , , 数数值值表表fmb管材mfb0.013n 00. 2610312. 133. 50.014n 00. 2610516. 15.33混凝土管钢筋混凝土管0.015n 00. 2610749. 15.33钢管、铁铸管90. 1510250. 65.1硬塑料管77. 1510948. 04.77铝质管及铝合金管74. 1510
