当前位置:首页 >> 农林牧渔 >>

滴灌典型设计书


滴灌系统设计示例
按照兵团水利局、兵团节水办“关于召开兵团节水灌溉规划设 计研讨会的通知” 的要求, 根据农八师几年来在大田作物膜下滴灌 技术上的实践和研究, 此次滴灌系统典型设计综合农八师的具体情 况做如下简要介绍: 一、 基本资料 (一) 地形 农八师垦区地处天山北麓中段,古尔班通古特沙漠南缘。全 垦区土地面积 7529 平方公里。垦区地势由东南向西北倾斜。垦区 地

形由南向北依次为天山山区、山前丘陵区、山前倾斜平原、洪水 冲积平原、风成沙漠区。 (二) 土壤 农八师土壤缺氮面积大,全氮含量低于 1%的面积占 78%,碱 解氮低于 60ppm 的面积占 76%。土壤普遍缺磷,含量低于 10ppm 的 面积占 77.5%。土壤含钾丰富,约在 100ppm 以上。 土壤多系灰漠土、 潮土、 草甸土, 土质多系砾质土、 沙质土、 粘质土等。 根据农八师土壤普查结果, 本设计取占范围较广的砂壤 土。 (三) 作物 全垦区有效灌溉面积 266 万亩(1 公顷=15 亩,1 公顷=10000 平 方米,1 亩=10000/15=2000/3=666.6667 平方米),其中以棉花为主。 棉花种植面积占总播种面积的 46.5%。本设计示例选棉花。种植模 式采用: 一膜两管四行--宽窄行 30×60cm,滴灌带间距 90cm; 一膜 一管四行--(25+30+25)×60cm,滴灌带间距 140cm。 1、 滴灌工程设计参数的确定 根据农八师目前棉花种植模式和多年实践, 确定如下设计参

数。

典型滴灌系统设计基本资料
序 一 1 2 3 4 5 6 三 1 2 3 4 号 项 目 名 称 土壤与作物 土壤结构 设计日耗水量 Ea 土壤湿润层深度 Z 土壤设计湿润比 P 适宜的土壤含水率上限 适宜的土壤含水率下限 滴头 选型 工作水头 流量 滴头间距 单 位 数 砂壤土 4 0.45 60 22.5 15 天业迷宫式 10m 2.1 (2.6) 0.9 (1.4) 量

mm/d m % % %

m L/h m

(四) 水源 垦区水资源来源主要为地表水(库水、河水)和地下水。目 前垦区滴灌节水工程水源以井水为主,单井流量为 80 立方米/小 时,动水位埋深在 40 米左右。 (五) 气象 垦区平均海拔 300-500 米左右,呈典型的温带大陆性气候, 冬季长而严寒,夏季短而炎热。年平均气温 7.5℃-8.2℃,日照 2318-2732 小时,无霜期 147-191 天,年降雨量 180-270 毫米,年 蒸发量 1000-1500 毫米。蒸发强烈,降水稀少,气候十分干燥,光 照充足,热资源丰富。 (六) 动力 原有机井泵大多为 250QJ80-60/3 或 250QJ80-40/2,需更换

1

水泵及变压器。但原有高压电线不需更换。 二、 设计内容 按照农八师多数条田的规划布置方式,采用东西长 800 米,南 北宽 450 米的条田进行规划设计。 种植作物为棉花, 种植模式采用 宽窄行 60×30cm 与 60×(25+30+25)cm,一膜两管四行与一膜 一管四行,滴灌带间距 0.9 米与 1.4m。作物东西方向种植。耕层 土壤为砂壤土。 1. 管道系统 滴灌系统采用如下结构: 水源(井水加压)→计量装置(水表、压力表)→离心式过 滤器(进排气装置)→施肥罐(施肥控制装置)→网式过滤器(排 砂控制装置)→分干管(地埋 PVC 管)→支管(地面 PE 黑管)→ 附管(地面 PE 黑管)→滴灌带→滴头。 为减少水头沿程损失, 降低能耗, 管道系统中支管与分干管, 滴灌管(带)与支管,干管与分干管按各条田的具体形状,以优化 方式采用鱼骨式或梳型两种方式布置,目的是达到操作管理方便, 系统投资和运行费用最低的效果。 2. 泵站 根据水力计算结果,选择 250QJ80-80/4 的潜水泵,可满足滴 灌系统工作压力和设计流量。 在过滤器出口安装水表、逆止阀,在过滤器和施肥罐的前后 分别设置一个压力表,观察其压力变化。 在滴灌系统的最高处设置进排气阀,以调节管网进气和排气, 防止停水时管网内产生负压, 和开始供水时, 管网排气不畅产生气 阻,使管网破坏,影响正常供水。 3. 水源 3 灌溉用水以井水为水源,单井出水量 80m /h。动水位埋深 40 米。 A 2 (hm ) 3 Q 3 (m /h)

水量平衡计算 A=ηQt/10Ia T Ia (t/d) (mm)

η (%)

80 20 4 90 6 4. 运行方案 系统布置两条分干管,两条分干管分别运行,采取轮灌的方 式。同时开启的支管做为一个轮灌组,共分四个轮灌组。每个轮灌 组有 9 个轮灌小区。 先开启一分干的支 1-支 6, 每条支管各开一条 附管做为一个轮灌小区,一次灌水延续时间为 4.2 小时,一个轮灌 组分 9 次灌完。当一个灌水小区灌水结束后,先开下一个小区,然 后关闭灌水结束小区,严禁先关后开。 一分干的支 7-支 12 做为一个轮灌组,二分干的支 13-支 18 做为一个轮灌组,二分干的支 19-支 24 做为一个轮灌组,其运行 方式同一分干的支 1-支 6。 5. 设备投资预算及经济分析 本工程投资预算编制,依据新水基字[1992]第 11 号和[96]第 004 号文进行编制。其综合费用、临时费用、其他费用均按兵团水 利局水利水电处发《新疆兵团 2000 年灌区续建配套及节水灌溉示 范项目实施方案编制》执行,按示范项目计取。工程投资预算及设 备投资预算分析表如下:

滴灌工程预算表
单位:万元

2

种植模式 项目名称 总 投 资 其中:建安工程费 设备费 临时工程费 其他费用 预备费 亩投资(元/亩)

一膜两管 (毛管间距 0.9m)

一膜一管 (毛管间距 1.4m)

27.8679 3.5751 23.0391 0.0715 0.9063 0.2759 516.07

24.4638 3.3074 20.0427 0.0661 0.8054 0.2422 453.03

滴灌工程主要材料投资分析表
单位:元 项 目 名 单位 称 潜水泵 变压器 过滤器 施肥罐 干 管 PVC160 支管 PE63 附管 PE32 滴灌管 φ16 管 件 台 台 套 套 米 米 米 万米 亩 数 0.9m 1 1 1 1 1850 2700 2700 40.4 540 量 1.4m 1 1 1 1 1850 总 0.9m 13379 10960 9500 1200 60458 价 1.4m 13379 10960 9500 1200 60458 亩投资 0.9m 1.4m 24.77 24.77 20.3 20.3 17.6 17.6 2.22 2.22 111.96 111.96 51.5 11.7 149.6 36.97 51.5 11.7 97.3 33.82

(mm) (m) (%) (g/cm3) (%) (%) (%) 32.6 0.45 60 1.45 22.5 15 90 注:此定额为棉花花铃期的灌水定额。 (2) 灌水周期。(T) 根据大田实测取棉花日耗水量 Ea=4mm/d,则灌水周期 T=m 滴/Ea〃η=32.6/4×0.9=7.34d 取灌水周期为 8 天。 (3) 一次灌水延续时间(t) t0.9m=(m 滴〃Se〃SL)/qd=32.6×0.3×0.9÷2.1=4.2h 轮灌组 N=20h/d×8d÷4.2h/组=38,根据实际情况取 N=36 组。 t1.4m=(m 滴〃Se〃SL)/qd=32.6×0.3×1.4÷2.6=5.27≈5.3h 轮灌组 N=20h/d×8d÷5.3h/组=30 组,根据实际情况取 N=28 组。 (4) 灌溉制度确定 根据农八师五年来大田棉花膜下滴灌灌溉制度的研究和实践 应用,确定灌溉定额如下表: 棉花膜下滴灌灌溉制度表
作 物 灌 名 称 方 膜 棉 滴 花 溉 灌水定额 式 额 下 定 灌 (m3/亩) 次 数 4 月 10 1 5 月 15 1 6 月 15 3 7 月 20 3 8 月 20 3 9 月 10 1 灌 定 200 12 溉 额

2700 27810 27810 2700 6318 6318 26.27 80800 52540 540 19966 18262

平均材料费:一膜两管(0.9m) 426.65 元/亩 一膜一管(1.4m) 371.16 元/亩 三、 灌水定额和灌水周期的拟定 (1) 灌水定额。 m=0.1γzp(θmax-θmin)/η 棉花灌水定额 m Z P γ θmax θmin

η

四、 确定管系总体布置 典型设计地块形状及系统布置见附图,设计条田分南、北两 个地块。棉花东西播种。水源井位于地块的西头。由水源井沿地边 分别向南、北分出一条主干管,在南、北地块的中间分别布置一条 分干管,并垂直于主干管。干管和分干管管材选用 PVC 管材,管径 为φ160。支管垂直于分干管,两边布置,便于双向控制,地下埋 深 80cm。支、附、毛管铺设在地面,均是鱼骨式布置。支管的间 距是由毛管的铺设长度决定的, 即毛管最大铺设长度的两倍, 经计
3

算为 134m。支管的管材选用φ63PE 黑管。附管平行支管布置,由 一个球阀控制,便于轮灌组的管理和化分。毛管垂直于附管与支管 布置,毛管间距为 0.9m 与 1.4m。每两行棉花布置一条毛管或每四 行棉花布置一条毛管。毛管选用φ16.5mm 的单翼迷宫式滴灌带.首 部枢纽装置布置在水泵的旁边,便于操作与管理。为冲洗管道的淤 积物和冬季到来之前排干管中的积水,在分干管的末端(较低处) 布置了排水井。 五、 滴灌设备选型 滴灌设备包括水泵、过滤装置及干、支、附、滴灌管。机井流 3 量为 80m /h, 控制面积 540 亩, 根据水量平衡计算及水力计算结果, 选潜水泵 250QJ80-80/4。根据机井水质情况, 由于机井中含有一 定的泥沙及有机物,采用 4″/120 目组合式过滤器。首级过滤器为 离心过滤器 (LX-400-100 1 件) 次级过滤器为网式过滤器 , (WS-160 ×50 4 件并联) 查性能曲线可知,水头损失为 6-8m。 。 施肥系统选 用容量为 150L。 六、 拟定滴灌系统的工作制度 本系统运行时,每次运行一条分干管,并开启分干管上的 6 条 支管,因此分 4 个轮灌组;然后每次开启支管上的一条附管,就是 经计算确定的一个轮灌小区,使附管上的所有毛管同时供水。 经计算,每条支管上有 9 条(7 条)附管,即 9(7)个轮灌 小区。一条附管带 26(22)条或 28(24)条毛管,一个轮灌小区 共有 156(132)或 168(144)条毛管。 故典型滴灌系统的轮灌组为 4 个,轮灌小区有 36 (28)个。 七、 编制轮灌顺序,确定各级管道设计流量 典型滴灌设计轮灌顺序表
轮灌顺序 项目名称 管长(m) 3 流量 m /h
干 管 200

=13.3 轮灌小区 支管编号 支管长度 支管流量 附管 1-9 附管长度 附管流量 毛管条数 毛管长度 毛管流量 9(7) 支 1-支 6 112.5m 3 13.3m /h 开一条附管 11.7 或 12.6m (14m 或 15.4m) 3 13.3m /h 156 条或 168 条 (120 或 132 条) 66.7 3 0.466 m /h 3 (0.578 m /h) 9(7) 支 7-支 12 112.5m 3 13.3m /h 开一条附管 同左 13.3m /h 同左 66.7 同左
3

9(7) 支 13-支 18 112.5m 3 13.3m /h 开一条附管 同左 13.3m /h 同左 66.7 同左
3

9(7) 支 19-支 24 112.5m 3 13.3m /h 开一条附管 同左 13.3m /h 同左 66.7 同左
3

八、 管道设计及水力计算 滴灌带选用单翼迷宫式滴头,当滴头间距 0.3m,滴头流量 q=2.1L/h 时,q=0.502h0.607;当滴头间距 0.3m,滴头流量 q=2.6L/h 时,q=0.653h0.600。 1. 毛管与滴头间距的确定 棉花种植模式为一膜两管四行或一膜两管八行,滴灌带选用新 疆天业塑化集团生产的内径为 16mm 的 PE 单翼迷宫式滴灌带,以 该产品的参数进行设计。一膜两管模式:一根毛管灌两行棉花,滴 灌带间距 0.9m,滴头间距 0.3m,滴头流量 2.1L/h,流态指数 X=0.607; 一膜一管模式: 一根毛管灌四行棉花, 滴灌带间距 1.4m, 滴头间距 0.3m,滴头流量 2.6L/h,流态指数 X=0.600。 2. 毛管极限长度的校核 毛管的极限孔数(毛管按均匀地形坡计算) : Nm=INT{(5.466[△h2]d4.75)/( kSqd1.75)}0.364
d(mm) 16 16 k 1.2 1.2

Cu
90% 90%

S(m) 0.3 0.3

qd( L/h) 2.1 2.6

80

第一组 一分干 800 13.3-80 △=13.3

第二组 一分干 800 13.3-8 0 △

第三组 二分干 800 13.3-80 △=13.3

第四组 二分干 800 13.3-80 △=13.3

[ △ h2] (m)

Nm(个) 253 222

L(m) 75.9 66.6

1.85 1.87

毛管的铺设长度 L 毛= Nm×0.3,根据地块的实际长度,可布 6 条 支管,12 条毛管,取毛管的长度为 66.67 米。
4

3. 各级管道管径的确定及水力计算 管道管径的确定方法选择经济流速法。塑料管材的经济流速 一般取 v=1.2~1.8m/s (1) 毛管水头损失的计算: Q 毛=n 滴〃qd=222×2.1=466L/h n 滴=66.67÷0.3=222 个 毛管内径为 16mm>8mm ,可认为管内流态为光滑紊流,故 可计算: 沿程水头损失 hf 毛=fsqdm/db[(N+0.48)m+1/(m+1)-Nm(1-So/S)] (5) 附管水头损失的计算: 沿程水头损 hf 附=fSqdm/db[(N+0.48)m+1/m+1-Nm(1-S0/S)] (6) 配水支管管径及水头损失计算: d 支=[4Q 支/(πv)]0.5 =[4×13.3÷(3.14×1.8×3600)] 0.5=51mm v—塑料管经济流速,m/s,一般取 v=1.2~1.8m/s Q 支—支管流量,m3/h,Q 支=Q/6=80/6=13.3 m3/h。 根据聚乙稀微灌管规格,支管拟选用 PE63×4.7/0.4 沿程水头损失 hf 支=fQ 支 mL/db (7) 干管管径及水头损失计算: d 干=[4Q 干/(πv)]0.5 =[4×80÷(3.14×1.5×3600)] 0.5 =137.4mm 根据聚氯乙稀微灌管规格,总、分干管拟选用 PVC160× 4.7/0.6。由于考虑以后的滴灌改喷灌及运行方式的调整,干管不考 虑变径。 沿程水头损失 hf 干=f(∑Q 干 nmLn/dnb)

九、 水泵选型 (1) 计算微灌系统设计水头 H H=Zp-Zb+h0+∑hf+∑hw H—微灌系统设计水头,m; Zp-Zb—典型毛管进口与水源设计水位之间的高差,m; Ho—典型毛管进口的设计水头,取 h0=10m; ∑hf—水泵至典型毛管进口的管道沿程水头损失,m; ∑hw—水泵至典型毛管进口的管道局部水头损失,m。 取二级过滤冲洗排污的水头损失之和为 10m,机井动水位取 40m,抽水损失为 4.84m,枢纽中各级闸阀的局部水头损失之和为 1.0m。 则 H= 78m (2) 机泵选型 机井的稳定动水位取 40m,据管网设计流量和工作压力,查水 泵手册,初选井用潜水泵,250QJ80-80/4。

滴灌区潜水泵性能参数
水泵 型号 250QJ80-80/4 流量 m3/h 80 扬程 m 80 电机 功率 kw 30 转 速 r/min 2875 额定 电压 V 380 适用 井径 mm >250

十、 管网结构设计 因塑料管的线胀系数很大,为使管线在温度变化时可自由伸缩, 初步拟定干管上每 100m 设置一个双括管(即伸缩节)。 在直径大于 50mm 的管道末端、 转弯、 分岔和阀门处应设镇墩, 干管每隔 200m 设一镇墩 60×60cm。为保证系统管网的正常运行,

5

需在管路上安装控制和保护装置。 管道埋深根据地面荷载和机耕要求,干管埋深 60cm,为控制各 分干管的运行,分干管首部设控制闸阀,尾部设泄水阀,各闸阀均砌 阀门井保护。 十一、 绘制技施设计图 滴灌系统工程平面图、管系结构示意图及阀门井示意图详见图 1-图 3。 十二、 主要设备与投资预算 典型示范区 540 亩滴灌工程总投资 27.8679 万元。其中建筑工 程费用 3.5751 万元,设备费 23.0391 万元,临时工程费用 0.0715 万元,其他工程费用 0.9063 万元,预备费用 0.2759 万元。节水灌 溉材料设备、规格、数量及价格见表六。项目主要设备选型表、临 时工程费及其他工程费详见预算: 表一至表五。 一膜一管膜式的投 资预算及材料表见表七至表十二。 十三、 工程效益分析与技术指标计算 1、 工程年增效益(B) 项目区棉花单产由滴灌前的 83 公斤(皮棉) ,提高到 107 公斤,提高 28%。540 亩棉花净增 12960 公斤。按现行价每公斤 10 元计,可增收 129600 元。 2、 滴灌工程年费用(C)的计算 (1) 能耗费(C1) 取棉花多年平均累计灌水次数为 12 次,每次平均灌水定额 3 15m /亩,灌溉定额约 200 m3/亩,灌溉系统水利用率 0.95,每 kw〃h 的电价为 0.5 元,经计算后为: C1=540×200×30×0.5÷80÷0.95=21316(元) (2) 维修费(C2) 地埋管道及管件的年平均修理费为投资的 1%,水泵及首部装 置的年平均修理费为投资的 5%

则 C2=63122×1%+62131×5%=3737.77(元) (3) 微灌工程年折旧费(C3)的计算 地埋管材管件(20 年折旧) D1=k1/n=63956/20=3197.8(元) 地面管材管件(6 年折旧)D2=K2/6=49946/6=8324(元) 首部装置(15 年折旧) D3=k2/n=24339/15=1622.6(元) 机泵仪表(10 年折旧) D4=k3/n=11350/10=1135(元) 毛管 (当年折旧) D5=k4/n=80800/1=80800(元) 则 C3=3197.8+8324+1622.6+1135+80800=95079.4(元) (4) 微灌工程年管理费(C4) 由于滴灌面积较大,需水量大,灌水时间长,管理任务重, 系统需有 2 名专职人员进行管理。从每年的 4 月下旬至 9 月初共 4 个月的时间。按当地工资水平,管理人员的月工资以 300 元/人计, 则系统年管理费(C4)应为 C4=4×300×2=2400(元) 据上述分析计算,该滴灌工程年费用(C)为: C=C1+C2+C3+C4 =21316+3737.77+95079.4+2400=122533 元 3、 工程经济效益费用比(R) R=[(1+i)n –1]/i(1+i)n〃(B-C)/K 若取年利率 i=10%,经济计算期 n=15 年,则: R0.9m=[(1+0.1)15 –1]/0.1(1+0.1)15×(129600-122533)/278679 =0.19 R1.4m=[(1+0.1)15 –1]/0.1(1+0.1)15×(129600-94232)/244638 =1.1 4、 还本年限(T)静态法 T0.9m=K0.9m /M=278679/129600=2.15 年≈2.5 年 T1.4m=K1.4m /M=244638/129600=1.9 年≈2 年 5、 工程技术指标计算 本项目实施后,可使灌溉水的利用率由目前的 40%提高到 90%以上,与地面灌相比,可节约灌溉用水 50%以上,节约耕地
6

5%-7%。其他技术经济指标如下: 1) 亩投资(Km) Km0.9m=K0.9m/A=278679/540=516.07 (元/亩) Km1.4m=K1.4m/A=244638/540=453.03(元/亩) 2) 滴灌工程设备投资(Sm) Sm0.9m= S0.9m /A=230391/540=426.65 (元/亩) Sm1.4m= S1.4m /A=200427/540=371.16 (元/亩) 3) 亩管道用量(Lm) (1) 亩干管用量(Lm1) Lm1=L1/A=1850/540=3.43(m) (2) 亩支、附管用量(Lm2) Lm2=L2/A=2700*2/540=10(m) (3) 亩毛管用量(Lm3) Lm3(0.9m)=L3/A=404000/540=748(m) Lm3(1.4m)=L3/A=262700/540=486.48(m)

新疆生产建设兵团农八师 棉花膜下滴灌

典 型 设
7

计 书

审核:杨国庆 马玉忠 校核:苏 军

编写:李雪芹

农八师水利局天兴设计室 二 OO 一年七月

农八师水利局天兴设计室 二 OO 一年七月

新疆生产建设兵团农八师 棉花膜下滴灌

典型设计书

审定:张



8


相关文章:
滴灌典型设计
滴灌典型设计书 8页 免费 滴灌典型设计范本 11页 免费 滴灌典型设计预1.4m-1...滴灌典型设计 1、工程概况 一二二团场位于准噶尔盆地南缘,东经 85°27′~85...
滴灌典型设计
滴灌典型设计_建筑/土木_工程科技_专业资料。3.3.3.6 滴灌工程典型设计 滴灌...滴灌典型设计书 8页 免费 滴灌管网设计 26页 免费 滴灌设计 29页 免费 滴灌...
滴灌工程设计示例
滴灌工程设计示例_建筑/土木_工程科技_专业资料。6.4...弯头等组成,过滤器水头 损失可由产品说明书查得: ...绝对经典搞笑照片80份文档 家装材料选购攻略 ...
节水灌溉典型设计
节水灌溉典型设计_农林牧渔_专业资料。典型设计二: 社旗县李店镇下郭村节水灌溉...管灌设计 21页 免费 滴灌典型设计书 8页 免费 滴灌系统典型设计 43页 免费 ...
滴灌设计说明书
滴灌设计说明书 1、概况: 该灌区灌溉面积为 151 亩,灌溉方式为滴灌,灌区地表...滴灌系统典型设计 43页 5下载券 滴灌智能化系统说明 暂无评价 11页 免费 龙河...
滴灌典型设计实例(水科院)-葛岩
滴灌典型设计书 8页 免费 滴灌典型设计预1.4m-1 10页 免费 滴灌系统典型设计...滴灌设计实例 7页 2财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能...
高效节水灌溉典型设计
次设计作了 1 处典型片的大田管灌工程典型设计、1 处蔬菜大田滴灌工程典型设 ...和用水户参与管理制,农民用水户协会和 灌水小组签订责任书,强化工程的有效管理...
滴灌系统设计示例
“关于召开兵团节水灌溉规划设计研讨会的通知”的要求,根 据农八师几年来在大田作物膜下滴灌技术上的实践和研究, 此次滴灌系统典型设计综合农八 师的具体情况做如...
棉花膜下滴灌设计书(大学毕业设计)
滴灌典型设计书 8页 免费 滴灌系统典型设计 43页 免费 滴灌系统的组成与规划设计... 51页 2财富值 滴灌典型设计范本 11页 免费 棉花滴灌工程设计 18页 免费如...
滴灌毕业设计(一)
滴灌典型设计书 8页 免费 滴灌系统典型设计 43页 免费 滴灌公式表(有空格) 6页 免费 滴灌系统使用方法 8页 免费 滴灌系统的组成与规划设计... 51页 2财富值...
更多相关标签:
滴灌典型设计 | 滴灌系统设计 | 滴灌工程设计图集 | 滴灌设计 | 南宁滴灌设计安装公司 | 滴灌设计规范 | 滴灌设计方案 | 滴灌工程设计规范 |