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1、 贵阳市久安乡茶树滴灌工程贵阳市久安乡茶树滴灌工程河北国农节水工程有限公司河北国农节水工程有限公司2013年年5月月 设计说明设计说明1一、一、工程概况工程概况1.1 1.1 地理位置与地形资料地理位置与地形资料 地貌以山地为主，地处东经地貌以山地为主，地处东经10627-10652，北纬，北纬2611-2634。地形为。地形为山地，海拔高度（黄海海拔）山地，海拔高度（黄海海拔）1200米米1410米之间，示范项目区相对高差米之间，示范项目区相对高差45米米，坡度在，坡度在10-25之间，地势起伏大。茶田根据地形、地势特点因地制宜开发，茶之间，地势起伏大。茶田根据地形、地势特点因地制宜开发，茶
2、树种植大体上以沿树种植大体上以沿“山坡等高线开水平沟山坡等高线开水平沟”进行。进行。1.2 1.2 水文与气象资料水文与气象资料项目区气候系亚热带季风温润区，最高气温项目区气候系亚热带季风温润区，最高气温3131，最低气温，最低气温-3.4-3.4，年平，年平均气温均气温15.315.3，七月平均气温，七月平均气温22.322.3。年降雨量。年降雨量1000-1300mm1000-1300mm，日照为，日照为1200-1200-14001400小时，日照率小时，日照率32%32%左右，光照中漫照多光。左右，光照中漫照多光。21.3 1.3 作物资料作物资料 本地种植茶树，作物间距：行距本地种植
3、茶树，作物间距：行距1.2米米,株距株距0.3米左右米左右.二、二、滴灌系统项目规划滴灌系统项目规划2.1系统概述系统概述滴灌系统由水源工程，首部装置，输配水管网，灌水器四部分组成。滴灌系统由水源工程，首部装置，输配水管网，灌水器四部分组成。水源工程：蓄水池，建议采用高于地面水源工程：蓄水池，建议采用高于地面2-3米，方便近池点的自压灌溉。米，方便近池点的自压灌溉。首部枢纽首部枢纽包括过滤装置，施肥装置和测控装置。由于滴灌系统对水质要求较高，包括过滤装置，施肥装置和测控装置。由于滴灌系统对水质要求较高，需加装过虑设备。蓄水池系统过滤装置采用叠片过滤器过滤精度需加装过虑设备。蓄水池系统过滤装置采
4、用叠片过滤器过滤精度120目。（目。（2）施）施肥装置的作用是使易溶于水并适于根施的肥料、农药、化控药品等在施肥罐内充肥装置的作用是使易溶于水并适于根施的肥料、农药、化控药品等在施肥罐内充分溶解，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，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。示范项目区没有电，所以采用国农专利施肥泵，不需要外加同时减少肥料浪费。示范项目区没有电，所以采用国农专利施肥泵，不需要外加电源使用充电蓄电池，每次工作时间电源使用充电蓄电池，每次工作时间6小时左右。小时左右。3（3）测控装置的作用是方便系统的操作、运行管
5、理、保证系统安全，它包括）测控装置的作用是方便系统的操作、运行管理、保证系统安全，它包括阀门阀门、水表、水表、压力表压力表、排气阀排气阀、逆止阀、逆止阀、减压阀减压阀。输配水管网输配水管网包括地下主管、干管、支管及连接管件。地下主管起到为滴灌系包括地下主管、干管、支管及连接管件。地下主管起到为滴灌系统输送水量的作用。干管起到划分轮灌小区的作用。支管在滴灌系统中起到连统输送水量的作用。干管起到划分轮灌小区的作用。支管在滴灌系统中起到连接毛管的作用。管件的作用是将各部分管道连通为管网。该示范项目区地下管接毛管的作用。管件的作用是将各部分管道连通为管网。该示范项目区地下管网采用网采用PE热熔管。热熔
6、管。灌水器灌水器(滴灌管或滴头滴灌管或滴头)作用是把末级管道中的压力水流均匀而稳定地分配到作用是把末级管道中的压力水流均匀而稳定地分配到田间，满足作物对水分的要求。该示范项目区是起伏较大的山地，根据实际情田间，满足作物对水分的要求。该示范项目区是起伏较大的山地，根据实际情况设计三中方案：况设计三中方案：1、飞压力补偿滴灌管、压力补偿滴灌管、外接式压力补偿、飞压力补偿滴灌管、压力补偿滴灌管、外接式压力补偿滴头。滴头。灌溉方式灌溉方式：采用重力自压滴灌方式。项目区属山地丘陵区，且在山项修建蓄：采用重力自压滴灌方式。项目区属山地丘陵区，且在山项修建蓄水池，高差水池，高差45米，利用水自身重力加上高差
7、压力从而实现重力自压滴灌。米，利用水自身重力加上高差压力从而实现重力自压滴灌。42.5管材选择管材选择PE管优缺点分别为：管优缺点分别为：PE管优点：管优点：1.使用寿命长使用寿命长2.耐腐蚀性强耐腐蚀性强3.柔韧性好柔韧性好,抗震性强抗震性强4.施工简单，方便，接头质量高施工简单，方便，接头质量高5.维修少维修少,抢修方便抢修方便6.PE管具有优良的挠性管具有优良的挠性7.热连接时不泄漏、热连接时不泄漏、8.挠性好挠性好9.抗冻性强抗冻性强PE管缺点：管缺点：1.熔点为熔点为100130摄氏度，工作温度小于摄氏度，工作温度小于40度的水度的水2.易应力开裂，不易染色易应力开裂，不易染色3.价
8、格偏高价格偏高5项目区属山地丘陵区，地势高低不平，高差近项目区属山地丘陵区，地势高低不平，高差近100米，且弯度、坡度大，根据米，且弯度、坡度大，根据这些特点，在选材方面地下主管选择这些特点，在选材方面地下主管选择PE管做为输水管道，其主要原因为管做为输水管道，其主要原因为PE管道管道挠性挠性和和抗震性好抗震性好，且冬季，且冬季抗冻性强抗冻性强，易于山地丘陵区施工。，易于山地丘陵区施工。图为图为PE管管施工施工UPVC管材质较脆，容易摔碎管材质较脆，容易摔碎62.6 灌水器的选型灌水器的选型灌水器是按照作物需水要求，将水和作物需要的水分一滴一滴，均匀而又缓慢灌水器是按照作物需水要求，将水和作物
9、需要的水分一滴一滴，均匀而又缓慢地滴入作物根区土壤中，滴灌灌溉不破坏土壤结构。地滴入作物根区土壤中，滴灌灌溉不破坏土壤结构。灌水器的种类：灌水器的种类：（非）压力补偿内镶滴灌管和滴头式（非）压力补偿内镶滴灌管和滴头式滴灌管产品参数：滴灌管产品参数：1、流量为、流量为2-3L/h;2、滴头间距为、滴头间距为150mm1000mm；3、工作压力为工作压力为80200Kpa优点：优点：（1）省水（）省水（2）节能（）节能（3）增产（）增产（4）灌水均匀（）灌水均匀（5）对土壤和地形的适应性强）对土壤和地形的适应性强（6）节省劳动力）节省劳动力缺点缺点：（1）易于引起堵塞（）易于引起堵塞（2）可能引起
10、盐分积累（）可能引起盐分积累（3）滴头间距为固定间距）滴头间距为固定间距7压力补偿式滴头压力补偿式滴头压力补偿式滴头，适用于各种农业灌溉系统，尤其适用于压力补偿式滴头，适用于各种农业灌溉系统，尤其适用于地形起伏地形起伏或或滴灌管铺设滴灌管铺设长度大的地块长度大的地块。自带。自带压力补偿硅脂膜片压力补偿硅脂膜片，抗堵性能优异抗堵性能优异。产品特点产品特点:可选流量：可选流量：2.0L、4.0L、8.0L；工作压力：工作压力：50-350KPa；可拆卸设计，方便清洗和检查；可拆卸设计，方便清洗和检查；长紊流流道，抗堵塞性能更好；长紊流流道，抗堵塞性能更好；倒刺接口，可直接安装在软管上；倒刺接口，可
11、直接安装在软管上；4mm倒刺进水口，防止系统启动时杂物进入滴头；倒刺进水口，防止系统启动时杂物进入滴头；要求过滤精度要求过滤精度120目；目；可以根据种植作物的株距安装滴头，特别适合不规范种植。可以根据种植作物的株距安装滴头，特别适合不规范种植。82.7灌溉规划设计灌溉规划设计 项目区主要目的：实现水肥同施、抑制杂草生长，降低生产成本。项目区主要目的：实现水肥同施、抑制杂草生长，降低生产成本。 设计方案：采用滴灌设计方案：采用滴灌+ +施肥器实现水肥一体化；地膜全覆盖抑制杂草生长。施肥器实现水肥一体化；地膜全覆盖抑制杂草生长。 采用滴灌，可在项目区达到以下优点：采用滴灌，可在项目区达到以下优点
12、： 1 1、灌水均匀度高。滴灌方案根据项目区地形、茶树分布特点，合理布置管道、灌水均匀度高。滴灌方案根据项目区地形、茶树分布特点，合理布置管道及减压措施，保证同一轮灌区的灌水率偏差控制在及减压措施，保证同一轮灌区的灌水率偏差控制在10%10%内；、内；、 2 2、滴灌设计方案可利用管道供水，将水输水到作物根部，使水成滴状，缓慢、滴灌设计方案可利用管道供水，将水输水到作物根部，使水成滴状，缓慢、均匀、定量地浸润作物根系区的土壤均匀、定量地浸润作物根系区的土壤 ，使土壤始终保持最佳含水状态，因此，使土壤始终保持最佳含水状态，因此，土壤透气性好，不破坏土壤团粒结构；同时，加上地膜覆盖减少了作物棵间地
13、表土壤透气性好，不破坏土壤团粒结构；同时，加上地膜覆盖减少了作物棵间地表水分的蒸发，具有提温、保墒、提墒、灭草等作用。根据项目茶田的分布，进行水分的蒸发，具有提温、保墒、提墒、灭草等作用。根据项目茶田的分布，进行对应的灌溉、管理分区，方便项目区茶树灌溉、施肥；对应的灌溉、管理分区，方便项目区茶树灌溉、施肥； 3 3、地膜全覆盖在茶树上的使用，利用地膜覆盖的灭草的特性，可有效控制茶、地膜全覆盖在茶树上的使用，利用地膜覆盖的灭草的特性，可有效控制茶树附近杂草的生长，节约对应除草的劳动力投入；膜下滴灌技术具有增加作物产树附近杂草的生长，节约对应除草的劳动力投入；膜下滴灌技术具有增加作物产量、提高作物
14、品质，节水、增效等多种优点。量、提高作物品质，节水、增效等多种优点。 9三、设计参数及系统各部分的设计及相应水力计算三、设计参数及系统各部分的设计及相应水力计算3.1 滴灌系统基本参数的取值滴灌系统基本参数的取值1.灌溉水的利用率：0.902.设计系统的日工作小时:15h3.滴灌设计土壤湿润比（P）:40%4.设计耗水强度（Ea）：3mm/d5.计划土壤湿润深度0.4m设计中遵守以下技术规范：设计中遵守以下技术规范：节水灌溉技术规范节水灌溉技术规范SL20798微灌工程技术规范微灌工程技术规范SL10395喷灌与微灌工程技术管理规程喷灌与微灌工程技术管理规程SL2361999低压管道输水灌溉工
15、程技术规范低压管道输水灌溉工程技术规范SL/T15395103.2 3.2 灌溉制度灌溉制度1.1.设计灌水定额设计灌水定额根据资料计算如下：根据资料计算如下：m=0.1zP (max-min)/m=0.1zP (max-min)/=17.56mm=17.56mm式中：式中： mm设计灌水定额设计灌水定额mmmm；土壤容重土壤容重g/cm3g/cm3；zz计划土壤湿润层深度计划土壤湿润层深度m m；PP湿润比湿润比 % %；maxmax、minmin适宜土壤含水率上、下限（占干土重的适宜土壤含水率上、下限（占干土重的% %，一般，一般maxmax为为田间最大持水率的田间最大持水率的90%90%
16、、minmin为田间最大持水率的为田间最大持水率的60%60%，即，即max-max-min=0.3min=0.3）；）；灌溉水利用系数。灌溉水利用系数。此灌水定额为作物需水高峰期的值。此灌水定额为作物需水高峰期的值。113.3 3.3 设计灌水周期：设计灌水周期： T=（m/Ea）=17.56/（3）0.9=6（天）式中：T设计灌水周期d；Ea设计耗水强度mm/d。取6天，此值为作物需水高峰期的灌水周期。3.4 3.4 一次灌水延续时间一次灌水延续时间 t=mSeSr/（qd）=17.56*0.3*2.0/3=3.5(小时)式中：t一次灌水延续时间h； m设计灌水定额mm； Se滴头间距m；
17、 Sr滴灌带间距m； qd设计滴头流量l/h； 灌溉水利用系数。12四、水利计算略13五、滴灌型式非压力补偿滴灌管 寿命5-10年采用内镶圆柱非压力补偿滴灌管，工作压力采用内镶圆柱非压力补偿滴灌管，工作压力0.05-0.15MPa0.05-0.15MPa；该灌水器材，滴水间距固定，生产时已经打孔，安装方便，成本较低；该灌水器材，滴水间距固定，生产时已经打孔，安装方便，成本较低；主管选用主管选用 63*0.63MPa63*0.63MPa和和 40*0.8MPaPE40*0.8MPaPE管道，埋设深度管道，埋设深度0.5m, 0.5m, 在凹点加设排水在凹点加设排水井，在凸点设进排气阀，冬季放完管
18、道中的积水后保持所有阀门为开启状态；井，在凸点设进排气阀，冬季放完管道中的积水后保持所有阀门为开启状态；支管选用支管选用 32mmPE32mmPE管管, ,公称压力为公称压力为0.25MPa0.25MPa，地面铺设；，地面铺设；首部过滤器选用叠片式过滤器，过滤精度首部过滤器选用叠片式过滤器，过滤精度120120目；目；出水口为出水口为PEPE材质出水栓；材质出水栓；14滴灌型式压力补偿滴灌管 寿命5-10年内镶圆柱压力补偿滴灌管，工作压力内镶圆柱压力补偿滴灌管，工作压力0.05-0.2MPa0.05-0.2MPa；该灌水器材，滴水间距固定，生产时已经打孔，安装方便，因为滴头有压力该灌水器材，滴
19、水间距固定，生产时已经打孔，安装方便，因为滴头有压力补偿性，成本相对较高；补偿性，成本相对较高；主管选用主管选用 63*0.63MPa63*0.63MPa，埋设深度，埋设深度0.5m, 0.5m, 在凹点加设排水井，在凸点设进排气在凹点加设排水井，在凸点设进排气阀，冬季放完管道中的积水后保持所有阀门为开启状态；阀，冬季放完管道中的积水后保持所有阀门为开启状态；支管选用支管选用 40mmPE40mmPE管管, ,公称压力为公称压力为0.25MPa0.25MPa，地面铺设；，地面铺设；首部过滤器选用叠片式过滤器；首部过滤器选用叠片式过滤器；出水口为出水口为PEPE材质出水栓；材质出水栓；15滴灌型
20、式外接式压力补偿滴头 寿命5-10年外接式压力补偿滴头，工作压力外接式压力补偿滴头，工作压力0.05-0.35MPa0.05-0.35MPa；该灌水器能适应落差较大的地块，灌水均匀度在一定范围内不受地形落差的该灌水器能适应落差较大的地块，灌水均匀度在一定范围内不受地形落差的影响，灌水均匀度高；滴头间距可根据现场茶树的种植间距而调整，具有灵影响，灌水均匀度高；滴头间距可根据现场茶树的种植间距而调整，具有灵活方便性；活方便性； 主管选用主管选用 63*0.63MPa63*0.63MPa，埋设深度，埋设深度0.5m, 0.5m, 在凹点加设排水井，在凸点设进排气在凹点加设排水井，在凸点设进排气阀，阀， 冬季放完管道中的积水后保持所有阀门为开启状态；冬季放完管道中的积水后保持所有阀门为开启状态；支管选用支管选用 40mmPE40mmPE管管, ,公称压力为公称压力为0.25MPa0.25MPa，地面铺设；，地面铺设；首部过滤器选用叠片式过滤器；首部过滤器选用叠片式过滤器；出水口为出水口为PEPE材质出水栓；材质出水栓；16
