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节水滴灌工程系统设计

时间:2013-12-20 13:43 点击:
  【摘 要】节水滴灌工程系统干管由水源井两侧沿南北方向布置,干管上设14条分干管。分干管进入大棚内连接竖管后,各分出两条支管,支管平行分干管,沿大棚长向布置,支管4条各。垂直支管单向分出60条毛管,毛管间距为0.75m、长度为9m,滴头间距为0.4m,滴
  【摘要】节水滴灌工程系统干管由水源井两侧沿南北方向布置,干管上设14条分干管。分干管进入大棚内连接竖管后,各分出两条支管,支管平行分干管,沿大棚长向布置,支管4条各。垂直支管单向分出60条毛管,毛管间距为0.75m、长度为9m,滴头间距为0.4m,滴头23个。额定工作压力0.1(MPa),管径12(mm),滴头流量3(L/h)。水泵选型:流量为6.417m3/h,工作水头48.823m,选择200QJ7-65/5型潜水泵,电机功率4KW,水管直径1.5吋。
  【关键词】节水;滴灌;系统;设计
  1.工程概况
  (1)项目区内共有人口2670人,其中农业人口2580人,劳动力801人,土地面积0.85万亩,耕地面积0.64万亩,耕地主要以玉米、高梁等为主。经济收入以农业为主,农业年产值260万元,人均收入1980元。
  (2)项目区属温带大陆性季风气候,四季分明,多年平均降雨量489.5mm,多年平均蒸发量1900mm,年平均气温7.9℃。年最高气温24.1℃(七月份平均)年最低气温-10.7℃(一月份平均),最大风力9级,风速4.3m/s,无霜期165天,多年平均日照数2782.1小时,最大冻土深1.78m。
  2.工程布置
  节水滴灌工程系统干管由水源井两侧沿南北方向布置,干管上设14条分干管。分干管进入棚内连接竖管后,沿北侧墙根布置,在1/4m和3/4m处,各分出两条支管,支管平行分干管,沿大棚长向布置,支管4条各1/4棚长。垂直支管单向分出60条毛管,毛管间距为0.75m、长度为9m,每条滴灌带毛管上滴头间距为0.4m,布置滴头23个。
  3.灌溉制度
  3.1灌水定额。
  大棚内种植型式是畦田耕作,畦宽0.75m,畦高0.3m,畦间距0.75m,畦上栽植两行蔬菜间距0.6m,蔬菜株距0.4m,则株行距按0.75×0.4m计算,设计湿润层深度按Z=0.3m计,土壤容重为γ=1.45g/cm3,灌溉水利用系数为η=0.90,设计湿润比为P=50%,土壤湿度上下限分别按土壤田间持水率90%和60%计,土壤田间持水率为22%,则max=1980,
  min=1320,按(1)式计算:
  m=0.1γzP(max-min)/η(1)
  经计算灌水定额m=16mm。
  3.2一次灌水工作时间。
  一次灌水工作时间t应按(2)式计算:
  t=mSeS1/ηq(2)
  式中:m--设计灌水定额,m=16mm;
  Se--滴头间距,Se=0.4m;
  S1--毛管间距,S1=0.75m;
  η--灌溉水利用系数,η=0.90;
  q--滴头流量,q=3L/h;
  经计算一次灌水时间t=2小时。
  3.3灌水周期。
  灌水周期T应按(3)式计算:
  T=m/Ea(3)
  式中:m--灌水定额,m=16mm;
  Ea--耗水强度,按大棚蔬菜耗水强度低限值计取,Ea=4mm;
  则灌水周期T=4天。
  3.4系统工作制度。
  允许的最多轮灌组数目按下式计算:
  Nmax=C·T/nt
  式中:N--允许的轮灌组数目
  C--设计系统工作小时数(h)C=14h
  T--设计灌水周期(d)T=4d
  t--一次灌水延续时间(h)t=2h
  n--一条毛管在所辖区移动次数
  Nmax=14×4/(1×2)=28(组)
  灌区内有14栋暖棚,因此确定系统的工作制度为干管路分7组轮灌,棚内分4组,共28个轮灌组。整个灌区共布置2412条毛管路,根据允许的轮灌组数确定同时工作的平均毛管数最小为87条。这种布置方案方便管理、节省投资并可以保证灌溉均匀。14栋棚规格差异很大,分组原则为同时工作的2条支管路上的毛管数之和接近平均值,以使水泵稳定、高效的运行。

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