节水滴灌工程系统设计
时间:2013-12-20 11:27 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:李强 陈子权 陈静 点击次数:
【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。
4.滴灌系统设计
根据地势及大棚的规格有差异,选取距离水源井最远且面积最大的14号棚作典型设计。14号棚种植面积为长×宽=180×9.2m,约折合2.5亩。
4.1灌水器的选择。
根据本小区的土壤条件和所种的作物为经济作物,所选迷宫式滴灌带,灌水器性能参数如下:
额定工作压力0.1(MPa),管径12(mm),滴头流量3(L/h),滴头间距0.4(m)。
4.2管网设计名。
采取枝状管网,供水干管路采用P340塑料管,埋于地下1.5m,分干管在棚内首段连接竖管,在棚纵向1/4和3/4处分别连接支管。出水竖管由两部分组成,下部仍为P340塑料管,高0.5m,上部铁管高1.8m,使出水口高出地面0.8m,便于滴灌系统过滤器、施肥罐等安装检修。支管为PE管,利用承插式旁通与PE滴灌带连接。
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