滴灌设备与滴灌技术在节水农业中的应用.doc

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1、 本 科 毕 业 设计题 目： 滴灌设备与滴灌技术在节水农业中的应用 学 院：专业班级：学 号：学生姓名：指导教师：指导教师职称：年 月 日据2011年实习单位（）编制目录 第一章、 绪论第二章、 河北水资源及节水农业发展现状1、 河北水资源现状2、 河北节水农业发展现状及发展前景第三章、滴灌1、现有的滴灌技术与滴灌设备及其特点2、滴灌在节水农业中的应用第四章、滴灌工程实例1、 藁城地区马铃薯滴灌项目工程实例2、 藁城地区马铃薯滴灌项目工程设计第五章、 实习总结报告第六章、 毕业设计总结报告第七章、 参考文献第八章、 附录摘要第一章、 绪论 “水，生命之源；水利，民生之本！”自古以来，水利设施

2、的发达与否对民众以及整个社会有极大影响。现如今在水资源日益紧张的情况下唯有节流才是解决问题的最佳选择，而在其中农业节水是最重要也是最好的方法，因为农业用水占总用水量的74%，并且农业用水是所有用水中浪费最严重的，因此“解决缺水问题靠节流，节流之中农业重”，可以预见，节水效果极好的微滴灌、微喷灌必将在不久的将来大放异彩，为祖国的节水事业再添新的篇章！第二章、 河北水资源及节水农业发展现状1、河北水资源发展现状河北省是我国严重缺水省份之一，全省多年平均水资源总量为203亿3，人均水资源占有量为3113，是全国平均值的1/7，不及国际上公认的人均1000m3缺水标准的1/3。近几年，由于经济的快速发

3、展和人民生活水平的不断提高，河北省用水量逐年增长，年用水量已经高达220亿m3，但可利用量仅为170亿m3，供需矛盾十分突出。据统计分析，19862001年，全省用水量在200亿230亿m3之间，不仅大大超过了多年平均可利用量170亿3，而且也超过多年平均水资源总量203亿3。由于地表水资源严重匮乏，地下水资源就成了维持河北省经济发展的主要水源,致使地下水严重超采，地下水位急剧下降，甚至引起地面大规模下沉，并形成了全国乃至全世界最大的华北地下漏斗！河北水资源存在的问题（）地表水明显减少。（）地下水严重超采。（）水资源污染严重。2、河北省农业节水发展现状据统计，到2005年底，全省农业灌溉总面积

4、为7335万亩，其中节水灌溉工程控制面积为3608万亩，占全省灌溉总面积的49.2，占耕地面积的39.3%。节水灌溉工程主要类型为渠道防渗、低压管道输水、喷灌和微灌，控制面积分别为459.6万亩、550万亩、2209万亩和24.4万亩。目前，全省亩均灌溉用水量为230立方米左右，为海河流域平均水平的77.6%。平均每立方米水生产粮食1.22kg左右，基本与全国平均水平持平。由于河北省农业用水约占总用水量的，因此，在节约用水中，农业节水是关键。其中一要加快工程节水步伐，因地制宜地推广高效农业灌溉节水技术，增加节水灌溉面积。二要加强农业节水措施，积极引进培育旱作物品种，发展设节水农业、生态农业、特

5、色农业。三要全力推进农业结构调整，扩大优质果菜、花卉、食用菌、药材、优质牧草等种植面积。四要发展旱作农业，选育高产耐旱优良品种。五、推广渗、滴、喷、管灌等先进节水灌溉技术，提高水的利用率。 第三章、 滴灌1、 现有的滴灌技术与滴灌设备及其特点1.1滴灌：滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。 由于滴水量小，水滴缓慢入土，因而在滴灌条件下除仅靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外，其他部位的土壤水分均处于非饱和状态，土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。1.2滴灌具有以下优点：（1）省水：滴灌系统全部由管道输水，很少有沿程

6、渗漏和蒸发损失；滴灌属局部灌溉，灌水时一般只湿润作物根部附近的部分土壤，灌水流量小，不易发生地表径流和深层渗漏；另外，滴灌能适时适量地按作物生长需要供水，较其他灌水方法，水的利用率更高。（2）节能：滴灌的灌水器在低压条件下运行，一般工作压力为5-15米水头（0.5-1.5公斤）即可；又因滴灌比地面灌溉省水，灌溉水利用率高，对提水灌溉来说这意味着减少了能耗。（3）灌水均匀：滴灌系统能够做到有效地控制每个灌水器的出水量，灌水均匀度高，均匀度一般高达8090%。（4）增产：滴灌能适时适量地向作物根部供水供肥，还可以调节作物间的温度和湿度，不会造成土壤板结，为作物生长提供了良好的条件，因而有利于实现高

7、产稳产，提高产品质量。实践证明，滴灌较其他灌水方法一般可增产30%左右。（5）对土壤和地形的适应性强：滴灌系统的灌水速度可快可慢，对于入渗率很低的粘性土壤，灌水速度可以放慢，使其不产生地表径流；对于入渗率很高的沙质土，灌水速度可以提高，灌水时间可以缩短或进行间歇灌水，这样做既能使作物根系层经常保持适宜的土壤水分，又不至于产生深层渗漏。由于滴灌是压力管道输水，不一定要求对地面平整。（7）节省劳动力：滴灌系统不需平整土地，开沟打畦，可实行自动控制，大大减少了田间灌水的劳动量和劳动强度。 1.3 同时滴灌又存在以下缺点：（1）、易于引起堵塞：灌水器的堵塞是当前滴灌应用中最主要的问题，严重时会使整个系

8、统无法正常工作，甚至报废。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化学因素。如水中的泥沙、有机物质或是微生物以及化学沉凝物等。因此，滴灌对水质要求较严，一般均应经过过滤，必要时还需经过沉淀和化学处理。（2）、可能引起盐分积累：当在含盐量高的土壤上进行滴灌或是利用咸水滴灌时，盐分会积累在湿润区的边缘引起盐害。（3）、可能限制根系的发展：由于滴灌只湿润部分土壤，加之作物的根系有向水性，这样就会引起作物根系集中向湿润区生长。（4）、初期投资大：滴灌需要用大量的塑料管材及管件以及过滤施肥工具等，初期投资较大。 总之，滴灌的适应性较强，使用范围较广，各地应根据当地自然条件、作物种类等因地制宜地选用。1.

9、4现有的滴灌设备1.4.1滴灌系统的组成 （1）、供水装置。包括水源、水泵、流量和压力调节器、肥料混合箱、肥料注入器。进入滴灌管道的水必须具有一定压力，才能保证灌溉水的输送和滴出。（2）、输水管道。是把供水装置的水引向滴灌区的通道。其一般分为干管和支管，有的还需滴灌管直接安装在支管上。干管埋入0.8-1米深的冻土层以下。输水管道上需要安装过滤器，以防铁锈和泥沙堵塞，同时要安装压力表阀门和肥料混合箱。（3）、滴水部分。多采用聚乙烯塑料滴灌带或滴灌管,滴灌带直径16mm，厚度为0.2mm；滴灌管直径为8mm、12mm、16mm,厚度为0.3-1.2mm；颜色为黑色和蓝色，主要是防止管内生绿苔，堵塞

10、管道。1.4.2 滴灌系统的布置和安装（1）、滴灌系统布置滴灌系统布置需根据作物种植方向、作物行距、作物需水量、水源状况、土壤质地、灌水器流量、大田或温室面积及形状、落差等条件合理布置,并须满足水源充足、灌溉合理、满足需求、节约成本、简化布置等要求。（2）、 滴灌系统安装 滴灌系统安装主要包括水源建设、水泵选择和安装、地下或地上主管道铺设及连接、施肥系统选择安装、过滤系统选择安装、主管及支管的安装和连接、毛管安装、滴灌带或滴灌管铺设和安装及辅助设备的安装。1.4.3注意事项。（1）、防止滴孔堵塞。定期清理过滤装置，追肥时要将肥料溶解好，并清除杂质。（2）、注意水压。压力要适中，避免管材及滴灌带

11、破裂。（3）、肥料营养比例合适。（4）、做好塑料管材管件的养护工作。2.滴灌在节水农业中的应用 运用膜下滴灌节水技术可以满足节水“60以上，节地5，节约肥料、种子40、降低人工费用70、作物增产30以上”这是科技部在全国拥有自主知识产权国家发明专利奖颁奖词中对“膜下滴灌”技术的评语。 “膜下滴灌”是将地膜栽培技术与滴灌技术有机结合，即在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜。它使传统的浇地，变成给浇作物。水流顺滴孔直达作物根部，使土壤始终保持疏松和最佳含水状态，加之地膜覆盖，水分蒸发大大减少，农田用水量仅为常规灌溉的50。 通过生产实践发现，膜下滴灌技术比常规浇灌节水30%以上，土地利用率提高5%7%

12、，单产提高20%左右，大幅度降低了农民的劳动强度、提高了经济效益。目前，该项技术已全面应用在大田作物栽培，在全国已累计推广3675万亩，为农民增收73.5亿元，成为中国节水灌溉行业的龙头企业。 第四章、 滴灌工程实例1、藁城地区马铃薯滴灌项目工程实例河北藁城马铃薯滴灌项目项目名称：河北藁城马铃薯滴灌工程项目项目地点：河北省石家庄市藁城地区兴安镇东里村项目内容：马铃薯滴灌项目项目规模：300亩项目法人：*设计单位：河北润田节水设备有限公司供货单位：河北润田节水设备有限公司项目资料：藁城市兴安镇东里村位于藁城、无极、晋州三省交界处，现有客户拟种植300亩马铃薯，其中大棚14个，温室2个，其余为大田

13、种植。滴灌项目区具体资料如下：（1）、项目区作物为马铃薯,作物行距为1.1米，作物种植方向为南北种植, 土壤为沙壤土（2）、项目区内有水井2口，出水量为40方/小时（3）、地下管道采用110mmPVC管，地上出水口为2寸出水口，每个出水口双侧控制，控制长度为最长80米, 项目区共留有63mm出水口26个，其中大田出水口10个，大棚出水口14个，温室出水口2个（4）、地上支管为63mmPE软管，东西铺设，辅管为32mmPE硬管，东西铺设（5）、滴灌带选用16mm*0.2mm*300mm内镶贴片式滴灌带，滴灌带南北铺设，铺设间距为1.0-1.1米，滴头间距为0.3米，双侧最大铺设长度为80米（6）

14、、大棚、温室内滴灌带单向铺设，最长铺设距离为120m2、藁城地区马铃薯滴灌项目工程设计2.1工程设计图纸见藁城地区马铃薯滴灌项目工程施工图2.2工程所需材料见藁城马铃薯大田滴灌工程材料清单及藁城马铃薯滴灌项目温室大棚部分材料清单2.3藁城地区马铃薯滴灌项目设计内容（1）、首部枢纽首部枢纽由水泵，变频器，施肥器，过滤器组成变频器采用11KW变频器施肥器包括100L施肥罐2个，4寸施肥阀（110mm）2个过滤器采用4寸网式+离心过滤器2套（2）地下管道 地下管道采用110mmPVC管道，管道设计数据如下：管道内径110mm，壁厚 mm，公称压力为 0.4MPa出水量Q=（110/13）2=71.6

15、0m3/h ,水头损失为hf=8.4*10000*Q管道总长度L=1610m（由施工图上数据计算得知）考虑到施工时必要的损坏和备用管材，选择1700mPVC110mm管材管件包括：110mmPVC90弯头、110mmPVC正三通、110mmPVC堵头、110*63*110mmPVC变径三通、110mm*63mm PVC变径直通、63mm PVC90弯头、110mmPVC直通、63mm PVC直通、63mm*2PVC外丝直通等连接方式：地下管道采用PVC胶粘接，并且需预留63mm出水口（出水口在地面以上半米左右,出水口处为PVC外丝）（3）地上管道（输水设备）大田部分大田部分地上支管采用63mm

16、PE软管，管道设计数据如下：管径63mm,壁厚1.1 mm，公称压力为0.05Mpa,出水量Q=(63/13)2=23.49m3/h总长度L=3000m(由施工图上标注数据实际计算得知,含有施工损失及备用管材),每个出水口双侧控制，控制长度为最长80米大田部分地上辅管采用32mmPE硬管，管道设计数据如下：管径32mm，壁厚2.0mm，公称压力为0.05Mpa,出水量Q=6.06m3/h总长度L=3200m，（由施工图上数据实际计算得知，包含施工损失及备用管材）管件包括：2寸阳*2寸阴*2寸阳特种三通、63mmPVC内丝球阀、63mm*2阳螺纹承插直通、63mm承插直通、63mm*1寸*63m

17、m中心阳螺纹承插三通、32mm*1寸*32mm中心阳螺纹锁紧三通、32mmPVC内丝球阀、32mm堵头、32mm直通、卡环、胶圈、生料带等连接方式:将2寸阳*2寸阴*2寸阳特种三通、63mmPVC内丝球阀、63mm*2阳螺纹承插直通依次连接好，用钢卡和胶圈将63mmPE软管与63mm*2阳螺纹承插直通固定好，每隔大约13米（约为12根双侧滴灌带的间距，因为32mmPE管可为6根双侧滴灌带供水）左右将63mmPE软管割开，用63mm*1寸*63mm中心阳螺纹承插三通将隔开的63mmPE软管连接好，用32mmPVC内丝球阀一侧连63mm*1寸*63mm中心阳螺纹承插三通，另一侧连32mm*1寸*3

18、2mm中心阳螺纹锁紧三通，然后32mm*1寸*32mm中心阳螺纹锁紧三通两侧分别连接长6.6m（约为6根滴灌带之间的间距）的32mmPE管，并用32mm堵头堵好（4）滴灌设备（灌水器）大田部分滴灌设备待添加的隐藏文字内容2大田部分滴灌设备采用河北润田节水设备有限公司16mm內镶贴片式滴灌带，滴灌带设计数据如下：内径16mm,壁厚0.2mm，滴孔间距300mm，滴头流量约为2L/H,公称压力为0.02Mpa,出水量大约为每160m每小时出水1立方米，300亩大田用滴灌带总长度L=S/H 其中S为大田总面积，单位为平方米；H为作物行距，实际行距为1.0-1.1m，H取1.05m；每亩地为667平方

19、米。经计算得L=300*667/1.05=190570m,考虑到施工损失及备用材料，选择20万米滴灌带（內镶贴片式滴灌带每卷2500米）管件包括：16mm滴灌带旁通、16mm滴灌带直通、16mm滴灌带按扣三通、16mm打孔器连接方式:在32mmPE硬管上用16mm打孔器打孔，将按扣三通摁进所打孔中，将滴灌带用按扣三通双侧连接，每侧滴灌带最长不宜超过80米，单侧连接时用16mm滴灌带旁通，最长不宜超过120米，滴灌带滴头朝上铺设，铺设时不宜大力拉拽、拖曳大棚及温室部分（1）项目区有大棚14个，每个长约80米，宽约8米;温室2个，每个长约130米，宽约米，每个大棚及温室都留有63mm，出水口，共计

20、16个，作物间距约为0.8m。（2）大棚及温室部分计算内容16mm内镶贴片式滴灌带：总长度L=14*80*8/0.8+2*130*6=63mmPE管：管径63mm，壁厚2.8mm，公称压力为，总长度L=管件包括:63mmPVC90弯头、63mmPVC球阀、63mm2PVC外丝直通、632、PE内丝直通、63mmPE堵头、16mm滴灌带旁通；另外还有辅助设备：生料带、打孔器、PVC胶；过滤设备：2寸网式过滤器；施肥设备：2寸施肥阀、25L施肥罐、2寸文丘里吸肥器连接方式：在所预留出水口用PVC胶和生料带将63mmPVC弯头、63mm2PVC外丝直通、63mmPVC球阀、2寸网式过滤器（如需施肥需

21、将施肥阀连接在球阀与过滤器之间，另需加装铁对丝）、63mm2PE内丝直通依次连接好，后面接63mmPE主管，用63mm堵头堵好；用16mm打孔器在63mm主管上打孔，用16mm滴灌带旁通将已铺好的滴灌带连好插进所打孔中，再将滴灌带另一头封好即可.说明：由于2个温室为东西走向，故滴灌带需东西铺设，63mmPE主管南北铺设，考虑到方便施工及灌溉，63mmPE主管铺设于温室一侧，虽然滴灌带铺设长度会超过120m，但由于主管内径大，水量足，压力也可满足要求，故无不利影响第五章、实习总结报告1、实习单位：河北润田节水设备有限公司2、实习时间：1个月3、实习内容：藁城市马铃薯滴灌项目4、实习心得：通过这次

22、为期1个月的实习，我充分了解了我省水资源及节水农业的发展现状，学习了基本的滴灌设备与滴灌技术，认识到了农业节水行业的必然兴起，发现了电子商务以及物流贸易的巨大便利，经过3次亲临项目现场实际操作掌握了大田及温室大棚地上部分的施工安装和简易设计。在一个月的工作与生活中，我也学会了如何更好的与人交流，掌握了怎样处理工作生活中的各种事情，充分认识到了自己的不足，找到了自己未来的发展方向。第六章、毕业设计总结报告通过本次毕业设计我对整个农业节水行业有了较深的了解，认识到了发展节水农业的重要性和必要性，对现有的滴灌设备，滴灌技术，以及滴灌工程设计、安装进行学习掌握，加深了对工程作图的了解和掌握，认识到了其

23、美好的发展前景，明确了自己努力的方向！第七章、参考文献1、 中国节水农业：山仑，康绍忠，吴普特主编;中国农业出版社出版2、节水灌溉工程实用手册：水利部农村水利司 中国灌溉排水发展中心 编著;中国水利水电出版社出版3、灌溉行业PE、PVC、PP管材国家标准4、董文楚;滴灌系统的规划设计J;节水灌溉5、王隆基 ,李向春;滴灌系统灌溉管道的水力计算J6、张志新;米孟恩;路玲;大棚滴灌J;节水灌溉7、杨兆才,罗家雄;滴灌系统的规划设计J;新疆农垦科技8、沈秀英;一种节水省工的灌溉方法滴灌J;生物学通报9、于振洲;对滴灌系统的改进意见J;新农业10、牛文全;微压滴灌技术理论与系统研究D;西北农林科技大学第八章、附录