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1、实习设计题 目 日光温室黄瓜滴灌系统设计学 院 工 学 院 专 业 农 业 水 利 工 程 姓 名 王 健 任淑媛 蔡文浩 指导教师 黄 彩 霞 目 录1基本资料 1.1设计技术依据 2设计任务 3设计步骤 3.1规划步骤 3.1.1水源工程 3.1.2首部枢纽 3.1.3输配水管网 3.1.4灌水器的布置 3.2设计参数 3.2.1灌水小区允许水头偏差计算 3.2.2土壤湿润比 3.2.3设计灌水定额 3.2.4设计灌水周期 3.2.5一次延续灌水时间 3.2.6初定系统最大轮灌组数 3.3灌水小区的水力设计 3.3.1灌水小区允许水头（流量）偏差率 3.3.2小区允许水头的分配 3.3.3
2、毛管极限孔数和极限长度 3.4管网布置 3.5系统工作制度 3.6各级管道设计流量的确定 3.7管网水力设计 3.7.1毛管水头损失 3.7.2支管设计 3.7.3支管水头损失 3.7.4干管设计 3.7.5干管水头损失 3.7.6毛管进口工作水头 3.7.7支管进口工作水头 3.8水头偏差率复核 3.8.1毛管水头偏差率 3.8.2支管水头偏差率 3.8.3灌水小区水头偏差率 3.8.4主干管进口工作水头 3.9系统总扬程 4首部枢纽设计 4.1过滤器设计 4.2施肥器设计 4.3机泵选配 5蓄水池设计 6材料设备用量 参考文献 致 谢 摘 要滴灌技术是当今世界上最节水的一种与机械化配套、易
3、于实现自动化控制，特别适宜于果树、蔬菜、设施农业和干旱缺水地区生态环境治理、大田行播作物种植的一种现代化精准灌水技术，它是微灌的最主要的组成部分。滴灌工程的成功首先是规划设计必须合理，合理的规划设计是建立在正确认识和运用这一技术的基础之上的，其次对滴灌工程规划布置、设计技术参数的确定、滴灌灌溉制度、滴灌系统的水力计算、首部枢纽的设计等过程要有清晰的认识。关键字 节水灌溉 微灌 滴灌 1基本资料基本情况:项目地块占地面积为136亩，在该地块拟建温室大棚15栋，其中温室规格为70m60m，共15栋，两排温室间间距为2.0 m。种植情况：项目地块温室主要种植蔬菜，均南北向栽植黄瓜，每垄种植一行，垄距
4、1.0m，株距30cm。栽培管理：根据蔬菜生长周期和市场规律确定，一般每年3月至11月销售情况比较好。气象资料:气候干旱，多年平均气温9.7 ，。多年平均降水量为260mm。年平均蒸发量2350mm。土壤质地:该地块土壤主要为壤土。水源状况：灌溉水源为渠道水，位于南边，渠道供水为间歇性，周期较长，18天一次，水温在13度左右，泥沙含量千分之0.1，水质较好，但漂浮物较多，ph值8.41.1 设计技术依据 （1）节水灌溉技术规范SL207-98（2）微管工程技术规范SL103-95 （3）喷灌与微管工程技术管理规程SL236-1999（4）农田灌溉水质标准GB5084-92（5）灌溉与排水工程设
5、计规范GB5088-99（6）项目区地形地貌勘测及种植现状调查结果。2设计任务（1）系统规划布置：系统选型，首部枢纽，输配水管网布置，蓄水池设计（2）滴水器选择（3）设计参数选定（4）水力计算（5）工程量（6）概预算3设计步骤3.1 规划步骤3.11水源工程灌溉水源为渠道水，位于南边，水质较好，但漂浮物较多，需设置拦污栅，水质符合农田灌溉水质标准，水量能够满足总灌溉水量。3.1.2首部枢纽将首部枢纽设置在南边蓄水池处，动力设备采用水泵，提水加压，施肥装置采用压差式施肥罐，并装有压力表、空气阀、闸阀、水表等设备和仪表。3.1.3输配水管网管网由主干管、分干管、支管、毛管组成。主干管分干管采用0.
6、4MPa的PVC-U管以地埋型式铺设；支管毛管铺设于地面3.1.4灌水器的布置灌水器选用内镶式滴灌器，滴灌器间距0.5m，流量2.3L/h，沿种植方向一管一行,铺设间距1m。滴灌器参数表型号WDF16/2.3-100滴头间距(m)0.5设计工作水头(m)8毛管布设间距(m)1设计流量(L/h)2.3毛管内径d（mm）163.2 设计参数3.2.1灌水小区允许水头（流量）偏差率。根据规范规定,本工程取=20%水头偏差率 x=0.5, =20%计算得=（1+0.15）=0.4123.2.2 土壤湿润比=50%式中：每棵作物的滴头滴头在毛管中间距湿润宽度株距行距3.2.3 设计灌水定额m已知=1.4
7、5， Z计划土壤湿润层深度0.5m, =50%, =0.9, =90%*25%=22.5%。 =65%*25%=16.5%。m=0.1Z(-)/=25.17mm=16.7/亩3.2.4 设计灌水周期Tm=25.17mm, =5mm, =0.9,T=(m/)=5.7d 取6天此值为作物需水高峰期的灌水周期。3.2.5一次灌水延续时间tt= =12h/组 取12h/组系统设计参数表序号参数名称参数值1灌溉补充强度（mm/d）52灌溉水有效利用率90%3灌水小区允许偏差率流量偏差率0.2水头偏差率0.4124土壤湿润比p50%5设计灌水定额mm25.176设计灌水周期T（d）67初设一次灌水延续时间
8、t(h/组)123.2.6 初定系统最大轮灌组数取N=10式中：N为允许的轮灌组最大数目，取整数；C为一天运行的小时数，一般为1220h，取20h；T为灌水时问间隔(周期)，d；t为一次灌水持续时间，h。3.3 灌水小区的水力设计一条支管控制的灌溉范围为一个灌溉小区本设计中采用“毛管+支管”构成灌水小区形式，即一个温室为一个灌水小区。3.3.1 灌水小区允许水头偏差计算=3.296m3.3.2 小区允许水头的分配分配比例取=0.55，=0.45，毛管允许水头偏差为=1.81m支管允许水头偏差为=1.48m3.3.3 毛管极限孔数和极限长度毛管极限孔数:=203其中：毛管内径水头损失扩大系数毛管
9、上滴头间距毛管极限长度：=101.5m毛管实际单向铺设长度65m，滴头数130个，满足要求。3.4 管网布置毛管支管分干管单行毛管沿作物种植方向直线布置，支管布设于分干管上，将分干管的水流分配给毛管。在温室内单行毛管长度为65m,支管长59m，分干管10m。3.5 系统工作制度设计轮灌组的运行方式作物工作日期工作分干管编号轮灌组编号工作时间同时工作分干管黄瓜第一天1-1、1-2、10:00-12:0021-2、2-1216:00-10:003第二天1-2、2-1210:00-16:0031-3、2-4316:00-20:0031-4、2-340:00-4:003第三天1-4、2-344:00-
10、10:0031-5、2-6510:00-16:003第四天1-6、2-5616:00-20:0031-7、2-870:00-4:003第五天1-7、2-874:00-10:0031-8、2-7810:00-14:0031-9、2-10914:00-20:003第六天1-9、2-1090:00-6:0031-10、2-9106:00-10:0033.6 各级管道设计流量的确定滴头设计流量为2.3L/h，一条毛管上有130个滴头，一条毛管流量为1302.3=299L/h，一条支管同时给59条毛管供水，一条支管的流量为59299L/h=17.641 m3/h。按照系统设计运行工况，出现水泵出口压力最
11、大的水力路线为“OABCDE”（路线简图附图）推算分干管、主干管的流量。各级管道流量表系统供水m3/h主干管供水m3/h分干管供水m3/h支管进口处m3/h一条支管上的毛管数（个）一条毛管进口流量L/h滴头流量L/h180176.435.2817.641592992.33.7 管网水力设计3.7.1 毛管水头损失滴头数N=130个，流量指数m=1.75，流态指数x=0.5，毛管进口流量的计算用公式：=q， (3-6)式中：毛管进口流量(L/h)；毛管上滴头个数，为65/0.5=130个；=1302.3= 299( L/h)。毛管内径为16mm8mm，可以认为管内流态为光滑紊流，故按勃拉修斯公式
12、计算其沿程水头损失，也可按下式计算：(3-7)式中：h毛等距多孔毛管沿程水头损失m；f 摩阻系数，0.505；S 分流孔间距，0.5m；S0 多孔管进口至首孔的间距，0.15m；N 分流孔总数；q 单孔设计流量，q=2.3L/h；d 管道内径，16mm；m 流量指数，1.75；b 管径指数，4.75；将上述数据代入上式，得：=0.49m。毛管局部水头损失按沿程水头损失的15%计算：=0.4915%=0.0735m。=0.5635m。3.7.2 支管设计根据工程布置，支管铺设长度为温室宽度，即60m。一条支管上有59条毛管，即支管上有59个出水孔，支管上单孔流量为299L/h，支管流量为59299L/h=17641L/h，支管实际水头损失为：=h毛=3.2960.5635=2.73m，代入下式：=63.9mm 故支管选用PE-D75管，外径为75mm、壁厚4.5mm，压力等级为1.0Mpa。3.7.3 支管水头损失=0.732m3.7.4 毛管进口工作水头压比=h= =8m式中：G毛管最下游管段总水头损失与孔口设计水头比值R0.73S0.5J0.008故毛管进口设计水头为=8m。3.7.5 支管进口工作水头压比=h=0.71m=8.29m故支管进口设计水头为=8.31m。3.8 水头偏差率复核3.8.1 毛管水头偏差率=G毛（N0.52）2.75/2.75r毛（N1）=0.041
