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1、大田玉米滴灌系统毕业实习设计 指导老师：组 长： 组 员： 班 级：08级农业水利工程目 录1基本资料1自然条件1生产状况1社会经济1设计技术依据12滴灌系统规划布置与参数初定2设计耗水强度Ea(作物日耗水量)的确定2灌溉水利用系数3设计土壤湿润比P3灌溉设计保证率4设计灌水均匀系数4计划湿润层深度Z5灌水定额5灌水周期6一次灌水延续时间6轮灌组划分与设计7工程规划布置8水源工程8首部枢纽8输配水管网9灌水器10其他设计参数113灌水小区水力计算11灌水小区允许压力偏差11小区允许水头偏差的分配11毛管极限孔数和极限长度12毛管水头损失12支管设计13灌水小区进口工作水头13毛管的降比和压比1
2、3毛管进口工作水头14支管的降比和压比14计算毛管的水头偏差率15计算支管的水头偏差率15灌水小区水头偏差率15各级管道流量计算164水力计算与干管设计16计算水力线路干管管径计算16干管水头损失计算17主管水头损失17主管进口处要求的工作水头17系统总扬程185首部枢纽设计18过滤器设计18施肥器设计18机泵选配186.材料设备用量197.预算192020项目区属中温带干旱、半干旱大陆性气候，风多少雨，蒸发量大，年平均气温8，年降水量326毫米。项目区水土流失严重，土壤类型多，以沙壤土为主。土壤容重1.50g/cm3，田间持水量田=17%。项目区现有1000方蓄水池一座，水量充足，可以满足项
3、目区作物的灌溉需求。项目区交通方便，简易道路已建成。电力设施完善，可以满足工程运行和施工用电需要。根据田块形状及所种植的作物选择的灌溉形式为滴灌。覆膜宽窄行种植，1膜1管，1管2行，株距30cm，行距(30+70)cm。本灌溉工程主要为滴灌工程。 该项工程以已成形的灌溉条件为基础，进行节水灌溉，以种植玉米为主，促进项目区农业全面发展，增强项目区经济活力，提高项目区生产水平。（参见平面图）设计技术依据1）节水灌溉技术规范SL20798；2）微灌工程技术规范SL10395；3）喷灌与微灌工程技术管理规程SL236-1999；4）机井技术规范SL256-2000；5）农田灌溉水质标准GB5084-9
4、2；6）灌溉与排水工程设计规范GB5088-99；7）项目区地形、地貌勘测及种植现状调查结果。2滴灌系统规划布置与参数初定Ea(作物日耗水量)的确定根据当地资料及SL103-95查得玉米滴灌日耗水量为2.05.0毫米，由于当地土壤为沙质土壤，因此取最大值Ea=5.0毫米。根据确定滴灌灌溉水利用系数=。P据有关资料和规范中的参考值，确定设计土壤湿润比：玉米70%。根据确定,滴灌工程灌溉设计保证率为90%。根据确定,设计灌水均匀系数Cu=90%。Z玉米计划湿润层深度定取Z。由灌溉排水工程学中公式（2-1）计算：m=1000zP (max-min)/(2-1)式中： m设计灌水定额(mm)；土壤容重
5、(g/cm3)，取；z计划土壤湿润层深度(m)，取；P湿润比(%)，取60%；max、min适宜土壤含水率上、下限（占干土重的%，一般max为田间最大持水率的100%、min为田间最大持水率的60%，）；田土壤田间持水量17%；灌溉水利用系数95%；经计算，m = (mm)。两次灌水的间隔时间又称灌水周期，取决于作物、水源、管理状况。由灌溉排水工程学中公式（2-2）计算：T=(m/ Ea) (2-2)式中：T设计灌水周期(天)；m设计灌水定额(mm)；Ea最大日平均需水强度(mm/d)；经计算，T = 7(天)。 t=InSeSL/q(2-3)式中，t为一次灌水延续时间(h)；In为净设计灌水
6、定额(mm)；Se为滴头间距(m)，；SL毛管间距(m)，1.0 m；田间水利用系数(%)，95%；q滴头流量(L/h)，2.0L/h； 经计算，灌水延续时间t= 6(h)。NCT/t (2-4)式中：N允许的轮灌组最大数，取整数；一天运行的小时数,取20小时；T灌水周期(d)；t一次灌水持续时间(h)；经计算,轮灌组划分： N20组；根据实际情况，将轮灌组划分为20个轮灌组。作物工作日期轮灌组编号工作支管编号工作时间同时工作支管数玉米第一天11-2,1-10:00-6:00221-4,1-36:00-12:00236-2,6-112:00-18:002第二天46-4,6-30:00-6:00
7、252-2,2-16:00-12:00262-4,2-312:00-18:002第三天77-2，7-10:00-6:00287-4,7-36:00-12:00293-2,3-112:00-18:002第四天103-4,3-30:00-6:002118-2,8-16:00-12:002128-4,8-312:00-18:002第五天134-2,4-10:00-6:002144-4,4-36:00-12:002159-2,9-112:00-18:002第六天169-4,9-30:00-6:002175-2,5-16:00-12:0021810-2,10-112:00-18:002第七天1910-4
8、,10-30:00-6:0022011-2,11-16:00-12:002水源工程本工程规划灌溉水流程为：水源（蓄水池）首部枢纽 输配水管网（主干管调压阀支管毛管）灌水器玉米根层土壤。本滴灌系统利用蓄水池供水，水质符合农田灌溉水标准。首部枢纽灌溉工程的首部通常由水泵及动力机、控制设备、施肥装置、水质净化装置、测量和保护设备等组成。其作用是从水源抽水加压，施入肥料液，经过滤后按时按量送进管网。动力选用电动机（功率与水泵匹配），采用单级单吸离心泵，为处理水中的细颗粒悬浮泥沙和少量的有机杂质，采用“旋流水砂分离器+砂过滤器+叠片过滤器”过滤，用压差式施肥罐施肥（安装于砂过滤器与筛网过滤器之间），首部
9、装有压力表、空气阀、闸阀、水表等设备和仪表。详细设计见后面第5部分。输配水管网在水源有调蓄能力且调蓄容积已定时，可按下式确定滴灌面积。 (2-5)式中：K塘坝复蓄系数，K；蓄蓄水利用系数，蓄取；V蓄水工程容积，1000m3；Ii灌溉季节各月的毛供水强度，5mm/d；Ti灌溉季节各月的供水天数，1d。经计算 A=亩，取亩为该蓄水池控制的灌溉面积。根据大田灌溉区平面图，灌区主要作物玉米的种植方向是沿地块长度方向（西北-东南），因此毛管的布置方向与作物种植方向一样，支管垂直于毛管布置，主干管按等高线略降的方向埋于规划道路边。2块条田中间布置1条分干管，对称于主干管2侧布置，毛管铺设长度为60m，支管
10、间距为120m，毛管为双向布置（5分干和11分干为单向布置，由实际地块决定）。根据水源位置和毛、支管的布置，经方案比较，下页图-1布置的方式较为经济合理。灌水器本灌区土质以沙土为主，玉米的种植模式为覆膜宽窄行种植，1膜1管，1管2行，株距30cm，行距(30+70)cm，选用一次性滴管带，内径d=16mm,滴头间距Se=0.3m。滴头流量q=2.0L/h。其他设计参数1流量偏差率 根据规范查得，灌水器设计流量允许偏差率应不大于20%，本工程取20%。2水头偏差率：同一灌水小区内灌水器的最大，最小工作水头之差与设计工作水头的比值。取x, =0.2 带入下式得： (2-6)3灌水小区水力计算 =
11、= 4.12(m)(3-1)设计滴头工作水头，取10m。小区允许水头偏差在只管和毛管之间分配，由于地面坡降很小，视为平坡，平坡分配比例。毛管允许水头偏差=2.266(m)(3-2)支管允许水头偏差=1.854(m)(3-3)毛管极限孔数按下式计算：=2.266(m)，d=16(mm)，k，Se，q = 2.0 L/h，代入得：Nm=INT( / k Se)=290(个)(3-4)毛管极限长度Lm 按下式计算：S= Se，Nm = 290个，代入得Lm=S(Nm1)+S0 =87 (m)(3-5)毛管实际单向铺设长度60m，滴头数INT(60/0.3)=200个，满足要求。滴头数N=200个，流
12、量指数m，流态指数x，毛管进口流量的计算用公式：=q，(3-6)式中：毛管进口流量(L/h)； 毛管上滴头个数，为60/0.3=200个；=2002.0= 400( L/h)hf=fLQm/db (3-7)式中：h毛等距多孔毛管沿程水头损失m；f 摩阻系数，；d 管道内径，16mm；m 流量指数，；b 管径指数，；将上述数据代入上式，得：hf毛=0.39m毛管局部水头损失按沿程水头损失的15%计算：hw毛=0.3915%=0.0585m。h毛=hf毛+ hw毛=0.45m (3-8)根据工程布置，支管铺设长度为地块宽度，即60m。一条支管上有INT(60/1)=60对毛管，即支管上有60个出水孔，支管上单孔流量为2400L/h=800L/h，支管流量为60800L/h=48000L/h，支管实际水头损失为：=h毛0.45=m，由公式计算得多孔系数F，代入下式：d=mm(3-9)故支管选用PE-D75管，外径为75mm、壁厚，压力等级为。毛管的降比和压比降比为沿毛管的地形比降与毛管最下游管段水力比降的比值，由下式计算： (3-10)式中，j沿毛管地形比降；d毛管内径，取；k水头损失扩大系数，取；f摩阻系数，5；qd单孔设计流量，2.0L/h。则降比约为0。压比G为毛管最下游管段总水头损失与孔口设计水头的比值，由下式计算： (3-11)式中，hd孔口设计水头，与qd相对应
