滴灌工程设计示例.doc

6.4滴灌工程设计示例
6.4.1基本情况
某基地种植葡萄面积118亩，过去采用大水漫灌方式进行灌溉，灌水定额大，水肥损失严重，为此拟采用先进的滴灌灌水方法。
该地块地势平坦，地形规整，葡萄南北向种植，株距0.8m、行距2m。地面以下1m土层为壤土，土壤干容重14kN/m3，田间持水率24%。
地块西边距离地边50m处有水井一眼（具体见平面布置图），机井涌水量为32m3/h，静水位埋深60m，动水位80m，井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结果分析，水质满足《农田灌溉水质标准》，但含砂量稍高，整体看来，可作为滴灌工程水源。
380V三相电源已经引至水源处。
6.4.2滴灌系统参数的确定
（1）灌溉保证率不低于85%
（2）灌溉水利用系数95%
（3）设计土壤湿润比不小于40%。
（4）设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d
（5）设计灌溉均匀度不低于80%
（6）设计湿润层深0.6m
6.4.3选择灌水器，确定毛管布置方式
1．选择灌水器
根据工程使用材料情况比较，本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管，产品性能如下：滴灌毛管外径16mm，滴灌毛管进口压力0.1MPa，滴头间距0.5m，滴头流量q=2.75L/h，水平最大铺设长度90m。
2．确定毛管布置方式
因葡萄种植方向为南北向，并且成行成列，非常规整，因此，毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管，根据地块实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度为80m，毛管直接铺设在葡萄根部附近。
3．计算湿润比
根据公式：

式中：
——每棵作物滴头数，个；
——滴头沿毛管上的间距，m；
——湿润带宽度（也等于单个滴头的湿润直径），m；
——作物株距，m；
——作物行距，m。
代入公式得
由此可见：满足设计土壤湿润比不小于40%的要求。
6.4.4管网系统布置
根据工程范围内的地形图，干管沿区内生产路布置，自水井向西至最末端；分干管沿葡萄种植行与干管垂直布置，直至地块中点；支管沿垂直分干（垂直葡萄行方向）左右两侧等距离至轮灌区边界；毛管沿葡萄种植方向布置。
具体见系统平面布置图
6.4.5灌溉制度、工作制度及灌水均匀度
1．灌溉制度
（1） 设计净灌水定额
´
式中：
——田间持水率，以占干土重的百分数为计,%
——灌前土壤含水率，为作物允许土壤含水率下限，以占干土重的百分数计，%
——土壤的干密度和水的密度，t/m3
——土壤设计湿润层深度，m

（2） 设计毛灌水定额：

（3）设计灌水周期：

（3） 一次灌水延续时间t：

式中：
——次灌水延续时间，h；
——灌水器的间距，m；
——毛管间距，m；
——设计净灌水定额，mm；
——田间水利用系数；
——灌水器流量，L/h。
t=20.16×0.5×2/（0.95×2.75）=7.72h
2．系统工作制度
本系统拟采用轮灌方式进行灌溉，日工作时间18h，则最大允许轮灌组数目为

式中：
——允许的轮灌组最大数目，取整数；
——天运行的小时数，h；
——灌水时间间隔（周期），d；
——次灌水持续时间，h。
C=18h，t=7.72h，T=4d，则N=18×4/7.72=9.32个
根据实际资料，本工程设计分为8个轮灌区，每个轮灌区毛管数为30条（双向，既N1=30），每根毛管长=80×2=160m，则滴头数N2=L/Se=160/0.5=320个，故每个轮灌组的流量为

小于水井供水流量32m3/h，满足要求。
3．灌水均匀度
由于采用了压力补偿式滴头，允许水头变化范围为10-40m，可满足灌水均匀度80%的要求。
6.4.6流量计算及管径确定
1．各级管道流量计算：
（1） 每条毛管流量：

（2） 每条支管的流量：

（3） 干管的流量：

2．管径的确定
根据输送流量、经济流速（＜2m/s）等，选取各级管道直径如下：
干管：流量为，选取110mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚3.2mm），流速为0.915m/s。
干支管：流量为，选取90mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚2.7mm），流速为1.373m/s。
支管：最大流量为，选取50mmPE管道（承压0.4MPa，内径50mm），属于多孔出流管。
毛管：为16mm压力补偿式滴灌管。
6.4.7系统扬程的确定
1．毛管水头损失计算
由于采用了补偿式滴头，允许水头变化在10-40m范围内，根据厂家提供的铺设长度要求，不再进行毛管损失计算，毛管进口处要求水头为10m水柱高。
2．支管水头损失计算
支管选用50mmPE管（内径50mm），负担30条毛管的供水任务，双向铺设，支管单向承担15个出水口。
根据下式计算支管沿程水头损失：

式中：
——系数；
——流量，L/h；
——管内径，mm；
——管长，m。
查表得：；局部水头损失取沿程水头损失的11%，即则支管水头损失为
（成果见支管水头损失计算表，取最大值）
支管进口压力为

支管水头损失计算表
f
m
b
i
L
(m)
D
(mm)
Qi
(m3/h)
△hi
(m)
∑△Hi
(m)
0.505
1.75
4.75
1
1
50
13.895
0.076
0.835
0.505
1.75
4.75
2
2
50
12.968
0.135
0.759
0.505
1.75
4.75
3
2
50
12.042
0.119
0.623
0.505
1.75
4.75
4
2
50
11.116
0.103
0.504
0.505
1.75
4.75
5
2
50
10.189
0.089
0.401
0.505
1.75
4.75
6
2
50
9.263
0.075
0.312
0.505
1.75
4.75
7
2
50
8.337
0.063
0.237
0.505
1.75
4.75
8
2
50
7.410
0.051
0.174
0.505
1.75
4.75
9
2
50
6.484
0.040
0.123
0.505
1.75
4.75
10
2
50
5.558
0.031
0.083
0.505
1.75
4.75
11
2
50
4.632
0.022
0.052
0.505
1.75
4.75
12
2
50
3.705
0.015
0.030
0.505
1.75
4.75
13
2
50
2.779
0.009
0.015
0.505
1.75
4.75
14
2
50
1.853
0.004
0.006
0.505
1.75
4.75
15
2
50
0.926
0.001
0.001
3．干支管、干管水头损失计算
沿程水头损失计算公式和支管计算一样，查表：局部水头损失按沿程水头损失的11%考虑，即。
干支管流量，选取90mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚2.7mm），d=90-5.4=84.6mm，L=86m，则

干支管水头损失为

干支管入口处的进口压力为

干管流量Q=27.78 m3/h，=27780L/h，选取110mmPVC管道（承压0.63MPa，壁厚3.2mm），d=110-6.4=103.6mm，L=280m，则

干管水头损失为

干管入口处的进口压力为

4．系统扬程确定
首部枢纽由离心+筛网组合过滤器、闸阀、水表、施肥装置、弯头等组成，过滤器水头损失可由产品说明书查得：；其他管件局部水头损失取2m。
泵管选用DN80镀锌管道，L=87m，则

系统扬程为

6.4.8首部枢纽设计
（1）水泵选型
根据，查阅水泵型号表，选取井用潜水泵型号为：175QJ32-120/10，电机功率N=18.5KW。
（2）过滤器
根据水源水质状况，水中含有少量的沙，选用3”离心过滤器1台，2台3”筛网过滤器（过滤等级为200目）并联，进行组合过滤。
（3）施肥系统
选用压差式施肥罐进行施肥。
（4）其他附件
止回阀、闸阀、螺翼水表、进排气阀、压力表等，详细见首部枢纽图。

6.4.9工程预算
葡萄滴灌工程材料预算清单
序号
设备
型号
数量
单位
参考单价（元）
复价
备注
首部枢纽

31263

1
水泵
175QJ32-120/10
1
台
7200.0
7200.0
带3米电缆
2
镀锌钢管
DN80
88
米
46.0
4048.0

3
钢法兰盘
DN80
2
个
45.0
90.0

4
铸铁闸阀
DN80
1
个
388.8
388.8

5
止回阀
DN80
1
个
288.0
288.0

6
PVC法兰盘
90mm
12
个
56.0
672.0

7
离心过滤器
LX-DN80
1
套
7800.0
7800.0

8
螺翼水表
DN80
1
个
570.0
570.0
水平式
9
压差式施肥罐

1
套
4200.0
4200.0

10
施肥阀
DN80
1
个
480.0
480.0

11
PVC活接头
90mm
4
个
85.0
340.0

12
PVC内丝接头
90*3"
4
个
32.0
128.0

13
筛网过滤器
120目3"
2
个
1500.0
3000.0
塑料材质
14
PVC正三通
90mm
2
个
40.8
81.6

15
PVC异径三通
90*50
2
个
31.0
62.0

16
PVC异径直通
50*32
1
个
6.2
6.2

17
PVC平口球阀
32mm
1
个
13.7
13.7

18
PVC异径直通
32*20
1
个
1.0
1.0

19
PVC内丝接头
20*1/2"
1
个
1.0
1.0

20
压力表
0.63MPa
1
个
38.0
38.0

21
进排气阀
40mm
1
个
56.0
56.0

22
PVC外丝接头
50*11/2"
1
个
4.5
4.5

23
PVC平口球阀
50mm
1
个
25.0
25.0

24
PVC异径直通
110*90
1
个
25.6
25.6

25
PVC90度弯头
90mm
16
个
33.0
528.0

26
PVC管
110mm/0.63MPa
4
米
33.8
135.2
带承插口
27
PVC管
90mm/0.63MPa
12
米
23.4
280.2
带承插口
28
辅材

1
批
800.0
800.0

地下管网

32104

1
PVC管
110mm/0.63MPa
264
米
33.8
8923.2
带承插口
2
PVC直通
110mm
6
个
28.9
173.4

3
PVC伸缩节
110mm
1
个
45.0
45.0

4
PVC90度弯头
110mm
2
个
56.0
112.0

5
PVC堵头
110mm
1
个
21.6
21.6

6
PVC异径三通
110*90
8
个
74.8
598.4

7
PVC法兰盘
90mm
16
个
56.0
896.0

8
铸铁闸阀
DN80
8
个
388.8
3110.4

9
PVC管
90mm/0.63MPa
688
米
23.4
16064.8
带承插口
10
PVC堵头
90mm
8
个
14.5
116.0

11
PVC异径三通
90*63
8
个
35.6
284.8

12
PVC管
63mm/0.63MPa
16
米
11.7
187.2

13
PVC平口球阀
63mm
2
个
35.7
71.4
泄水阀
14
辅材

1
批
1500.0
1500.0

地上管网及灌水器

69626

1
PVC90度弯头
63mm
8
个
10.1
80.8

2
PVC内丝接头
63*2"
8
个
6.9
55.2

3
PE螺软变接头
50mm
8
个
12.0
96.0

4
PE正三通
50mm
8
个
8.9
71.2

5
PE管(防老化)
50mm/0.4MPa
480
米
9.4
4531.2
内径管
6
PE直通
50mm
4
个
6.4
25.6

7
PE堵头
50mm
16
个
4.0
64.0

8
卡箍

16
个
1.0
16.0

9
旁通接头
滴灌管专用
496
个
1.9
942.4

10
滴灌管
2.75L/h,0.5m
38600
米
1.6
61760.0

11
滴灌管堵头
16mm
480
个
0.8
384.0

12
辅材

1
批
1600.0
1600.0

其它附件

3910

1
PVC胶水
1Kg
30
瓶
78.0
2340.0

2
打孔器
旁通专用
5
个
120.0
600.0

3
螺栓螺母
M16
180
套
5.0
900.0

4
生料带

20
盘
3.5
70.0

材料费总计

136903

备注：此清单不含土建、运费及安装等费用，材料单价随市场价格波动，只供参考。