李少宜++張榮++王東林
摘 要:滴灌技術(shù)與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比具有節(jié)水、節(jié)肥、省工、地形適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文闡述了渭北高原某村500畝果園滴灌系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)效益顯著,可為同類工程參考。
關(guān)鍵詞:渭北高原; 果園; 滴灌; 方案設(shè)計(jì)
1.項(xiàng)目區(qū)概況
項(xiàng)目區(qū)地處渭北高原,區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜,梁峁相間,溝壑縱橫,土地面積分割成小塊,難以實(shí)現(xiàn)集中連片形成規(guī)模,而且相對(duì)高差大,取水成本較高。總的地勢(shì)北高南低。地形為黃土梁峁溝壑區(qū),耕地多為梯田,坡度在13.1%~4.3%之間。作物種植以果樹(shù)為主,玉米、小麥和蔬菜為輔,因此農(nóng)業(yè)灌溉以噴灌、滴管及小管出流等節(jié)水灌溉方式為宜。
項(xiàng)目區(qū)氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶园霛駶?rùn)易干旱氣候,四季冷暖干濕分明,春冬季干燥寒冷,夏秋季炎熱多雨,全年平均氣溫10.6℃,極端最高氣溫39.7℃,最低氣溫-16.0℃,無(wú)霜期201d(最長(zhǎng) 272d,最短164d),最大凍土深度70cm,最大風(fēng)速26.0m/s,多年平均日照時(shí)數(shù)為2356.6h,年平均降雨量615.9mm,年平均水面蒸發(fā)量1394mm。
冬季干燥寒冷,雨水較少;春季濕度回升,降水增多,日溫差較大,易出現(xiàn)寒潮霜凍大風(fēng),常有春旱發(fā)生;夏季降水較多而且集中在7、8、9三個(gè)月,常伴有大風(fēng)、冰雹和局部暴雨,易出現(xiàn)夏旱和伏旱;初秋多連陰雨,晚秋天氣較為睛朗。
項(xiàng)目區(qū)選取某村500畝地作為典型設(shè)計(jì),項(xiàng)目區(qū)分10個(gè)區(qū),每區(qū)地塊長(zhǎng)×寬約為150m×150m左右。典型區(qū)種植作物為蘋(píng)果,株距3m,行距4m。節(jié)水灌溉方式為滴灌,水源為五一水庫(kù),通過(guò)泵站提水至蓄水池,然后經(jīng)干支管輸送到田間支管。
2.滴灌灌溉制度
2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
計(jì)劃濕潤(rùn)層深度,h=120cm;適宜含水量上限βmax=85%θ;適宜含水量下限βmin=65%θ;田間持水量(重量比)θ=19%;灌溉水利用系數(shù)η=0.90;作物日耗水強(qiáng)度Ep=4.0mm/d;土壤容重γ=1.3g/cm3 ;設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比P=23%;設(shè)計(jì)灌水均勻度Cu=90%;滴灌設(shè)計(jì)保證率為75%。
2.2設(shè)計(jì)灌水定額
式中: —設(shè)計(jì)灌水定額,mm; η—灌溉水利用系數(shù),取η=0.9; r—土壤容重,1.3g/cm3;z—土壤計(jì)劃濕潤(rùn)土層深度,取1.2m;p—設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比,取23(%);θmax—適宜土壤含水率上限,取16.2(%);θmin—適宜土壤含水率下限,取12.4(%)。
經(jīng)計(jì)算,m滴=15mm =10.01m3/畝。取m滴 =10m3/畝。
2.3灌水周期
式中:T—設(shè)計(jì)灌水周期,d;Ea—作物耗水強(qiáng)度,取4mm/d; —設(shè)計(jì)灌水定額,15mm(10m3/畝);η—灌溉水利用系數(shù),取η=0.90。經(jīng)計(jì)算,T=3.38d,灌水周期取3d。
3.毛管與滴頭間距的確定
項(xiàng)目區(qū)種植為蘋(píng)果樹(shù),果樹(shù)行距4m,株距3m,毛管選擇邊翼迷宮式滴灌帶,采用一行樹(shù)一條毛管的方式布置,其中每顆果樹(shù)布置兩個(gè)滴頭,滴頭間距Se=1.0m,毛管間距S1=4.0m。
3.1一次灌水延續(xù)時(shí)間(t)
式中:Sr—果樹(shù)行距,取4m;St—果樹(shù)株距,取3m; —設(shè)計(jì)灌水定額,15mm;
qd—滴頭流量,3.75L/h;n—1顆果樹(shù)下滴頭的數(shù)目,取n=3。
經(jīng)計(jì)算,一次灌水延續(xù)時(shí)間t=16h。
3.2 輪灌區(qū)數(shù)目
一次灌水時(shí)間取t=16h,輪灌組N=20h×3/16h=3.75組。即,實(shí)際最大輪灌區(qū),取N=4組。
4.管網(wǎng)總體布置
滴灌系統(tǒng)采用如下結(jié)構(gòu):干管(水源)→干(分干)管→計(jì)量裝置(水表、壓力表)→施肥罐(施肥控制裝置)→分干管(地埋PVC管)→支管(地埋PVC管)→毛管(滴灌帶)。支管的管材選用PVC管材,支管沿田塊中間布置,毛管垂直于支管布置。每行果樹(shù)布置一條毛管,間距為4m。毛管選用φ16mm的內(nèi)鑲貼片式滴灌帶。為了防凍,支管按不小于1.5‰的坡度在管道未端設(shè)排水井。
5.滴灌系統(tǒng)的工作制度
本方案按單井控制果園面積為500畝,典型區(qū)共布置3條支管,60條毛管,每條毛管平均控制1500條滴灌帶。在進(jìn)行灌溉時(shí),一次開(kāi)1條支管,一條支管共開(kāi)20條毛管作為一個(gè)輪灌組,共分3個(gè)輪灌組。每個(gè)輪灌組的灌水延續(xù)時(shí)間t是16小時(shí),需要3天灌完。
6.管道設(shè)計(jì)及水力計(jì)算
6.1毛管水頭損失計(jì)算
毛管進(jìn)口流量毛管選用邊翼迷宮式滴灌帶,內(nèi)徑為16mm。
沿程損失水頭:
式中: —沿程水頭損失,m;S—分流孔間距,取1.0m;S0—多孔管進(jìn)水口至首孔的間距,取0.5m;N—分流孔數(shù),N取75;qd—單孔設(shè)計(jì)流量。
經(jīng)計(jì)算,毛管沿程水頭損失 =0.005m
毛管的局部水頭損失可按沿程損失的20%考慮,即hj毛=0.06×20%=0.001m。
毛管總水頭損失:h毛=hf毛+hj毛=0.006m。
6.2支管管徑及水頭損失計(jì)算
一次灌溉每條支管同時(shí)最多開(kāi)啟25條毛管,用一條毛管控制,則:
Q輔=Q毛×20=0.281×25=7.03m3/h。
支管管徑按管道經(jīng)濟(jì)流速1.5確定
則支管選用DN50UPE管,工作壓力0.2Mpa。
沿程損失水頭:
式中: —沿程水頭損失,m;S—分流孔間距,取3m;S0—多孔管進(jìn)水口至首孔的間距,取1m;N—分流孔數(shù),N取25;qd—單孔設(shè)計(jì)流量,取7.03m3/h。
經(jīng)計(jì)算,支管沿程水頭損失 =0.002m。支管局損按沿?fù)p20%計(jì),即hj輔=20%hf輔=0.0004m。則支管總水頭損失為:h輔=hf輔+hj輔=0.002m。
6.3分干管管徑及水頭損失計(jì)算
一條分干管開(kāi)啟20條支管,則Q支=Q輔=7.03×20=140.6m3/h
分干管管徑按管道經(jīng)濟(jì)流速1.5確定
分干管選取DN180UPVC管,工作壓力0.4Mpa。
分干管沿程水頭損失
式中: —沿程水頭損失,m;f—摩阻系數(shù);Q—流量,取140.6m3/h ;d—管道內(nèi)徑,mm;L—管長(zhǎng),取750m。m—流量指數(shù);b—管徑指數(shù)。
經(jīng)計(jì)算,分干管沿程水頭損失 =7.91m
分干管局損按沿?fù)p10%計(jì),則支管總水頭損失h支=hf支+hj支=8.70m。
6.4干管管徑及流量計(jì)算
一條干管開(kāi)啟1條分干管,則Q干=Q分干=7.03×20=140.6m3/h
干管選取DN200UPVC管,工作壓力0.6Mpa。
6.5管材及管徑計(jì)算統(tǒng)計(jì)成果
管材及管徑計(jì)算統(tǒng)計(jì)表
7.結(jié)論
該滴灌系統(tǒng)投入使用后,較傳統(tǒng)灌溉技術(shù)省水60%,同時(shí)減少了肥料及農(nóng)藥施用量,病蟲(chóng)害的發(fā)生也大大降低,為果樹(shù)提供了較佳的生長(zhǎng)環(huán)境,增產(chǎn)達(dá)20%以上,大大提高了農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。
摘 要:滴灌技術(shù)與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比具有節(jié)水、節(jié)肥、省工、地形適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文闡述了渭北高原某村500畝果園滴灌系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)效益顯著,可為同類工程參考。
關(guān)鍵詞:渭北高原; 果園; 滴灌; 方案設(shè)計(jì)
1.項(xiàng)目區(qū)概況
項(xiàng)目區(qū)地處渭北高原,區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜,梁峁相間,溝壑縱橫,土地面積分割成小塊,難以實(shí)現(xiàn)集中連片形成規(guī)模,而且相對(duì)高差大,取水成本較高??偟牡貏?shì)北高南低。地形為黃土梁峁溝壑區(qū),耕地多為梯田,坡度在13.1%~4.3%之間。作物種植以果樹(shù)為主,玉米、小麥和蔬菜為輔,因此農(nóng)業(yè)灌溉以噴灌、滴管及小管出流等節(jié)水灌溉方式為宜。
項(xiàng)目區(qū)氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶园霛駶?rùn)易干旱氣候,四季冷暖干濕分明,春冬季干燥寒冷,夏秋季炎熱多雨,全年平均氣溫10.6℃,極端最高氣溫39.7℃,最低氣溫-16.0℃,無(wú)霜期201d(最長(zhǎng) 272d,最短164d),最大凍土深度70cm,最大風(fēng)速26.0m/s,多年平均日照時(shí)數(shù)為2356.6h,年平均降雨量615.9mm,年平均水面蒸發(fā)量1394mm。
冬季干燥寒冷,雨水較少;春季濕度回升,降水增多,日溫差較大,易出現(xiàn)寒潮霜凍大風(fēng),常有春旱發(fā)生;夏季降水較多而且集中在7、8、9三個(gè)月,常伴有大風(fēng)、冰雹和局部暴雨,易出現(xiàn)夏旱和伏旱;初秋多連陰雨,晚秋天氣較為睛朗。
項(xiàng)目區(qū)選取某村500畝地作為典型設(shè)計(jì),項(xiàng)目區(qū)分10個(gè)區(qū),每區(qū)地塊長(zhǎng)×寬約為150m×150m左右。典型區(qū)種植作物為蘋(píng)果,株距3m,行距4m。節(jié)水灌溉方式為滴灌,水源為五一水庫(kù),通過(guò)泵站提水至蓄水池,然后經(jīng)干支管輸送到田間支管。
2.滴灌灌溉制度
2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
計(jì)劃濕潤(rùn)層深度,h=120cm;適宜含水量上限βmax=85%θ;適宜含水量下限βmin=65%θ;田間持水量(重量比)θ=19%;灌溉水利用系數(shù)η=0.90;作物日耗水強(qiáng)度Ep=4.0mm/d;土壤容重γ=1.3g/cm3 ;設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比P=23%;設(shè)計(jì)灌水均勻度Cu=90%;滴灌設(shè)計(jì)保證率為75%。
2.2設(shè)計(jì)灌水定額
式中: —設(shè)計(jì)灌水定額,mm; η—灌溉水利用系數(shù),取η=0.9; r—土壤容重,1.3g/cm3;z—土壤計(jì)劃濕潤(rùn)土層深度,取1.2m;p—設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比,取23(%);θmax—適宜土壤含水率上限,取16.2(%);θmin—適宜土壤含水率下限,取12.4(%)。
經(jīng)計(jì)算,m滴=15mm =10.01m3/畝。取m滴 =10m3/畝。
2.3灌水周期
式中:T—設(shè)計(jì)灌水周期,d;Ea—作物耗水強(qiáng)度,取4mm/d; —設(shè)計(jì)灌水定額,15mm(10m3/畝);η—灌溉水利用系數(shù),取η=0.90。經(jīng)計(jì)算,T=3.38d,灌水周期取3d。
3.毛管與滴頭間距的確定
項(xiàng)目區(qū)種植為蘋(píng)果樹(shù),果樹(shù)行距4m,株距3m,毛管選擇邊翼迷宮式滴灌帶,采用一行樹(shù)一條毛管的方式布置,其中每顆果樹(shù)布置兩個(gè)滴頭,滴頭間距Se=1.0m,毛管間距S1=4.0m。
3.1一次灌水延續(xù)時(shí)間(t)
式中:Sr—果樹(shù)行距,取4m;St—果樹(shù)株距,取3m; —設(shè)計(jì)灌水定額,15mm;
qd—滴頭流量,3.75L/h;n—1顆果樹(shù)下滴頭的數(shù)目,取n=3。
經(jīng)計(jì)算,一次灌水延續(xù)時(shí)間t=16h。
3.2 輪灌區(qū)數(shù)目
一次灌水時(shí)間取t=16h,輪灌組N=20h×3/16h=3.75組。即,實(shí)際最大輪灌區(qū),取N=4組。
4.管網(wǎng)總體布置
滴灌系統(tǒng)采用如下結(jié)構(gòu):干管(水源)→干(分干)管→計(jì)量裝置(水表、壓力表)→施肥罐(施肥控制裝置)→分干管(地埋PVC管)→支管(地埋PVC管)→毛管(滴灌帶)。支管的管材選用PVC管材,支管沿田塊中間布置,毛管垂直于支管布置。每行果樹(shù)布置一條毛管,間距為4m。毛管選用φ16mm的內(nèi)鑲貼片式滴灌帶。為了防凍,支管按不小于1.5‰的坡度在管道未端設(shè)排水井。
5.滴灌系統(tǒng)的工作制度
本方案按單井控制果園面積為500畝,典型區(qū)共布置3條支管,60條毛管,每條毛管平均控制1500條滴灌帶。在進(jìn)行灌溉時(shí),一次開(kāi)1條支管,一條支管共開(kāi)20條毛管作為一個(gè)輪灌組,共分3個(gè)輪灌組。每個(gè)輪灌組的灌水延續(xù)時(shí)間t是16小時(shí),需要3天灌完。
6.管道設(shè)計(jì)及水力計(jì)算
6.1毛管水頭損失計(jì)算
毛管進(jìn)口流量毛管選用邊翼迷宮式滴灌帶,內(nèi)徑為16mm。
沿程損失水頭:
式中: —沿程水頭損失,m;S—分流孔間距,取1.0m;S0—多孔管進(jìn)水口至首孔的間距,取0.5m;N—分流孔數(shù),N取75;qd—單孔設(shè)計(jì)流量。
經(jīng)計(jì)算,毛管沿程水頭損失 =0.005m
毛管的局部水頭損失可按沿程損失的20%考慮,即hj毛=0.06×20%=0.001m。
毛管總水頭損失:h毛=hf毛+hj毛=0.006m。
6.2支管管徑及水頭損失計(jì)算
一次灌溉每條支管同時(shí)最多開(kāi)啟25條毛管,用一條毛管控制,則:
Q輔=Q毛×20=0.281×25=7.03m3/h。
支管管徑按管道經(jīng)濟(jì)流速1.5確定
則支管選用DN50UPE管,工作壓力0.2Mpa。
沿程損失水頭:
式中: —沿程水頭損失,m;S—分流孔間距,取3m;S0—多孔管進(jìn)水口至首孔的間距,取1m;N—分流孔數(shù),N取25;qd—單孔設(shè)計(jì)流量,取7.03m3/h。
經(jīng)計(jì)算,支管沿程水頭損失 =0.002m。支管局損按沿?fù)p20%計(jì),即hj輔=20%hf輔=0.0004m。則支管總水頭損失為:h輔=hf輔+hj輔=0.002m。
6.3分干管管徑及水頭損失計(jì)算
一條分干管開(kāi)啟20條支管,則Q支=Q輔=7.03×20=140.6m3/h
分干管管徑按管道經(jīng)濟(jì)流速1.5確定
分干管選取DN180UPVC管,工作壓力0.4Mpa。
分干管沿程水頭損失
式中: —沿程水頭損失,m;f—摩阻系數(shù);Q—流量,取140.6m3/h ;d—管道內(nèi)徑,mm;L—管長(zhǎng),取750m。m—流量指數(shù);b—管徑指數(shù)。
經(jīng)計(jì)算,分干管沿程水頭損失 =7.91m
分干管局損按沿?fù)p10%計(jì),則支管總水頭損失h支=hf支+hj支=8.70m。
6.4干管管徑及流量計(jì)算
一條干管開(kāi)啟1條分干管,則Q干=Q分干=7.03×20=140.6m3/h
干管選取DN200UPVC管,工作壓力0.6Mpa。
6.5管材及管徑計(jì)算統(tǒng)計(jì)成果
管材及管徑計(jì)算統(tǒng)計(jì)表
7.結(jié)論
該滴灌系統(tǒng)投入使用后,較傳統(tǒng)灌溉技術(shù)省水60%,同時(shí)減少了肥料及農(nóng)藥施用量,病蟲(chóng)害的發(fā)生也大大降低,為果樹(shù)提供了較佳的生長(zhǎng)環(huán)境,增產(chǎn)達(dá)20%以上,大大提高了農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。
摘 要:滴灌技術(shù)與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比具有節(jié)水、節(jié)肥、省工、地形適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本文闡述了渭北高原某村500畝果園滴灌系統(tǒng)方案設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn),技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)效益顯著,可為同類工程參考。
關(guān)鍵詞:渭北高原; 果園; 滴灌; 方案設(shè)計(jì)
1.項(xiàng)目區(qū)概況
項(xiàng)目區(qū)地處渭北高原,區(qū)內(nèi)地形復(fù)雜,梁峁相間,溝壑縱橫,土地面積分割成小塊,難以實(shí)現(xiàn)集中連片形成規(guī)模,而且相對(duì)高差大,取水成本較高??偟牡貏?shì)北高南低。地形為黃土梁峁溝壑區(qū),耕地多為梯田,坡度在13.1%~4.3%之間。作物種植以果樹(shù)為主,玉米、小麥和蔬菜為輔,因此農(nóng)業(yè)灌溉以噴灌、滴管及小管出流等節(jié)水灌溉方式為宜。
項(xiàng)目區(qū)氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶园霛駶?rùn)易干旱氣候,四季冷暖干濕分明,春冬季干燥寒冷,夏秋季炎熱多雨,全年平均氣溫10.6℃,極端最高氣溫39.7℃,最低氣溫-16.0℃,無(wú)霜期201d(最長(zhǎng) 272d,最短164d),最大凍土深度70cm,最大風(fēng)速26.0m/s,多年平均日照時(shí)數(shù)為2356.6h,年平均降雨量615.9mm,年平均水面蒸發(fā)量1394mm。
冬季干燥寒冷,雨水較少;春季濕度回升,降水增多,日溫差較大,易出現(xiàn)寒潮霜凍大風(fēng),常有春旱發(fā)生;夏季降水較多而且集中在7、8、9三個(gè)月,常伴有大風(fēng)、冰雹和局部暴雨,易出現(xiàn)夏旱和伏旱;初秋多連陰雨,晚秋天氣較為睛朗。
項(xiàng)目區(qū)選取某村500畝地作為典型設(shè)計(jì),項(xiàng)目區(qū)分10個(gè)區(qū),每區(qū)地塊長(zhǎng)×寬約為150m×150m左右。典型區(qū)種植作物為蘋(píng)果,株距3m,行距4m。節(jié)水灌溉方式為滴灌,水源為五一水庫(kù),通過(guò)泵站提水至蓄水池,然后經(jīng)干支管輸送到田間支管。
2.滴灌灌溉制度
2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定
計(jì)劃濕潤(rùn)層深度,h=120cm;適宜含水量上限βmax=85%θ;適宜含水量下限βmin=65%θ;田間持水量(重量比)θ=19%;灌溉水利用系數(shù)η=0.90;作物日耗水強(qiáng)度Ep=4.0mm/d;土壤容重γ=1.3g/cm3 ;設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比P=23%;設(shè)計(jì)灌水均勻度Cu=90%;滴灌設(shè)計(jì)保證率為75%。
2.2設(shè)計(jì)灌水定額
式中: —設(shè)計(jì)灌水定額,mm; η—灌溉水利用系數(shù),取η=0.9; r—土壤容重,1.3g/cm3;z—土壤計(jì)劃濕潤(rùn)土層深度,取1.2m;p—設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比,取23(%);θmax—適宜土壤含水率上限,取16.2(%);θmin—適宜土壤含水率下限,取12.4(%)。
經(jīng)計(jì)算,m滴=15mm =10.01m3/畝。取m滴 =10m3/畝。
2.3灌水周期
式中:T—設(shè)計(jì)灌水周期,d;Ea—作物耗水強(qiáng)度,取4mm/d; —設(shè)計(jì)灌水定額,15mm(10m3/畝);η—灌溉水利用系數(shù),取η=0.90。經(jīng)計(jì)算,T=3.38d,灌水周期取3d。
3.毛管與滴頭間距的確定
項(xiàng)目區(qū)種植為蘋(píng)果樹(shù),果樹(shù)行距4m,株距3m,毛管選擇邊翼迷宮式滴灌帶,采用一行樹(shù)一條毛管的方式布置,其中每顆果樹(shù)布置兩個(gè)滴頭,滴頭間距Se=1.0m,毛管間距S1=4.0m。
3.1一次灌水延續(xù)時(shí)間(t)
式中:Sr—果樹(shù)行距,取4m;St—果樹(shù)株距,取3m; —設(shè)計(jì)灌水定額,15mm;
qd—滴頭流量,3.75L/h;n—1顆果樹(shù)下滴頭的數(shù)目,取n=3。
經(jīng)計(jì)算,一次灌水延續(xù)時(shí)間t=16h。
3.2 輪灌區(qū)數(shù)目
一次灌水時(shí)間取t=16h,輪灌組N=20h×3/16h=3.75組。即,實(shí)際最大輪灌區(qū),取N=4組。
4.管網(wǎng)總體布置
滴灌系統(tǒng)采用如下結(jié)構(gòu):干管(水源)→干(分干)管→計(jì)量裝置(水表、壓力表)→施肥罐(施肥控制裝置)→分干管(地埋PVC管)→支管(地埋PVC管)→毛管(滴灌帶)。支管的管材選用PVC管材,支管沿田塊中間布置,毛管垂直于支管布置。每行果樹(shù)布置一條毛管,間距為4m。毛管選用φ16mm的內(nèi)鑲貼片式滴灌帶。為了防凍,支管按不小于1.5‰的坡度在管道未端設(shè)排水井。
5.滴灌系統(tǒng)的工作制度
本方案按單井控制果園面積為500畝,典型區(qū)共布置3條支管,60條毛管,每條毛管平均控制1500條滴灌帶。在進(jìn)行灌溉時(shí),一次開(kāi)1條支管,一條支管共開(kāi)20條毛管作為一個(gè)輪灌組,共分3個(gè)輪灌組。每個(gè)輪灌組的灌水延續(xù)時(shí)間t是16小時(shí),需要3天灌完。
6.管道設(shè)計(jì)及水力計(jì)算
6.1毛管水頭損失計(jì)算
毛管進(jìn)口流量毛管選用邊翼迷宮式滴灌帶,內(nèi)徑為16mm。
沿程損失水頭:
式中: —沿程水頭損失,m;S—分流孔間距,取1.0m;S0—多孔管進(jìn)水口至首孔的間距,取0.5m;N—分流孔數(shù),N取75;qd—單孔設(shè)計(jì)流量。
經(jīng)計(jì)算,毛管沿程水頭損失 =0.005m
毛管的局部水頭損失可按沿程損失的20%考慮,即hj毛=0.06×20%=0.001m。
毛管總水頭損失:h毛=hf毛+hj毛=0.006m。
6.2支管管徑及水頭損失計(jì)算
一次灌溉每條支管同時(shí)最多開(kāi)啟25條毛管,用一條毛管控制,則:
Q輔=Q毛×20=0.281×25=7.03m3/h。
支管管徑按管道經(jīng)濟(jì)流速1.5確定
則支管選用DN50UPE管,工作壓力0.2Mpa。
沿程損失水頭:
式中: —沿程水頭損失,m;S—分流孔間距,取3m;S0—多孔管進(jìn)水口至首孔的間距,取1m;N—分流孔數(shù),N取25;qd—單孔設(shè)計(jì)流量,取7.03m3/h。
經(jīng)計(jì)算,支管沿程水頭損失 =0.002m。支管局損按沿?fù)p20%計(jì),即hj輔=20%hf輔=0.0004m。則支管總水頭損失為:h輔=hf輔+hj輔=0.002m。
6.3分干管管徑及水頭損失計(jì)算
一條分干管開(kāi)啟20條支管,則Q支=Q輔=7.03×20=140.6m3/h
分干管管徑按管道經(jīng)濟(jì)流速1.5確定
分干管選取DN180UPVC管,工作壓力0.4Mpa。
分干管沿程水頭損失
式中: —沿程水頭損失,m;f—摩阻系數(shù);Q—流量,取140.6m3/h ;d—管道內(nèi)徑,mm;L—管長(zhǎng),取750m。m—流量指數(shù);b—管徑指數(shù)。
經(jīng)計(jì)算,分干管沿程水頭損失 =7.91m
分干管局損按沿?fù)p10%計(jì),則支管總水頭損失h支=hf支+hj支=8.70m。
6.4干管管徑及流量計(jì)算
一條干管開(kāi)啟1條分干管,則Q干=Q分干=7.03×20=140.6m3/h
干管選取DN200UPVC管,工作壓力0.6Mpa。
6.5管材及管徑計(jì)算統(tǒng)計(jì)成果
管材及管徑計(jì)算統(tǒng)計(jì)表
7.結(jié)論
該滴灌系統(tǒng)投入使用后,較傳統(tǒng)灌溉技術(shù)省水60%,同時(shí)減少了肥料及農(nóng)藥施用量,病蟲(chóng)害的發(fā)生也大大降低,為果樹(shù)提供了較佳的生長(zhǎng)環(huán)境,增產(chǎn)達(dá)20%以上,大大提高了農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。