典型灌溉工程举例5、灌溉制度5.1设计参数的确定5.1.1特色灌溉工程（1）大田喷灌1）设计参数确定根据苗圃需水要求，喷灌采用以下设计参数：a.设计日耗水强度苗圃： Ea=3mm/d； b.设计计划湿润层深度计划湿润层深度取：z＝0.4；c.土壤特性 壤土田间持水量β田＝24％（占体积的百分比），适宜土壤含水量的上、下限，分别为90%β田、65%β田，r=1.37g/cm3d.灌溉水利用系数 灌溉水利用系数为 η=0.9e．灌水器选型喷灌选用美国雨鸟公司生产的摇臂式换向喷头（产品编号35A-TNT(12#喷嘴)），该型号喷头器的最大工作压力为0.41MPa,最小工作压力为0.20Mpa,喷头流量1.22～1.75m3/h，射程13.3～15.4m喷头组合喷灌强度的计算公式为：ρ组合（mm/h）=1000q/A 式中：q为单喷头的流量（m3/h）；A为单喷头的有效控制面积（m2） Ρ=1000×1.5×0.9/（12×12）=4.69（mm/h）满足壤土Ρ=6～8 mm/h2）设计灌水定额设计灌水定额计算公式采用：式中：m为灌水定额，(mm)；r为土壤容重，(g/cm3)；H为计算湿润层深度，(cm)；、为适宜土壤含水量上、下限(占干土重的百分比)，分别取90%、65%；为灌溉水利用系数，取0.9；利用上式计算喷灌区的灌水定额为：m＝0.1×1.37×40×24×(0.90-0.65)/0.9＝36.5(mm) 3）喷灌灌溉制度a. 设计灌水周期T式中：T为设计灌水周期，(d)；为设计耗水强度，（mm/d）。
计算结果如下： ，取T=10天；b. 一次灌水延续时间t一次灌水延续时间采用下式计算：式中：a为支管间距(m)；b为喷头间距(m)；q为喷头喷水量（m3/h）取t=7（h），创新园喷灌各区布置相同2）微喷带灌溉1）设计灌水定额设计灌水定额计算公式采用：式中：m为灌水定额，(mm)；r为土壤容重，(g/cm3)；z为计算湿润层深度，(cm)；、为适宜土壤含水量上、下限(占干土重的百分比)，分别取90%、65%；为灌溉水利用系数，取0.92；p为微灌设计土壤湿润比，(%)利用上式计算微喷带灌溉区的灌水定额为：m＝0.1×1.37×0.6×28×24×(0.90-0.65)/0.92＝15(mm) 2）灌水器选型微喷带灌溉采用R型微喷带进行灌溉，微喷带间距为5m，最大工作压力200kpa，100m流量为4.8～12m3/h，q=42～56（L/h·m）3）微喷带灌溉制度a. 设计灌水周期T式中：T为设计灌水周期，(d)；为设计耗水强度，（mm/d）计算结果如下：蔬菜：3.45（天），取T=3（天）b. 一次灌水延续时间t 一次灌水延续时间采用下式计算：式中：sr为毛管间距；st为灌水器间距；q为灌水器流量（L/h），取t=2(h)。
3）滴灌和小管出流灌溉1）设计灌水定额设计灌水定额计算公式采用：式中：m为灌水定额，(mm)；r为土壤容重，(g/cm3)；z为计算湿润层深度，(cm)；、为适宜土壤含水量上、下限(占干土重的百分比)，分别取90%、65%；为灌溉水利用系数，取0.92；p为微灌设计土壤湿润比，(%)利用上式计算微喷带灌溉区的灌水定额为：m＝0.1×1.37×0.6×28×24×(0.90-0.65)/0.92＝15(mm) 2）灌水器选型滴灌灌溉根据果树种植情况，毛管间距为2～3m，滴头和小管间距与毛管间距相同，最大工作压力100kpa，滴头流量为20～40L/h3）滴灌和小管出流灌溉制度a. 设计灌水周期T式中：T为设计灌水周期，(d)；为设计耗水强度，（mm/d）计算结果如下：3.45（天），取T=3（天）b. 一次灌水延续时间t 一次灌水延续时间采用下式计算：式中：sr为毛管间距；st为灌水器间距；q为灌水器流量（L/h），取t1=3(h)；，取t2=3(h)5.1.2大棚滴灌工程 1）设计参数确定根据灌溉区种植作物的灌溉经验，大棚滴灌采用以下设计参数：a.设计日耗水强度 Ea=4mm/d；b.设计土壤湿润比及计划湿润层深度设计土壤湿润比（P）不得小于25%；计划湿润层深度取：z＝0.3m；c.土壤特性壤土田间持水量β田＝24％（占体积的百分比），适宜土壤含水量的上、下限，分别为90%β田、65%β田，r=1.37g/cm3。
d.灌溉水利用系数 灌溉水利用系数为 η=0.92；e．灌水器选型滴灌的灌水器有外置滴头和滴灌管两种，单滴头在工作水头范围内流量2.5L/h,允许流量偏差率qv=±5%,灌水器间距为0.3m2）设计灌水定额设计灌水定额计算公式采用：式中：m为灌水定额，(mm)；r为土壤容重，(g/cm3)；z为计算湿润层深度，(cm)；、为适宜土壤含水量上、下限(占干土重的百分比)，分别取90%、65%；为灌溉水利用系数，取0.92；p为微灌设计土壤湿润比，(%)利用上式计算滴灌区的灌水定额为：m＝0.1×1.37×0.6×28×24×(0.90-0.65)/0.92＝15(mm)3）滴灌灌溉制度a. 设计灌水周期T式中：T为设计灌水周期，(d)；为设计耗水强度，（mm/d）计算结果如下：3.45（天），取T=3（天）b. 一次灌水延续时间t 大棚内滴灌，一次灌水延续时间采用下式计算：式中：sr为毛管间距；st为灌水器间距；q为灌水器流量（L/h），取t=1(h)5.1.3管灌工程1）设计参数确定根据苗圃需水要求，管灌采用以下设计参数：a.设计日耗水强度苗圃： Ea=3mm/d； b.设计计划湿润层深度计划湿润层深度取：z＝0.4；c.土壤特性 壤土田间持水量β田＝24％（占体积的百分比），适宜土壤含水量的上、下限，分别为90%β田、65%β田，r=1.37g/cm3。
d.灌溉水利用系数 灌溉水利用系数为 η=0.9e．灌水器选型管灌选用D100给水栓，流量为20～40m3/h，出水口间距为30m，支管间距为100m2）设计灌水定额设计灌水定额计算公式采用：式中：m为灌水定额，(mm)；r为土壤容重，(g/cm3)；H为计算湿润层深度，(cm)；、为适宜土壤含水量上、下限(占干土重的百分比)，分别取90%、65%；为灌溉水利用系数，取0.9；利用上式计算管灌区的灌水定额为：m＝0.1×1.37×40×24×(0.90-0.65)/0.9＝36.5(mm) 3）管灌灌溉制度a. 设计灌水周期T式中：T为设计灌水周期，(d)；为设计耗水强度，（mm/d）计算结果如下： ，取T=10天；b. 一次灌水延续时间t一次灌水延续时间采用下式计算：式中：a为支管间距(m)；b为给水栓间距(m)；q为给水栓出水量（m3/h）取t=3（h）5.2系统工作制度根据灌溉系统管网布置、实验要求和作物种植等的需求，同时结合便于安排灌溉制度和减小主干管管径的原则，将创新园灌溉系统分为3个可独立工作的小区以蓄水池的顺序来分区，即1＃蓄水池为1区（特色灌溉除闸管出流），2＃蓄水池为2区（大棚滴灌），其余管道灌溉为3区。
1、2区都有独立的加压系统，这样既方便系统管理，又方便于同其它科研试验相结合系统依据设计轮灌组的划分，除3区外，其余各区都由恒压变频控制设备实现管道压力和流量的调节完成灌溉1区特色灌溉的原则以地块为单元，每次灌溉一地块，共28块，每地块由电磁阀来控制，电磁阀具体型号见表3一个灌水周期需要灌溉的时间为144h2区大棚灌溉的原则为：采用随机灌溉方式，至少开启1座大棚，最多同时开启4座大棚2区控制42座大棚，一个灌水周期需要灌溉的时间为11～42h3区的管道灌溉根据泵的流量至少开启2个出水口（1口井工作，单口出水流量为80m3/h）或同时开启8个出水口（3口井和后稷湖同时工作），一个灌水周期需要灌水时间48～190h5.3管网设计5.3.1管网设计布置原则1～2区灌溉水源从蓄水池里抽水，合理布局，便于变频自动控制，统一管理；管网布置应与道路规划结合，主干、支管沿道路布置；依据地形、地块、道路等情况布置管道系统，要求管道系统线路最短，控制面积最大，便于机耕，管道尽可能双向分水；总体布置要使系统运行可靠、经济、合理，使投资尽可能小5.3.2管网布置1、管道布设采用树状管网1）大棚内的滴灌，滴头间距为0.3m，滴灌管间距为0.6m；特色灌溉区大田喷灌喷头间距和支管间距均为15m；微喷带间距为5m；滴灌和小管出流毛管间距为2～3m；管灌区，出水栓间距30m左右；实际施工时，可根据地块大小适当调整。
2）管道级数采用干管、分干（输水），支管、毛管（配水）三级固定管道，支管走向基本平行于作物种植行2、管路附件管道中的三通、弯头等附件应选用与管材相配套的管件，喷头选用美国雨鸟生产的35A-TNT(12#喷嘴)，出水栓为标准铸钢定型件3、出水栓、喷头保护设施出水栓保护采用现浇砼镇墩，配套消力池为预制混凝土构件，混凝土基础根据设计图要求施工；喷头也采用镇墩保护，具体要求详见典型设计图4、管沟开挖以不影响地面耕作，根据冻土层厚度为依据，管沟深100cm，宽80cm5.4管道系统设计5.4.1管材及管件选择管材是管道输水灌溉系统的重要组成部分，直接影响到灌溉工程的质量和造价，因此，根据质量保证、经济耐用、便于运输和施工安装等条件，特色灌溉区、管灌区的干、支管均采用硬质UPVC塑料管，设计工作压力0.63Mpa，滴灌区的干管采用UPVC管，支管、毛管采用PE管，其它各种管件则采用塑料厂家相应的定型配套产品5.4.2干管、支管管径设计干、支管管径采用经济流速法计算：D=18.8(Q/v) 0.5式中，D：干、支管管径，mm；Q：设计干管最大流量，m3/h;v：UPVC塑料管经济流速，一般为1～1.5m/s。
利用上式将水井至蓄水池引水流量，各轮灌区干、支管流量分别代入上式计算：计算后根据管径规格选取，引水干管取Φ160的UPVC塑料管；低压管道灌溉干管取管径Φ140的UPVC塑料管，支管取管径Φ110的UPVC塑料管；特色灌溉区利用原有的分干管管径Φ140，在每地块分别布设，喷灌干管取管径Φ90的UPVC塑料管，支管取管径Φ50的UPVC塑料管；微喷带灌溉干管取管径Φ90的UPVC塑料管，支管取管径Φ50的PE塑料管；滴灌和小管出流支管取管径Φ50的PE塑料管，毛管取取管径Φ16的PE塑料管（滴灌管）大棚滴灌干管取Φ90的UPVC塑料管，支管取Φ50的PE塑料管，田间毛管取Φ16的PE塑料管详见管网水力计算表2表1 硬UPVC管的f、 m、b数值管 材fmb备注UPVC管0.948×105 1.774.77PE管0.840×105 1.754.75表2 管网水力计算表泵站编号1＃2＃3#轮灌组2811-423.3最不利点高程(m)535.7533.3530.22池顶水位高程(m)533.7532.65523.95。