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1、-：典型工程设计二一七年四月. z.-典型工程设计1.1 典型设计说明根据现有农田改造与新增农田灌溉不同、水源类型与单井出水量不同、耕地地形条件不同，选择不同的典型设计。地下水滴灌典型设计，选择坡耕地与平原耕地两种耕地类型和单井出水量及控制灌溉面积不同的四个组合类型。喷灌选择单机控制面积300亩、500亩两种控制灌溉面积和小型扬水站地表水水源、地下水水源两种水源类型组合的四个类型。畦田地面灌溉选择一种类型。实施案共选择了滴灌、喷灌灌溉两种节水灌溉式下的8个典型设计。8个典型区的主要指标详见表1.1-1。表1.1-1 四个千万亩典型工程设计类型耕地类型水源类型节水灌溉式典型类型典型工程设计类型类
2、型类型式编号单井出水量或单机供水量m3/h单井或单机控制面积亩坡耕地地下水滴灌132平原耕地232151350220480320地下水喷灌563+63120500680300地表水71205008703001.2 滴灌典型设计1.2.1水源工程设计滴灌工程水源工程设计包括水源井设计和井房设计。1更新水源井设计更新机井依据机井技术规GB/T50625-2021并参考边机井的设计进展。新打机井为混凝土管井和钢管井，混凝土管井主要分布在市和市，新打水源井的原因是更新和重新布局调整。设计混凝土管井的径为300mm，壁厚50mm，下管深度为60m，其中沉淀管5m，滤水管40m，井壁实管15m。根据工程区
3、水文地质情况，单井出水量分别为50 m3/h 和80m3/h。2井房设计由于原有机电井和现有可利用机电井没有井房，本次设计为了保护配电设备、水泵和滴灌工程首部系统的正常工作，每眼机电井建一个机井管理房，单个井房建筑面积12m2，地面以上尺寸为：长宽高434.3m，根底采用砖砌体和混凝土圈梁构造，地上墙体采用砖砌体构造，井房采用C15混凝土地面，房顶采用蓝色彩钢板。1.2.2滴灌节水灌溉制度设计1灌溉设计保证率依据节水灌溉工程技术规GB/T50363-2006，滴灌工程技术规GB/T50485-2021，确定设计灌溉保证率为85%。2根本资料工程区土壤主要为砂壤土，土壤干容重1.42g/cm3，
4、田间持水率为23%，灌溉水利用系数为0.95，工程区主要种植作物为玉米。3滴灌灌溉制度设计最大灌水定额计算最大灌水定额采用适宜水量法确定，采用公式：ma*=0.001zp(ma*-min)式中ma*最大净灌水定额mm；土壤容重g/cm3，1.42 g/cm3；z土壤方案湿润层深度cm，取50cm；p设计土壤湿润比，取75%；ma*适宜土壤含水率上限%，一般情况下玉米取田间持水率的80%-90%，本次设计取86%；min适宜土壤含水率下限%，一般情况下玉米取田间持水率的60%-70%，本次设计取65%。计算结果：ms=0.0011.42507519.78-14.95=25.72mm上述计算结果为
5、最大净灌水定额，实际需水要求可按下式确定：mms，本次设计选取净灌溉定额为25.7mm17m3/亩。根据工程区灌溉实际情况，滴灌灌溉水利用系数取0.95，故滴灌毛灌溉定额为27mm18m3/亩。设计灌水期确实定=6.1，取T=6天式中T设计灌水期，d；ETd作物日蒸发蒸腾量，取设计代表年灌水顶峰期平均值，取4.2mm/d。作物灌溉制度在85%保证率时左右，查自治区主要作物灌溉制度与需水量等值线图，并考虑采用膜下滴灌玉米灌水量减少20%左右，故工程区玉米需水量为290269m3/亩，作物生育期有效降水量为180125m3/亩，不考虑土壤储水量的差值，参考邻近类似地的试验成果，确定玉米的净灌溉定额
6、为110144m3/亩，滴灌的灌溉水利用系数0.95时，节水灌溉毛定额为112146m3/亩。P=85%时玉米滴灌设计灌溉定额计算见表1.2-1，玉米滴灌设计灌溉制度见表1.2-2及续表1.2-2。表1.2-1 玉米 滴灌 设计灌溉定额计算表P=85%行政区作物需水量m3/亩有效降雨量m3/亩缺水量m3/亩净灌溉定额m3/亩毛灌溉定额m3/亩节水灌溉定额m3/亩呼伦贝尔290110110116112兴安盟290165125125132130市296165131131136市296165131131136乌兰察布市269125144144146表1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度地区灌溉形式作物灌
7、水定额m3/亩灌水次数生育期及灌溉定额生育期灌溉定额m3/亩呼伦贝尔滴灌玉米101苗期112162拔节163抽雄112乳熟续表1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度地区灌溉形式作物灌水定额m3/亩灌水次数生育期及灌溉定额生育期灌溉定额m3/亩兴安盟滴灌玉米121苗期130182拔节183抽雄142乳熟续表1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度地区灌溉形式作物灌水定额m3/亩灌水次数生育期及灌溉定额生育期灌溉定额m3/亩市滴灌玉米141苗期136182拔节183抽雄162乳熟续表1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度地区灌溉形式作物灌水定额m3/亩灌水次数生育期及灌溉定额生育期灌溉定额m3/亩市滴灌玉米141苗期
8、136182拔节183抽雄162乳熟续表1.2-2 玉米滴灌设计灌溉制度地区灌溉形式作物灌水定额m3/亩灌水次数生育期及灌溉定额生育期灌溉定额m3/亩乌兰察布市滴灌玉米101苗期146183拔节183抽雄142乳熟一次灌水延续时间根据选取毛管滴灌带参数计算一次灌水时间式中一次灌水延续时间，h；m设计毛灌水定额，27mm；灌水器间距，0.3m；毛管间距，1m；灌水器设计流量， 2.8L/h。经计算灌水器设计流量采用2.8L/h时，一次灌水延续时间为2.9h。1.2.3不同类型滴灌典型设计1有关技术规与技术标准依据1节水灌溉工程技术规GB/T50363-2006；2机井技术规GB/T50625-2
9、021；3微灌工程技术规GB/T50485-2021；4农田灌溉水质标准GB5084-2005；1.2.3.2出水量32t/h的水源控制大田滴灌典型设计坡耕地以机电井作为灌溉水源，单井出水量为32m3/h，单井控制坡耕地面积为181亩，典型地块尺寸为360m336m。1首部枢纽设计首部主要设备由施肥罐、过滤器及逆止阀等，地埋管坡度为1:2000，首端高末端低，管积水向末端排水井排放。滴灌灌溉系统首部设有逆止阀、排气阀、压力表、水表、水嘴、过滤器、施肥罐。过滤器作用是将水中的固体大颗粒、藻类、漂浮物沉淀过滤，防止这些污物进入滴灌系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。过滤器有沉淀池、拦污栅、离心过滤器、
10、砂过滤器、筛网过滤器、叠片过滤器等，各种过滤器可以在首部枢纽中单独使用，也可以根据水源水质情况组合使用。根据工程区水中固体砂颗粒含量很少的情况，过滤设备采用3离心加网式过滤器，过流量32m3/h。在每个地块设置独立的施肥罐，施肥罐的作用是使易溶于水并适于根施的肥料、农药、化学药品等在施肥罐充分溶解，然后再通过滴灌系统输送到作物根部，便于作物吸收，充分发挥肥效，同时减少肥料浪费，本系统选用容积为100升的施肥罐。2滴灌带选择根据目前国市场上滴灌带的种类和水利性能，以及对各厂家滴灌带的应用调查，典型地块灌水器选择壁厚0.2mm的镶式滴灌带，滴头工作压力为100KPa，滴头间距为0.3m，毛管布置间
11、距为1m，滴水流量2.8L/h。3管网布设分干管及给水栓：根据地块大小、作物种植向、毛管最大铺设长度和毛管的布设情况双向或单项，首先确定分干管的布设位置和布设向垂直于种植向，根据支管的布设情况双向或单项，再确定分干管的布设长度和给水栓布设位置。本次典型地块设计，共布设分干管3条，间距120m，每条分干管输水长度为308m，典型地块分干管的输水总长度为924m，考虑到运输、保管和施工安装过程中的损耗，实际管材总用量为970m。给水栓布设按照28m的间隔均匀布设在分干管上，典型地块共布设36个给水栓。干管：干管布设应根据地形高差、水源井的位置、分干管的布设情况并考虑管网各节点的压力均衡进展布设。本
12、次典型地块干管的布设为：在地块高程较高处垂直于分干管的位置布设一条干管，在这条干管的中间垂直向再布设一条干管，与位于低处的水源井连接，干管输水长度为544m，考虑到运输、保管和施工安装过程中的损耗，实际管材总用量为571m。干管和分干管具体布设见图2，为防止冬季冻害，干管和分干管均采用地埋，管槽开挖根据滴灌工程设计图集及当地实际，沟槽断面为梯形，下口宽为管道外径加0.3，即下口取0.5m，上口宽取1.5m，管槽开挖深度根据当地冻深情况确定为1m，为便于施工弃土堆放在沟槽一侧0.3m以外，典型地块土开挖、回填量均为2936m3。支管给水软管：支管是根据水源井的出水量、灌水小区大小和布设式双向或单
13、项进展布设，为均衡毛管的压力，一般情况支管应布设在灌水小区的中央，并与毛管垂直，另外支管与分干管上的给水栓相连接，且平行于分干管，支管长度是由支管上的毛管数量确定的。本次典型地块支管的布设为：在每根分干管上平行于分干管向布设12根支管，支管布设式为双向，每条支管长度为28m，典型地块共设置36条支管，总长度为1008m，每条支管设置独立闸阀，并与分干管上的给水栓相连接。支管为地面管道，具体布设见图1-2-1。毛管：是直接向作物施水的管道，是滴灌系统中用量最多的管道，其作用是把管网中的压力水流均匀而稳定地分配到田间土壤，满足作物对水分的需要，还可随水施肥施药。毛管的布设是根据作物种植向、作物种植行距、毛管单向最大铺设长度、支管中的水量和毛管的性能参数等因素确定的。根据工程区实际，本次典型地块毛管的布设为：毛管垂直于支管两侧呈鱼骨式布置，向与种植向一致，毛管间距为1m，毛管上每隔0.3m设一个灌水器滴头，灌水器流量2.8L/h，工作水头为10m。毛管用按扣三通与支管连接，毛管上不设球阀，即同一支管上所有毛管同时工作，每条支管的两侧各布设28根毛管，每根毛管长60m，典型地块共布设2021根毛管，毛管
