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1、某市郊有 20 个日光温室大棚，规格为东西长80m，南北跨度8m，所在的地方地形平整，多年平均降雨量250mm，多年平均蒸发量 1500mm。温室内种植黄瓜，每个温室内畦长75m,宽 1m，共有 6 个畦，每畦种植两行黄瓜， ，东西株距为 0.33m。其温室群的中间地带有一口水井，出水量为50m3/h，动水位为20 米11.1 基本资料基本情况 :项目地块占地面积为160 亩，该地块原种植玉米，采用沟灌灌溉，种植结构调整后不能适应当前生产和节水的要求， 急需配套节水灌溉措施。 因此，在该地块拟建温室大棚 74 栋，其中大棚规格为 50m8m，共 3 栋，温室规格为50m8 m，共 71 栋，棚
2、间距为 2.0 m。种植情况： 项目地块温室和大棚内主要种植蔬菜，均南北向栽植蔬菜， 行距为0.75 m，主要为市场供应服务。棚外作物采用管灌。栽培管理：根据蔬菜生长周期和市场规律确定，一般每年 3 月至 11 月销售情况比较好。气象资料 : 该地区属温带大陆性季风气候 ,冬季寒冷 ,春季多风干旱 ,夏季多雨 , 秋季凉爽少雨， 是暖温带与中温带， 半干旱与半湿润的过渡地带。 特点是春季干旱多风；夏季热，雨季多有冰雹， 有时出现伏旱； 秋季凉爽少雨； 冬季寒冷干燥，多风少雪。一年四季分明， 昼夜温差大，无霜期短，年无霜期平原区为 152 175 天 ,冻土 1m 左右。陆面蒸发量 400 mm
3、/年,水面蒸发量 1666.2 mm/年，多年平均气温 8.5 ，最高气温 39 ,最低气温 -27.3 ,最热的七月份平均气温 23.1 ，最冷的一月份平均气温 -8.8，年日照时数为 3120.8 h，光资源比较丰富。多年平均降水量为 493.0 mm。降水量时空分布不均， 6 8 月降水量占全年降水量的72，年际变化大，最多年份为 747.1 mm，最少年份为 274 mm。3土壤质地 :该地块土壤主要为壤土，土壤容重约为 1.38 g/cm ,田间持水量约为 23.2 %（重量）。根据蔬菜的水分需求特征和管理要求土壤适宜含水率的上限取田间持水量的 95 %。水源状况：目前地块现有水源井
4、1 眼，井深 110 m,出水量可达 80 m3 /h，可为该地块提供灌溉水源。动力：该地区动力采用电力，灌溉季节基本保证24 h 供电。实际日灌溉时间为 816 h。1.2 大棚蔬菜滴灌工程设计灌溉方式的选择根据已有大棚蔬菜种植栽培技术和农艺技术人员的实践经验，选择大棚蔬菜灌溉采用滴灌。此地块棚间没有种植作物，故棚间不需要灌溉。2灌溉系统设计参数根据设计规范及结合当地的实际情况，选用如下设计参数：a:日耗水强度 Ea：棚内 Ea=4.0mm/db:土壤湿润比 P：蔬菜滴灌取P=70%c:灌溉水的有效利用系数 0.90d:土壤计划湿润层深度Z：蔬菜取 Z=30cme:土壤适宜含水率的上限取田间
5、持水量的95%为 22.04%土壤适宜含水率的下限取田间持水量的70%为 16.24%需水量计算根据灌溉面积和设计耗水强度， 按下式核算灌溉系统所需的最小供水流量。10 I a AQmintIa=Ea-P0式中：3Q需供水流量， m /h；A 灌溉面积， hm2；Ia设计供水强度， mm/d；Ea设计耗水强度， Ea=4 mm/d；P0有效降雨，不考虑P0=0 mm/d；t水源每日供水时数， t=12 h；灌溉水利用系数， =09.；经计算得所需流量 Qmin3。=39.51 m /h根据上述计算，本地块灌溉系统所需的最小供水流量39.51 m3 ，原有井能/h满足灌溉用水需求。灌水器的选择经
6、相关资料和试验，据灌水器的种类和水力性能拟选用：滴灌管采用直径Dn16mmPE 管，壁厚 0.6mm，滴头间距 0.3m，设计工作水头Hd=0.1Mpa，滴头设计流量流量q =2.0L/h 。3大棚蔬菜滴灌灌溉制度设计a: 大棚内蔬菜最大毛灌水定额m=0.1 zp(max-min)/式中： m设计最大毛灌水定额，mm；土壤容重， 1.38 g/cm3；z计划湿润层深度， 30 cm；p滴灌设计土壤湿润比，70 %；max 、 min 适 宜土壤含 水量 上下限（ 占干土重 量的 百分 比），max=23.2%95%=22.04%，min =23.2%70%=16.24%，经计算得到大棚内蔬菜最
7、大毛灌水定额： m=18.68mm=12.45m3 /亩。表 1-1大棚蔬菜滴灌灌溉制度设计参数表内容单位参数内容单位参数或结果日耗水强度mm/d4.0适宜土壤含水量上限95%22.04计划湿润层深度cm30适宜土壤含水量下限70%16.24土壤容重g/cm31.38设计毛灌水定额mmm18.68土壤湿润比%70设计毛灌水定额mm3/Mu12.45田间持水量%23.2设计灌水周期d4.0灌溉水利用系数0.9灌溉面积Mu160b: 设计灌水周期作物在全生育期生长过程中，其日耗水量随着不同的生长阶段而改变。日耗水强度按照微灌工程技术规范用耗水高峰期的平均日耗水强度，依据设计灌水周期计算公式：T=m
8、/I a式中： T设计灌水周期， d；m设计毛灌水定额， mm；Ia设计耗水强度，棚内Ia =Ea=4.0mm/d；据计算大棚内蔬菜灌水周期为4.2d，取 T=4d轮灌制度设计a: 一次灌水延续时间t1= m*S e*S l/qd式中： t1一次灌水延续时间， h；4m设计灌水定额， 18.68mm；Se、 Sl 灌水器间距与毛管间距，m； Se =0.3 m；Sl =0.75 mqd灌水器流量， 2.0 L/h；经计算实际一次灌水延续时间为t=2.1 h。表 1-2大棚蔬菜滴灌轮灌制度设计参数表内容单位参数内容单位参数或结果设计毛灌水定额 mmm18.68灌水器设计流量L/h2.0作物种植行
9、距m0.75系统日工作时间h8.4作物种植株距m0.3系统设计流量m3/h80毛管间距m0.75一次灌水延续时间h2.1灌水器行距m0.3灌溉轮灌 (组 )数目个4b: 轮灌组的划分：本系统采用轮灌的灌溉形式，每个大棚为1 个灌水单元。则大棚规格为50m8m 灌水单元的流量为：q单qdnd=3.33m3/h温室规格为50m8m 灌水单元的流量为：q单 qdnd =3.33m3 /h水源井控制74 个灌水单元， 轮灌组划分按充分利用水源井的出水量，为今后扩大灌溉面积留有余地，可分为 4 个轮灌组， 每个轮灌组包括16 20 个灌水单元；每个轮灌组可独立工作，灌溉时必须按轮灌组顺序进行顺序灌溉，轮
10、灌组的划分及轮灌次序见表1-3。表 1-3大棚蔬菜滴灌轮灌制度轮灌轮灌机井轮灌次序系统流量开始时间结束时间组序号 (棚数 )棚编号（ m3 /h ）第一次8:0010:101(20)2-3 2-12, 2-15 2-2466第二次10:1012:202(18)2-1 2-2, 2-13 2-14,59.41-1 1-14第三次12:2014:303(20)0-1 0-3, 3-1 3-7,664-1 4-5, 4-14 4-18第四次14:3016:404(16)4-6 4-13, 4-19 4-2642.95灌溉系统的管网布置a: 干管布置干管从机井处沿地块东侧由南向北布置， 进入地块中部沿
11、田间作业道路由东向西，东西向布置，在东西向干管上，南北向布置 4 条分干管。干管、分干管管径按经济流速选择，可按下式计算：Qd j18.8v j式中： dj经济管径， mm；Q管道流量， m3/h；vj经济流速， m/s，本次取 1.5m/s。根据本次设计轮灌组情况，干管、分干管分别采用Dn160、Dn110PVC-U 塑料管道，具体布置如设计图所示。b: 支管及棚内首部布置由分干管布置进棚支管引入大棚，通过竖管出地后连接棚内首部，首部设有球阀、水表、肥料灌、网式过滤器等，首部后接 PE 管作为支管，具体布置如设计图所示。支管的流速控制在1.0m/s，流量 3.33 m3/h，按上式计算管径为34.5mm，根据 PVC-U 及 PE 塑料管道、管件规格，结合市场供应情况， 本次选择 Dn50PVC-U 和 Dn40PE 管分别作为进棚支管和棚内支管。c: 毛管布置大棚内的灌溉滴灌管为 Dn16，沿种植方向单行双向布置，每个大棚内沿垄向（南北向）双向布置 20 条滴灌管，滴灌管间距为 0.75m，滴头间距 0.3m。灌溉系统水力计算滴灌系统水泵扬程计算结果详见表1-4。6项目滴头毛管支管分干管
