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1、 . . . 果园滴灌工程规划设引言联合国环境与发展大会通过的21世纪议程强调：水是一种有限的资源,不仅为维持地球上的一切生命所必需,而且对一切社会经济部门都具有生死攸关的重要意义。随着世界性水资源、能源的日趋紧,采用节水、节能的灌水方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势,推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。 摘要水资源不足是制约我国经济、社会、生态可持续发的主要因素,随着我国经济的持续稳定发和自动化的加快,我国经济社会发展和生态建设所面临的供水危机将越来越严重,特别是遍原山区,农田果园、灌溉的建设供水问题,将会面临严峻的挑战。解决这些问题和迎接挑战迫切需,要
2、偏远山区,农田,果园灌溉的建设供水理论和技术的创新。因此某果园灌溉提出以高效节水滴灌技术与当地水管理技术相结合,设计为滴灌灌溉。根据农田,果园灌水量,灌水周期,喷头布置形式以及滴灌制度等, 确定了滴灌管道的水力计算设计,实现和达到农田,果园灌溉建设自动化节水灌溉的目的,并形成了良好的合理科学,才能真正实现和节水灌溉的目的。为了解决水资源危机的问题,要从开源与节流两方面入手,一方面抓紧跨流域调水的规划设计工程,从根本上改变水资源紧缺的局面；而另一方面要在节流上下功夫,且我国各级渠道的输配水和田间灌水过程中渗漏损失掉了,其数量惊人,从而导致农业减产,并恶化灌区生态环境。长期以来,我国自然资源,特别
3、是农业水资源无偿使用,以造成水资源严重浪费。由于灌溉技术和管理水平落后,灌溉设施老化失修,为加快推进节水农业,农业持续发展为基础。节水灌溉技术的实施,对实现我国水资源可持续利用,保障我国经济社会可持续发展,具有十分重要的意义。一基本资料项目区位西北地区某一果园,为了增产增效,节约灌溉用水,拟改变原来大水漫灌的灌水方式,采用先进的滴灌技术进行灌溉,灌区面积约为194亩,194667平方米地形平坦,土质为壤土,土层厚度为1、5米,1、0米土层平均干容重1、4 田间持水率占土体干土中为25%,盛掕期苹果树,株距,行距为33米,种植方向为东西,经田间试验该地苹果树最大耗水量为5mm/d该地区多年平均降
4、雨量250mm,多年平均蒸发量1500mm果园南边有一水井,出水量为50动水位为20米。一、地形地貌某西北地区某一苹果园,南北宽100米,东西长324米,灌区面积约为194亩,约为194667平方米,果园地势平坦。二气象条件某西北地区属温带半干旱地区气候,温差大,夏季炎热,冬季干燥而寒冷且冬季较长,年降水少,该地区多年平均降雨量为250mm,大致自南向北,递减,南部山区降雨较多,多年平均蒸发量为1500mm三土壤土壤为适合植物生长的壤土土质,计划湿润层1、0m土层土壤平均干容重约为1、4,田间持水率占土体干重为25%四水旱灾害情况果园位于西北地区,属典型的温带半干旱气候,自然灾害频繁发生,曾多
5、次发生过围较大的干旱,雪灾等自然灾害,以及人为机械造成的不可灾害避免的灾害情况,严重制约农民的收入。五水源及供水设施该果园为于西北地区,地下水资源相对匮乏,农业灌溉用水比较紧缺,该果园为南边有一水井做为水源,出水量为50,水源水质良好,矿化度小于1g/L,无污染适于灌溉,灌区附近配有动力电源,使用方便。二工程设计思想依据和标准一设计指导思想坚持节水型建设和增水型建设相结合,以节水型建设为主的水利建设方针,建立节水型自动化管理模式,走节水灌溉的道路,实现灌溉的用水从高粗放型向集约型转变,实现传统灌溉向现代化灌溉的转变。二 、 技术标准、喷灌与微灌工程技术管理规SL236-1999；、喷灌工程技术
6、规GBJ85-85；、节水灌溉技术规发、SL207-98；、灌溉与排水工程设计规GB50288-99；、其它相关规、文件及技术参考书等。三、系统结构 本设计系统选用滴灌系统灌溉的方式采用如下结构；水源加压量测装置水表、压力表三级过滤器进排气装置施肥罐网式过滤器干管地埋PVC管分干管支管地面PE管滴管带。四滴灌技术参数确定一灌溉设计保证率确定根据SL10395 微灌工程技术规：微灌工程设计保证率应根据自然条件和经济条件确定,不应低于85%。二灌溉水利用系数确定规GB/T504852009 微灌工程技术规规定：对于滴灌水利用系数不应低于0、9、微喷灌、涌泉灌不应低于0、85从而可知;灌溉水利用系数
7、为0、95三设计土壤润湿比P的确定 q12土粗中细粗中细粗中细粗中细粗中细w0、20、50、90、30、710、611、311、31、71、31、72根据表1-1 可查的P的取值表11 微灌设计土壤润湿比 %作物滴灌、涌泉灌微喷灌作物滴灌、涌泉灌微喷灌果树、乔木25404060蔬 菜609070100葡萄、瓜类30504070粮、棉、油等植物6090草、灌木100根据表1-1可知：设计土壤润湿比P不小于30%四设计作物耗水强度Ea的确定规GB/T504852009 微灌工程技术规规定：设计作物耗水强度应由当地试验资料确定,无资料时可通过计算或按表1-2选取。表1-2 设计作物耗水强度 单位：m
8、m/d作物滴灌微喷灌作物滴灌微喷灌葡萄、树、瓜类3748蔬菜露地4758粮、棉、油等植物47冷季型草58蔬菜保护地24暖季型草35注：干旱地区宜取上限值对于在灌溉季节敞开棚膜保护地,应按露地选取设计耗水强度值据表1-2可得知：设计作物耗水强度Ea=5、0 mm/d 五设计灌水均匀系数Cu确定设计灌水均匀度应根据作物对水分的敏感程度,经济价值、水源条件、地形气候等因素综合考虑,建议采用的设计均匀度。当只考虑水力因素时,取Cu=0、950、98；当考虑水力和灌水器制造偏差系数两个因素时,取Cu=0、90、95,根据规可得知：设计灌水均匀系数Cu不低于90%式中：灌水均匀系数；灌水器平均流量 L/h
9、灌水器流量的平均偏差 L/h田间实测的各灌水器的流量 L/hN实测的灌水器个数六设计湿润层深度的确定根据各地经验各种作物的适宜土壤湿润层深度:蔬菜为0、20、3m 大田作物：0、30、6 m 果树：11、5 m 根据规可知：设计湿润层深为1、0 m表1-3 初设滴灌系统参数表序 号参 数 名 称参 数 值灌溉设计保证率不低于85%灌溉水利用系数0.95设计土壤润湿比P不小于30%设计作物耗水强度Eamm/d5.0设计灌水均匀系数Cu不低于90%设计湿润层深m1.0五、选择灌水器,确定毛管布置方式一选择灌水器 滴灌灌水器的流量一般为212L/h 下表列出了各类灌水器的结构与水力性能指标,可供参考
10、。其中值是我国行业标准SL/T67.13-94微灌灌水器规定的。微灌灌水器技术参数灌水器的种类结构参数水力性能参数流道或孔口直径mm流道长度m滴头或孔口间距cm带管直径cm工作压力KPa出流量L/h流态指数x制造偏差系数射程m滴头0.51.23050501001.5120.51.00.07滴管带0.50.93050301001016501001.53.00.51.00.07微喷头0.62.070200202500.50.070.54.0涌水器2.04.040100802500.50.70.07渗灌管40100240.50.07压力补偿器0.00.50.15灌水器设计允许流量偏差应不大于20%,
11、灌水小区流量和工作水头偏差率应按下列公式计算式中：灌水器流量偏差率 %灌水器最大流量 L/h灌水器最小流量 L/h=11%20%所以灌水器设计允许流量偏差率不大于20%根据工程使用材料情况比较,本工程可采用下面几种产品：性能如下作出比较1.华盛产品压力补偿式滴头：外径16mm 流量3 L/h 壁厚0.6 1.2mm工作压力0.080.3kpa.2.统源压力不尝式滴头：外径16mm 流量310L/h 壁厚0.20.6mm 工作压力为1040kpa.3.润田节水设备,补偿式滴头外径16mm 壁厚0.63.0mm 工作压力1040kpa 滴头流量1.512L/h.综上所述比较,根据果园的种植情况,可
12、选择润田节水设备补偿式滴头,性能性能参数为.外径：16mm 进口压力0.1kpa 滴头间距为1.5m 滴头流量Q=10L/h 铺设长度为99m二确定毛管的布置方式该果园采取东西方向的种植方式,因此毛管布置采用每行果树布置一条毛管,根据实际地长和产品的最大铺设长度确定,每条毛管长99m毛管布置详见管网布置图。三计算湿润比根据公式：式中：Np=3/1.5=2 Se=1.5 W=1.3 Sr=3 则P=21.51.333=43%由此可见 满足土壤设计湿润比不小于30%的要求五管网系统一布置原则.管理设施.井.路.管道统一规划,合理布置,全面配套,统一管理,尽快发挥工程效益.依据地形地块道路等情况布置
13、管道系统要求线路最短,控制面积近最大,便于机耕,管理方便.管道尽可能双向分水,节省管材沿路边地块等高线布置。.为方便浇地节水长畦要改短。.按照村队地片分区管理并能独立使用的原则。二管网布置.支管与作物种植方向相垂直。.支管尽量布置在生产路,排水沟渠旁成平行布置。.保证畦管长度不小于120米,满足灌溉水利用系数要求。出水口间距满足GB/T203-2006农田低压管道输水灌溉工程技术规要求。六灌溉制度与工作制度及灌水均匀度确定一灌溉制度.设计净灌水定额式中：r=1.4g/ Z=100cm p=30% 取=25%0.9=22.5%=25%0.26=16.25%则 =13022.5-16.2514 =26.25mm取最大净灌水定额为设计净灌水定额.设计毛灌水定额=26.25/0.95=27.63mm
