山丘区自流灌溉_设施农业.docx

典型设计目录

一、山丘区自流灌溉工程典型设计 12
1 山丘区自压管道灌溉工程（12200亩）典型设计 12
2 山丘区自压喷灌工程（6000亩）典型设计 15
3 山丘区自压微灌（小管出流）工程（420亩）典型设计 19
4 山丘区自压微喷、穴灌、小管出流工程（42亩）典型设计 28
5 山丘区自压喷水带工程（3000亩）典型设计 38
二、设施农业典型设计 42
6 大棚滴灌工程（50亩）典型设计 42
7 温室花卉微喷灌工程（1.26亩）典型设计 50

一、山丘区自流灌溉工程典型设计
1 山丘区自压管道灌溉工程（12200亩）典型设计
（1）基本情况
典型区面积12200亩，以水库为水源地进行自压管道灌溉。区内土壤为砂壤土，容重γ=1.459/cm3，田间持水量β为25%（重量百分比)。
（2）工程布置
规划总干管1条，长6000m；分干管10条，长9000m；支管134条，长52000m；给水栓出口627个，单个给水栓控制面积19.45亩，每个给水栓设计出水流量18.68m3/h。干支管采用PVC管。

图1 山丘区自压管灌典型工程（12200亩）布置图

（3）设计灌水定额
m=10hβ(β1-β2) γ土/γ水
计算得m=60mm，折合40m3/亩。
（4）灌水周期
T=m/Ea1
式中：Ea为作物最大日耗水强度，取4mm/d，计算得T=15d。
（5）水力计算
1）三级管道输水流量的确定
按照轮灌制度计算，全区分为6个轮灌组，每个轮灌组控制2000亩，每个轮灌组灌水2.5d，每个轮灌组控制105个给水栓，为减少分干管流量，应同时开启4条分干管，每条分干管上同时开启25～28个给水栓，以轮灌组Ⅰ全开为典型片计算。
①总干管供水流量QAB=mA/ntT=628m3/h。
单栓供水流量q=Q/N=6m3/h；N—轮灌组给水栓总数，105个。
n—灌溉水利用率，0.85；t—每天工作时间，10h。
②分干管供水流量QBC=qI=168m3/h。I—分干管给水栓总数28个。
③支管供水流量QCD=qi=30m3/h。i—分干管给水栓总数5。
2）三级管道直径的确定
按经济流速法确定：
①管道经济流速取1.4m/s，则：总干管计算内径DAB=18.8（QAB/1.4）0.5=398mm选取D400PVC管道。
②管道经济流速取1.4m/s，分干管计算内径DBC=18.8（QBC/1.4）0.5=206mm选取D250PVC管道。
③管道经济流速取1.4m/s，支管计算内径DCD=18.8（QCD/1.4）0.5=87mm选取D110PVC管道。
（6）末级管道最不利点压力校核
1）总干管水头损失HfAB=1.1*94800*L*Qm/Db=17.21m
管长L=6000m，管道流量Q=628m3/h，管内径D=370mm，流量系数m=1.77，管径指数b=4.77。
2）分干管水头损失HfBC=1.1*94800*L*Qm/Db=6.88m
管长L=1400m，管道流量Q=168m3/h，管内径D=230mm，流量系数m=1.77，管径指数b=4.77。
3）支管水头损失HfCD=F*1.1*94800*L*Qm/Db=2.85m
管长L=450m，管道流量Q=30m3/h，管内径D=95mm，流量系数m=1.77，管径指数b=4.77，多口系数F=0.4。
管道至末端最不利点D点的总水头损失Hf=HfAB+HfBC+HfCD=26.94m
D点的总水头HD=134.98-100=34.98m，则D点的富余水头H=HD-Hf=8.04m，满足管道灌溉压力要求。
表1-1 自压管灌工程（12200亩）典型设计投资概算表
序号
定额
编号
工程或费用名称
单位
数量
单价(元)
复价(元)
1

第一部分 建筑工程

3185752.30
1.1

土石方工程

3125552.30
1.1.1

土方开挖
m3
57600
21.14
1217655.25
1.1.2

石方开挖
m3
14400
121.09
1743737.05
1.1.3

土方回填夯实
m3
72000
2.28
164160.00
1.2

混凝土

60200.00
1.2.1

闸阀室砖底座
m3
280
215.00
60200.00
2

第二部分 机电设备及安装工程

0.00
3

第三部分 金属结构设备及安装工程

4107378.80
3.1

管道及构件购置、安装

4107378.80
3.1.1

Φ400闸阀
个
1
3872.00
3872.00
3.1.2

Φ400PVC管
m
6000
243.54
1461220.20
3.1.3

Φ250PVC管
m
9000
103.29
929570.40
3.1.4

Φ110PVC管
m
52000
25.85
1343971.20
3.1.5

Φ250*110*250三通
个
86
338.80
29136.80
3.1.6

Φ400*250*400三通
个
7
1197.90
8385.30
3.1.7

Φ110*63*110三通
个
627
72.60
45520.20
3.1.8

给水栓
个
627
190.00
119130.00
3.1.9

防盗闸阀室
个
627
254.10
159320.70
3.1.10

进排气阀
个
26
152.00
3952.00
3.1.11

出水口水表
个
12
275.00
3300.00
4

第四部分 临时工程

218793.93
4.1

临时工程 [3%]

7293131.10
218793.93
一至四合计

第一至四部分合计

7511925.03
5

第五部分 其他费用

413155.88
5.1

工程监理费 [2%]

150238.50
5.2

工程建设管理费 [3.5%]

262917.38
一至五合计

第一至五部分合计

7925080.91
预备费

预备费

396254.05

基本预备费 [5%]

396254.05
6

总投资

8321334.95

亩投资

682.08

2 山丘区自压喷灌工程（6000亩）典型设计
（1）基本资料
典型区面积6000亩，以水库为水源地进行自压喷灌。区内表层土壤为砂壤土，规划种植6000亩芦笋，根据有关资料，作物生长旺盛期适宜日需水量Ea=5mm/d，土壤适宜含水量为田间持水量的70～90%。作物种植方向为南北方向。
（2）灌水定额
按公式m=10γh（β1-β2）/η计算
（3）灌水周期
T=（m/Ea）·η=6d
（4）管材及灌水器选择
干支管选用PVC管，支管选用Φ76铝管（可拆装移动），喷头选用ZY-2喷头，性能参数：喷嘴直径6×3.1mm，额定工作压力Ha=20～25m，额定流量q=2.71m3/h，射程17.3m，喷头雾化指标hp/d=4167，满足作物要求。
（5）管网布置及轮灌组划分
设输水总干管1条，长3900m，控制喷灌面积6000亩；喷灌区设分干管12条，长4300m；支管86条，平均每条支管长290m，总长20100m。分干管间距618m，支管间距150m，分支管采用Φ76活动铝管，长度75m，垂直于支管布置，平行于作物走向。
喷头布置采用长方形组合，布置间距为18×24m，喷头间距为18m，支管间距为24m，喷灌强度为6.3mm/h<15mm/h，符合要求。
按照轮灌制度，共划分为24个轮灌组，每个轮灌组控制250亩。为减小分干管流量，同时开启2条分干管，每条分干管同时开启2条支管，如图2所示以轮灌组Ⅱ全开为典型片计算。

图２ 山丘区自压喷灌典型工程（6000亩）布置图

（6）四级管道流量推求
①每条分支铝管流量：Q分支==11.3m3/h
②每条支管流量：Q支=L支Q分支/S支=141.25m3/h
③每条分干管流量：Q分干=2Q支=282.5m3/h
④总干管流量：QFG=4Q分干=565m3/h
（7）四级管道直径确定
采用经济流速法，取管道经济流速为1.0m/s～1.5m/s。
①分支铝管D分支=76mm
②支管直径DHI=18.8*（Q支/1.5）0.5=182mm，采用160PVC管
③分干管直径DGH=18.8*（Q分干/1.2）0.5=288mm，采用315PVC管
④总干管直径DFG=18.8*（QFG/1.2）0.5=407mm，采用400PVC管
（8）末级管道最不利点压力校核
①总干管水头损失HfEG=1.1*94800*L*Qm/Db=15.94m
管长L=3900m，管道流量Q=565 m3/h，管内径D=370mm，流量系数m=1.77，管径指数b=4.77。
②分干管水头损失HfGH=1.1*94800*L*Qm/Db=1.22m
管长L=350m，管道流量Q=282.5m3/h，管内径D=300mm，流量系数m=1.77，管径指数b=4.77。
③支管水头损失HfHI=F* 1.1*94800*L*Qm/Db=3.32m
管长L=290m，管道流量Q=141.25m3/h，管内径D=150mm，流量系数m=1.77，管径指数b=4.77，多口系数F=0.4。
④分支铝管水头损失Hf铝管=F*1.1*86100*L*Qm/Db=0.35m
管长L=75m，管道流量Q=11.3m3/h，管内径D=70mm，流量系数m=1.74， 管径指数b=4.74，多口系数F=0.4。
管道至末端最不利点I点的总水头损失Hf=HfEG+HfGH+HfHI+Hf铝管=20.83m
I点的总水头HI=142.42-102.5=39.92m，则I点的富余水头H=HI-Hf=19.1m，满足喷灌灌溉压力要求。
表2-1 自压喷灌工程（6000亩）典型设计投资概算表
序号
定额
编号
工程或费用名称
单位
数量
单价(元)
复价(元)
1

第一部分 建筑工程

1197979.24
1.1

土石方工程

1162504.24
1.1.1

土方开挖
m3
31200
21.14
659563.26
1.1.2

石方开挖
m3
3500
121.09
423824.98
1.1.3

土方回填夯实
m3
34700
2.28
79116.00
1.2

混凝土

35475.00
1.2.1

闸阀室砖底座
m3
165
215.00
35475.00
2

第二部分 机电设备及安装工程

0.00
3

第三部分 金属结构设备及安装工程

2774727.90
3.1

管道及构件购置、安装

2774727.90
3.1.1

Φ400闸阀
个
1
3872.00
3872.00
3.1.2

Φ400PVC管
m
3900
243.54
949793.13
3.1.3

Φ315PVC管
m
4300
144.41
620978.05
3.1.4

Φ160PVC管
m
20100
45.08
906200.46
3.1.5

Φ76*6000铝管
节
314
114.95
36094.30
3.1.6

Φ76*33*6000铝三通
个
167
119.19
19903.90
3.1.7

ZY-2喷头
个
167
62.92
10507.64
3.1.8

3〞法兰截阀体
件
120
58.08
6969.60
3.1.9

Φ76截阀开关
件
55
62.56
3440.64
3.1.10

Φ33*1500支架
副
187
40.81
7632.09
3.1.11

Φ33*1000立管
根
187
30.61
5724.63
3.1.12

Φ33方便体
个
187
26.62
4977.94
3.1.13

Φ33接头
个
187
22.99
4299.13
3.1.14

给水栓
个
424
190.00
80560.00
3.1.15

防盗闸阀室
个
424
254.10
107738.40
3.1.16

进排气阀
个
18
152.00
2736.00
3.1.17

出水口水表
个
12
275.00
3300.00
4

第四部分 临时工程

119181.21
4.1

临时工程 [3%]

3972707.13
119181.21
一至四合计

第一至四部分合计

4091888.35
5

第五部分 其他费用

225053.86
5.1

工程监理费 [2%]

81837.77
5.2

工程建设管理费 [3.5%]

143216.09
一至五合计

第一至五部分合计

4316942.21
预备费

预备费

215847.11

基本预备费 [5%]

215847.11
6

总投资

4532789.32

亩投资

755.46

3 山丘区自压微灌（小管出流）工程（420亩）典型设计
（1）基本情况
以420亩的苹果微灌工程为例进行典型设计，以蓄水池为水源进行小管出流灌溉。
典型片基本情况：
①地形：丘陵地形，西北高、东南低，详见实测田块地形图。
②土壤条件和种植情况：土壤为轻粘土，土层厚度在1.5～3.5m，土壤干容重1.35g/cm³，田间持水量26%（体积比），土壤有效持水率17%（体积比）；果树品种为短枝红富士苹果，现已处盛果期，果树株距4m，行距4m。
③气象条件：本区属半干旱气候。根据当地气象局及有关水文资料统计，当地多年平均气温11.9℃，多年平均地温14.3℃，最大冻土层深度44cm。多年平均降水量735.8mm，降水量的75％集中在6～9月份，且年季变化大，年内分配不均匀。多年平均风速为2.8m/s。
（2）小管出流灌溉系统规划设计参数
该区属于半干旱气候，3月份开始，气温逐渐回升，果树生长需要大量的水分消耗，根据山东省果树小管出流灌溉试验资料分析，考虑当地的实际条件，本设计采用的规划设计参数如下：
①小管出流设计日耗水强度Ea=3.5mm/d；
②小管出流土壤湿润比
考虑到苹果树为成年树，设计为轮流灌溉，P小管出流≥30%；
③设计灌水均匀度Cu=85%；
④灌溉水利用系数η=0.95。
（3）灌水器的选型
小管出流选用稳流器，流量18L/h，压力补偿范围0.7Kpa～3Kpa。
（4）系统的规划布置
①系统的规划
详见典型片规划布置图。根据总体规划要求，420亩果园全部采用小管出流灌溉，水池底部设排污管、出水管，水池蓄水经各级管道自流进行果树灌溉。
②管网布置
A、毛管与稳流器布置
每行苹果树布置一条毛管，毛管方向与支管垂直，毛管间距等于果树行距，均为4m。每一棵树下布置一个稳流器，每个稳流器通过小三通和毛细管（长度1m）引出两个出水口，用插杆将出水口固定在苹果树下。
计算土壤实际湿润比：
P=Aw/( Se×Sr)×100%=6.28/(4×4)×100%=39%＞30%
故上述布置满足小管出流灌溉设计湿润比的要求。
B、干、支管布置
从蓄水池向东引出2条干管（干管1、干管2），每条干管顺坡一侧布置支管，干管1、干管2各布置6条支管，支管基本垂直于等高线，支管单侧顺地势布置毛管。

图3 山丘区自压小管出流灌溉典型工程（420亩）布置图
（5）小管出流灌溉制度的确定
①设计灌水定额的计算

式中：m —设计灌水定额，mm；
γ —土壤干容重，1.35g/cm3；
H —计划湿润层深度，取0.6m；
β1、β2 —以干土重百分比表示的适宜含水量上、下限，取为田持的90%、64%，田持为26%；
P —实际土壤湿润比，39％；
η —灌溉水利用系数，0.95。
计算得：m＝22.8mm。
②设计灌水周期
已知微灌时苹果树的最大日耗水强度（月平均峰值）3.5mm/d，因此，小管出流灌溉的灌水时间间隔为：

式中：T —灌水周期，d；
m —设计灌水定额，mm；
Ea —作物日需水量，mm/d。
计算得：T＝6.19d，取T＝6d。
③一次灌水延续时间计算
根据微灌方式及灌水器布置方式的不同分别计算。

式中：t —一次灌水延续时间，h；
m —设计灌水定额，mm；
St、Sr —分别为稳流器间距、毛管间距m；
η —灌溉水利用系数；
Q —单个灌水器供给的流量，L/h。
据此可得：t＝21.3h。
（6）系统工作制度的确定
为了减小系统的流量，节省工程投资，优化利用有限水源，整个灌溉管网实行轮灌工作制度，对灌溉支管实行轮流供水灌溉。轮灌组数N计算如下：

式中：N —轮灌组数目；
C —每天能工作的时间，根据目前的供电保证程度，取C＝24h；
t —一次灌水延续时间，t＝21.3h；
T —灌水周期，T＝6d。
则计算得：N≤6.7。
根据系统管网布置情况，将典型片分为6片轮灌，每条干管上同时有两条支管运行供水。
（7）系统流量的计算
①毛管流量计算
一条毛管的进口流量为：

式中：q—稳流器的流量，q=18L/h；
L毛—毛管长度，m；
Se—稳流器的间距，Se=4m。
②支管流量计算
双向布设毛管，一条支管的进口流量：

式中：Q毛—毛管流量，L/h；
N毛—支管所辖毛管条数。
③干管流量推求
干管的流量按不同轮灌组从下至上推求。根据上述轮灌组划分，推得干管1的流量为59.08m3/h，干管2的流量为53.17m3/h。
轮灌组划分及各级管道流量推算结果详见表3-1。

表3-1 轮灌组划分及流量表
干管
长度（m）
轮灌组
支管
长度（m）
毛管条数
单条毛管长度（m）
毛管总长度（m）
稳流器个数
毛管
流量（m3/h）
支管
流量（m3/h）
轮灌组流量（m3/h）
干1
318
1
支1-1
307
76
98
7448
1862
0.441
33.52
59.08
AB
89
支1-2
285
71
80
5680
1420
0.360
25.56
BC
75
2
支1-3
284
71
80
5680
1420
0.360
25.56
51.12
CD
80
支1-4
285
71
80
5680
1420
0.360
25.56
DE
74
3
支1-5
283
70
80
5600
1400
0.360
25.20
50.76

支1-6
284
71
80
5680
1420
0.360
25.56
干2
683
4
支2-1
288
72
85
6120
1530
0.383
27.54
53.17
FG
298
支2-2
268
67
85
5695
1423
0.383
25.63
GH
48
5
支2-3
261
65
74
4810
1202
0.333
21.65
47.97
HI
87
支2-4
261
65
90
5850
1462
0.405
26.33
IJ
79
6
支2-5
287
71
81
5751
1437
0.365
25.88
45.08
IK
90
支2-6
219
54
79
4266
1066
0.356
19.20
KL
81

合计
1001

2806
634

68260
13097

（8）管网水力计算
①毛管水力计算
稳流器设计工作水头hd=7m，流量18L/h，选用16mmPE黑管。
A、允许毛管最大长度
微灌的均匀度Cu＝95%，其相应微灌灌水器的流量偏差率qv＝0.2。据稳流器的流态指数x，设计工作水头hd（m），流量qd（L/h），按下式确定稳流器工作水头偏差率Hv：

计算得稳流器工作水头偏差率为0.412。
毛管上出水口流量qd=18L/h，取局部水头损失系数k=1.1，毛管上允许最大出水口数目Nm按下式计算：

计算得Nm=31，据此可求出小管出流灌溉毛管允许最大长度Lm＝124m，毛管长度按实际情况布设。
B、毛管进口要求的工作水头
出水口与稳流器的连接管直径d=4mm，长度L=1.0m。毛管出口处的最大水头，是最大稳流器工作水头与连接管水头损失之和。毛管一般都按等高线或水平方向布置，稳流器的最大工作水头在毛管进口处第一个出水口位置处，即h1＝hmax。
因此，，由下列公式计算：

计算得h1=9.12m。
由于出水口通过直径4mm的毛细管与稳流器连接，还应考虑毛细管的水头损失，考虑局部水头损失，
（m）
则（m）
②干、支管水头损失计算
由轮灌组划分表可知，系统最不利工作状况为6号轮灌组，故按6号轮灌组运行时的情况确定干、支管管径。
A、支2-6的水头损失计算
支2-6总长219m，初步将支2-6分成3段。第一段长L1=70m，管径d1=90mm；第二段长L2=70m，管径d2=75mm；第三段长L3=79m，管径d3=63mm。各管段及其以下管长出水口个数为：N1=219/4=55，N2=149/4=38；N3=79/4=20；各管段进口流量为：Q1=19200L/h，Q2=13510L/h，Q3=7110L/h。
L1’=219m，L2’=149m，L3’=79m，计算支2-6各段的水头损失。m=1.75，x=0.5时，查得F1’=0.371，F2’=0.373，F3’=0.380，按下列公式计算各段支管的水头损失：
第一段：

计算得：ΔH1=1.1m。
第二段：

计算得：ΔH2=1.26m。
第三段：

计算得：ΔH3=0.62m。
考虑局部水头损失，则支2-6的水头损失为：
（m）
B、支2-5的水头损失计算
支2-5总长287m，初步将支2-5分成3段。第一段长L1=90m，管径d1=90mm；第二段长L2=90m，管径d2=75mm；第三段长L3=107m，管径d3=63mm。其水头损失计算方法同上。计算得支2-5的水头损失为4.14m。
C、干管水头损失计算
按下式计算干管沿程水头损失：

干管2的KL段长81m，选直径d=90mm，壁厚δ=4.3mm的PE管材（0.8Mpa），流量Q=25.56m3/h，则hf干2-KL=1.83m。
干管2的FK段长602m，选直径d=140mm，壁厚δ=6.7mm的PE管材（0.8Mpa），流量Q=59.08m3/h，则hf干2-FK=7.30m。
考虑局部水头损失，干管2的总水头损失：
（m）
③小管出流系统压力均衡校核
小管出流系统选取两点，分别为F点和7点。
HO=H高差-△H=26-0.5=25.5m，满足稳流器的工作压力要求。
H点7=H高差-（HFG+HG-7)*1.1-△H
=45-(3.61+2.03)*1.1-0.5=38.3m，满足稳流器的工作压力要求。
（9）首部枢纽的设计
微灌系统的首部枢纽设备包括网式过滤器、进排气阀、压力表、控制阀门等。
表3-2 小管出流灌溉典型工程（420亩）投资概算表
序号
定额编号
工程或费用名称
单位
数量
单价(元)
复价(元)
备注
1

第一部分 建筑工程

92737.11

1

管道土石方工程

36083.32

1.1
10020
土方开挖
m3
666.72
21.14
14094.38
开挖断面0.3m×0.6m
1.2
20207
石方开挖
m3
166.68
121.09
20183.79
开挖断面0.3m×0.6m
1.3
11093
土方回填
m3
791.73
2.28
1805.15

2
30083
干砌石地堰拆除
m3
237.03
23.81
5642.67
干砌石
3
30011
干砌石地堰修复
m3
237.03
126.37
29952.82
干砌石
4

阀门井工程

21058.30

4.1
11052
阀门井土方开挖工程
m3
76.00
23.40
1778.30
开挖断面1m×1m×1m
4.2
30065
浆砌砖砌体
m3
32.00
246.25
7880.00
0.6m×0.6m×0.6m，壁厚0.2m
4.3

阀门井盖板
m2
76
150.00
11400.00
钢板1m×1m×0.004m
2

第二部分 机电设备及安装工程

0.00

3

第三部分 金属结构设备及安装工程

316321.83

1

主管道管材、管件购置、安装

126460.00

1.1

PE主管
m
1001
63.60
63663.60
160/0.8
1.2

PE主管
m
1101
20.00
22020.00
90/0.8
1.3

PE主管
m
1101
17.00
18717.00
75/0.8
1.4

PE主管
m
1110
15.00
16650.00
63/0.8
1.5

等径三通
个
17
90.80
1543.60
160
1.6

异径三通
个
17
67.50
1147.50
160*90
1.7

异径接头
个
13
34.30
445.90
160*90
1.8

异径接头
个
13
11.10
144.30
90*75
1.9

异径接头
个
13
6.50
84.50
75*63
1.1

球阀
个
15
24.80
372.00
2"
1.11

法兰
套
6
68.60
411.60
160
1.12

钳式打孔器
套
3
200.00
600.00
4
1.13

握式打孔器
套
7
30.00
210.00
4
1.14

打孔器
套
5
55.00
275.00
25
1.15

打孔器
套
7
25.00
175.00
8
2

小管出流管材管件购置、安装

189861.83

2.1

PE黑管
m
68260
1.32
90103.20
16/0.4
2.2

稳流器
套
17062
1.43
24398.66
18L/h
2.3

毛细管
m
68248
0.66
45043.68
5/3
2.4

小三通
套
17062
0.28
4692.05
4
2.5

小插杆
套
34124
0.22
7507.28
4
2.6

管上旁通
套
824
0.66
543.84
16
2.7

管上堵头
套
824
0.40
329.60
16
2.8

管上三通
套
120
0.61
73.20
16
2.9

管上直通
套
120
0.31
37.20
16
2.10

PE黑管
m
400
15.31
6124.00
63/0.4
2.11

阳直通
套
24
21.78
522.72
63*1 1/2"
2.12

球阀
套
130
39.60
5148.00
1 1/2
2.13

阴直通
套
24
29.70
712.80
63*1 1/2"
2.14

鞍座
套
24
8.25
198.00
63*3/4
2.15

鞍座
套
24
17.60
422.40
75*3/4
2.16

鞍座
套
24
19.80
475.20
90*3/4
2.17

进排气阀
套
26
27.00
702.00
3/4
2.18

过滤器
套
12
14.00
168.00
1 1/2
2.19

水表
个
76
35.00
2660.00
DN16
4

第四部分 临时工程

12271.77

4.1

临时工程 [3%]

409058.94
12271.77

一至四合计

第一至四部分合计

421330.71

5

第五部分 其他费用

23173.19

5.1

工程监理费 [2%]

8426.61

5.2

工程建设管理费 [3.5%]

14746.57

一至五合计

第一至五部分合计

444503.90

预备费

预备费

22225.19

基本预备费 [5%]

22225.19

6

总投资

466729.09

亩投资

1111.26

4 山丘区自压微喷、穴灌、小管出流工程（42亩）典型设计
（1）基本情况
典型片属山丘区，面积42亩，种植作物为梨、桃等果树，树种植行间距为3m×3m。典型片位于山脊的两侧，东侧地形较陡，西侧地形平缓。水源为两部分：一是依靠倒虹吸从北山提水至南山渠道，二是在大口井安装水泵提水至南山渠道，然后接管道自压灌溉。依据典型片地形，采用适宜的灌溉形式，地形高处选用穴灌模式，地形低处选用微喷灌溉模式和小管出流灌溉模式。
本区域土质为砂壤土，土壤干容重1.45g/cm3，田持26%。
（2）灌溉系统设计参数
1）设计日耗水强度：=4mm/d
2）微喷土壤湿润比：考虑到苹果树为成年树，微喷设计为轮流灌溉，微喷=100%、小管出流=40%
3）设计灌水均匀度：=85%
4）灌溉水利用系数=0.9
（3）微灌灌水器的选型
微喷头选用旋转式全圆微喷头，该微喷头在20m工作水头时的流量为70L/h，射程为3.5m，喷头的流态指数=0.50。小管出流选用稳流器，流量18L/h，压力补偿范围0.7kPa～3kPa。穴灌选用消防带。
（4）灌溉工程分区
根据实际情况，典型区面积42亩，共分为10个大区，详见表4-1。典型片规划布置见图。
表4-1 典型片分区统计表
灌溉形式
区号
分区面积（亩）
微喷
3区～8区
22.44
小管出流
2区
3.25
穴灌
1区、9区、10区
16.58
合计

42

图４ 山丘区自压微喷、穴灌、小管出流灌溉典型工程（42亩）布置图
（5）管网规划布置
1）毛管与田间灌水器布置
①微喷区域毛管与微喷头布置
每行果树布置1条毛管，毛管方向与支管垂直，毛管间距等于果树行距，均为3m。每一棵树下布置1个微喷头，微喷头位于两棵树之间，喷头间距为3m。
=38.36/(3×3)×100%=433%＞100% 满足设计要求
②小管出流区域毛管与稳流器布置
每行果树布置一条毛管，毛管方向与支管垂直，毛管间距等于果树行距，均为3m。每一棵树下布置1个稳流器，每个稳流器通过小三通和毛细管引出2个出水口，2个出水口距离1m，小管出流的湿润半径约为1m。
=6.28/(3×3)×100%=70%＞30% 满足设计要求
③穴灌区域
毛管从末端阀门引出，采用锦塑软管，方便拆卸，不用时可以卷起收走。
2）干支管布置
典型片干管总数为2条，支管数3条，控制面积42.27亩；穴灌支管数3条，控制面积16.58亩，微喷支管数13条，控制面积22.44亩；小管出流支管数1条，控制面积3.25亩。
3）控制、调节和保护设备布置
各干、支管进口处安装控制阀门，各干管、支管末端安装泄水阀，泄水阀前安装进排气阀。
（6）灌溉制度的确定
1）微喷的灌溉制度
①灌水定额

式中：m—设计净灌水定额，m3/亩；
h—计划湿润层深度(m)，取0.5m；
β—田间持水率，β=26%；
β1—土壤适宜含水量上限，取田持的90%；
β2—土壤适宜含水率下限，取田持的70%；
γ—计划湿润层土壤干容重，1.45g/cm3；
p—土壤湿润比，为100%。
计算得：=0.1×1.45×0.5×100×(26×0.9-26×0.7)=37.70mm，即25.13m3/亩。
②灌水周期

式中：—果树最大日平均耗水量，本地区取=4mm/d。
计算得：=9.43d，取9d。
③一次灌水延续时间计算

式中：t —一次灌水延续时间，h；
m —设计灌水定额，mm；
Se、Sr —分别为喷头间距、毛管间距m；
η —灌溉水利用系数，微喷取0.9；
q —单个灌水器供给的流量，L/h。
计算得：＝9.57h，取＝10h。
2）小管出流的灌溉制度
①灌水定额

式中：—土壤湿润比，为40%；其余符号意义同前。
计算得：=0.1×1.45×0.5×40×(26×0.9-26×0.7)=15.08mm
②灌水周期

式中：—果树最大日平均耗水量，本地区取=4mm/d。
计算得：=3.77d，取3d。
③一次灌水延续时间

式中：t —一次灌水延续时间，h；
m —设计灌水定额，mm；
St、Sr —分别为稳流器间距、毛管间距m；
η —灌溉水利用系数；
q —单个灌水器供给的流量，L/h。
计算得：＝14.8h，取＝15h。
3）穴灌的灌溉制度
结合当地的地质、地形，作物需水高峰期的需水强度为梨树Ea＝5.00mm/d
①设计灌水定额
m＝0.1γH(β1－β2)/η
式中：m—设计灌水定额，mm；
γ—土壤干容重，取1.45