[解决方案]节水灌溉工程实施方案

[解决方案]节水灌溉工程实施方案内容摘要：

,并结合灌区的实际情况，拟定各种旱作物的灌溉 周 期 、 总需水量 及 作物 设计 灌 水 定额。 各种作物的 设计 灌溉定额 、灌水周期、日轮灌次数、最大净灌水定额、日灌水时间取值 列于表 （喷、滴灌轮灌特性表）。 表 41 喷 灌 、滴灌 、渠灌 特性表 作物 种类 灌溉 面积 （亩） 灌溉 类型 设计灌水定额 （ mm） 灌水 周期 （ d） 日灌水 次数 （次） 最大净灌水定额 (mm) 日灌水 时间 （ h） 水稻 1150 渠灌 渠道设计流量 14 蔬菜 30 滴灌 6 2 10 10 西红柿 西瓜 20 喷灌 20 2 5 12 喷灌 区工作制度 喷灌区 采用 轮灌 方式进行灌溉 ， 喷灌区有喷头 52 个， 灌水定额取 6mm,轮灌周期取 2 天， 每日轮灌 5 次，每次轮灌开启喷头数为 6个，每次轮灌只需开启一 个闸即能满足要求。 贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 13 滴灌 区工作制度 大棚滴灌区 总供 64 个大棚， 轮灌 周期 2 天 ，每日轮灌 10 次 ，每次同时工作 4 个大棚 ， 通过开启每个大棚 支管上的闸阀控制， 每次灌水时间 ，灌水定额取 3mm。 项目区拟采用租用农民土地方式 , 利用项目区距 镇中心 近的区域优势， 在项目区内调整种植结构，以市场为导向，减少粮食种植面积，增加高经济作物种植面积。 项目建设以提高水的利用率和水分生产率，增加科技含量及建设优质、高效农业为目标，因地制 宜，选择适当的节水灌溉模式，充分发挥典型示范作用为要求。 、 典型 设计 ①《节水灌溉技术规范》（ GB/T503632020） ②《喷灌工程技术规范》（ GB/T500852020） ③《喷灌工程技术管理规程》（ SD14885） ④《微灌工程技术规范》（ SL 10395） ⑤ 《 压管道输水灌溉工程技术规范》（ SL/T 15395） ⑥《渠道防渗工程技术规范》（ SL 18） ⑦《农田灌溉水质标准》（ GB 5084） 管网布置 原则 该片区地形平坦，田土均有分布。 该片区 主要种植西瓜、西红柿，并复种反季节蔬菜。 节水设施主要是喷灌、滴灌。 喷灌系统水流途径为：水源（经渠道）→蓄水池→干管→ 首部枢纽 →分干管→二级分干管→支管→竖管→喷头，见（系统总体平面布置图），干管及分干管贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 14 中心埋深。 喷头布置支管上，并有支架支撑，喷头采用 ZY2单嘴摇背式塑料喷头。 滴灌系统水流途径为：水源（经渠道）→ 蓄水池 → 干管 →首部枢纽 → 分干 管 → 支管 →大棚 ， 见（系统总体平面布置图）。 喷灌工程设计 喷灌区 采用 轮灌 方式进行灌溉 ，喷灌区有喷头 52 个， 每日轮灌5 次， 轮灌周期为 2 天，每次轮灌开启喷头数为 6 个，每次轮灌只需开启 一 个闸即能满足要求。 （ 1）基本资料 喷灌区土壤为含砾的砂黄壤土，容重 ，土层厚度大 于，田间持水量 35%，喷灌区控制面积 20 亩。 由干渠引水到蓄水池形成自压供水 (详见灌溉系统平面布置图 ),蓄水池的水面高程 比作物地面高程高 50m，实行自压喷灌， 不需动力设备。 （ 2） 灌水定额、灌水周期： 灌水定额、灌水周期按下式计算 灌水定额采用《喷灌工程技术规范》 (GB/T500852020)（以下简称规范）按下式计算： m=100 r H（ β 1－β 2） /η 式中： m—— 设计灌水定额（ mm）； r—— 土壤容重（ g/cm3），取 r=； H—— 计划湿润层深度（ cm） (西红柿 取 3050cm、 西瓜 取 30cm)； β 1—— 适宜土壤含水量的上限取 26％； 贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 15 β 2—— 适宜土壤含水量的下限取 21％； η —— 喷洒水利用系数；平均风速 m/s，小于 ，取η=。 灌水周期： 灌水周期采用“规范”，按下式计算： T= η 式中： w—— 作物日需水量（ mm/d）； T—— 设计灌水周期（日）； m—— 设计灌水 定额 （ mm）； 成 果于下表 作物种类 最大净 灌水定额 （ mm） 设计 灌水定额 (mm) 灌水周期(d) 作物需水量 (mm/d) 西瓜 20 2 6 西红柿 20 2 6 （ 3） 喷头选型及组合间距确定 按照国家标准《喷灌工程技术规范》规定，选择喷头和确定组合间距按以下要求： ①喷灌强度不超过土壤允许的喷灌强度值。 ②喷灌的均匀系数不低于规范规定的数值。 ③雾化指标不低于作物要求的数值。 ④有利于减少喷灌工程的年费用。 （ 4） 喷头的选择： wm贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 16 选择 ZY2型喷头，该喷头材质好，经久耐用，其主要性能为： 型 号 喷头直径（ mm） 工作压力（ Mpa） 流量（ m3/h） 射程（ m） 喷灌强度 (mm/h) YZ2 雾化指标： =5169，大于规范规定值，满足要求。 （ 5 ） 组合间距确定 采用圆形喷洒正方形布置，风速为 ， Ka=Kb=～ Ka=Kb=，取支管间距和喷头间距均 a=b=18m。 （ 6 ） 喷灌强度验算 参照《喷灌工程设计手册》公式，选择布置系数和风系数进行计算： 风系数： Kw= ＝ Ka=Kb=， Cp＝ ρ =Kw Cpρ a 式中： ρ —— 设计喷灌强度（ mm/h）； Cp—— 布置系数； ρ a—— 单喷头设计喷灌强度（ mm/h），。 经计算ρ = mm/h小于区域内土壤允许喷灌强度 10 mm/h，满足要求。 （ 7） 喷灌工作制度与运行方案 喷灌工作制度： ①喷头在喷点上的工作时间 喷头在喷点上的工作时间 T用下式计算： dhp贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 17 1000mabqT  式中： a、 b—— 支管间距和喷头间距（ m）； 18m。 q—— 喷头流量（ m3/h）；。 m—— 灌水定额（ mm）取： 12mm。 η —— 喷晒水利用系数 取： 根据计算， 每次 喷灌 时间为 T=。 一天工作 12小时 ， 每天灌 5次 ，喷灌 区 两 天 轮灌完。 ②一天轮灌次数 td: 日灌水时间 12h t:一次灌水时间 经计算：一天轮灌次数为 ,取整： 5次。 ③同时工作的喷头数 (按喷头数最多计算 ) N＝ N总 /nd*Tz= 其中： N总 ：灌区喷头总数 取： 52（个） Nd:轮灌次数） 5次 Tz:(灌水周期） 2d 取同时工作的喷头数为 6个。 固定式喷灌干管的设计流量： Q=6 ==喷头运行方案： 喷灌时，采用轮灌编组制度。 轮灌可使管道的利用率提高，从而降低设备投资，确定轮灌方案时，主要考虑以下原则： ①轮灌编组应该有一定规律，以方便运行管理。 dd tn t贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 18 ②各轮灌组的工作喷头总数尽量接近，从而使系统的流量保持在较小的变动范围之内。 ③轮灌编组应该有利于提高管道设备利用率。 ④制定轮灌顺序时，应将流量分散到各配水管道，避免流量集中。 （ 8） 管道设计和管道水力计 算 管材选用： 本工程引水量不大，且输水距离较短，根据工程经验，工作压力一般不大于 600Kpa，可选用厚壁硬塑料管（ PE管）作为本工程的地下输水管道，输水管道 中心 埋入土中 75cm以上。 （ 9） 管径选择 ①分干 管管径的选择： a、 采用 下式 计算 分干管流量。 Q 分 —— 分管灌水流量 （ m3/h）。 n 分 —— 同时工作喷头数（个）。 设计取 6 q 分 —— 喷头设计流量 （ m3/h）。 设计取 经计算得： 支管灌水流量为。 b、 确定分干管管径。 根据分干管流 量 Q=取经济流速 V=， 则 分 管管径 D 为 Dp 分 =1000 4 = 选取管径 D=90mm。 ② 支管管径的选择： Q n q分 分 分贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 19 a、 采用 下式 计算 分支管流量。 Q 支 —— 支管灌水流量 （ m3/h）。 nz—— 支管上最大喷头数（个），设计取 3个 qz—— 喷头设计流量 m3/h，设计取 m3/h 经计算得： 支管灌水流量为。 b、确定支管管径。 根据喷灌需水量 Q=。 取经济流速 V=。 则 支 管管径 D 为 D 支 =1000 4 =） 选取 支管 管径 D=63mm。 (六）管道水力计算 （ 1） 分干管 沿程水头损失计算 采用“规范”规定的公式计算 分干 管径 为 DN90mm的管径 ， 壁厚 ，水头损失如下 mf bf L Qh d分 式中： hf分 —— 沿程水头损失（ m）； f—— 摩阻系数，与摩阻损失有关； 94800 L—— 管长（ m）； 500m Q—— 流量（ m3/h）； d—— 管 径 内径（ mm）； m—— 流量指数， b—— 管径指数， zzQ n q支贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 20 各种管材的 f、 m及 b值，可查“ 喷灌技术 规范”第 16页表 521。 经计算得： 沿程水头损失。 （ 2）多孔 系数 F= 式中： F—— 多孔 系数； N—— 喷头或孔口数； 3 X—— 多孔支管首孔位置系数 ，取。 即支管入口至第一个喷头的距离与喷头间距之比。 m—— 流量指数 ； 经计算得：多孔系数为 （ 3）多喷头支管沿程水头损失 采用“规范”规定的公式计算 支 管径 为 DN63mm 的管径 ， 壁厚 ，水头损失如下 式中： hf—— 支管 沿程水头损失 m； L—— 管道长度； 300m Q—— 管道流量（ m3/h）； 即： d—— 管道内径（ m）； f—— 摩阻 系数。 *10^5 m—— 塑硬料管 流量指数。 取 b—— 塑硬料管 管径指数。 取 经计算得： 支管 沿程水头损失 ； hfz= XNXNmNmN11)6 12 111( 2mf bf L Qh d支贵州省黄平县旧州镇校场坝村节水灌溉示范项 目工程 实施方案 21 hfz’ =Fhfz 式中： hfz’ —— 多喷头支管沿程水头损失； F—— 多孔 系数； hfz—— 支管 沿程水头损失 m； 经计算得： 多喷头支管沿程水头损失； hfz’ = （ 3）局部水头损失 初步概算按 沿程水头损失的 10%计算。 采用“规范”规定的公式计算。 22j vh g 式中： hj—— 局部水头损失（ m）； ξ —— 局部水头损失系数； v—— 管内流速（ m/s）； g—— 重力加速度（ g/cm3）； 经计算得： 局部水头损失 hj=。 以最不利点处水头损失计处：经计算 分 干管 hf 干 =、 多喷头支管沿程水头损失 hfz’ =， 局部水头损失 hj= 总水头损失 hf=hf 分干 + hfz’ +hj =++=； 滴灌工程设计 大棚滴灌区 共 64 个大棚，分 二天轮灌完， 每日轮灌次数 10， 每次同时工作 4 个大棚。 滴灌干管流量为。 1 基。