节水灌溉示范项目工程实施方案

节水灌溉示范项目工程实施方案内容摘要：

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 米，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％； 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） 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： 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 ～ 取 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??Cp??ρa 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： 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 小时。 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。 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。 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 选取管径 D 90mm。 ② 支管管径的选择： 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 ） 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 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， 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 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。 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 ++ ； .2 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 基本资料 滴灌区土壤主要类型为酸性粘土和黄壤土，土壤质地偏轻，以黄壤土为主，土层厚度 ～ 米，田间持水量约 30%，滴灌区主要种植大棚蔬菜。 种植面积 30 亩。 大棚滴灌区由冷水河通过原有干渠引水到蓄水池自压供水，蓄水池的水面高程高于种植的大棚蔬菜地面的高程，不需动力设备。 用有压管道自流入灌区进行灌溉。 2 滴灌用水量计算 ①设计灌水最大定额按《滴灌工程技术》中的公式计算： 式中： m――设计最大净灌水定额； r――土壤容重（ g/cm3） T――设计灌水周期 d；取 2d Ia――设计供水强度；取作物耗水强度 3mm/d 设计灌水定额取 6mm。 （ 2）设计最大 灌水周期 最大灌水周期按下式计算 T （ m/Ea）η 式中： T――设计灌水周期 d； Ea――设计耗水强度 mm/d 取： 3 m――设计灌水定额 mm 取： 6 η――灌溉水利用系数；取： 根据上述基本资料和节水灌溉技术规范规定，计算得设计灌水定额、灌水周期如下表： 作物种类 灌水定额 mm 最大净灌水定（ mm） 式中， nf――每次同时工作的大棚数个； N――大棚总数个；本次设计取： 64 个 nr――每日轮灌次数， 10 次。 T― ―设计灌水周期， 2d。 取 4 个。 （ 4） 轮灌方案 滴灌区从蓄水池自压引水，为满足滴灌灌溉用水量要求，鉴于大棚净灌溉面积并不大，考虑到实际运行管理方便，两天即可将 64 个大棚全部灌完，每天轮灌 10 次，每次同时工作大棚 4 个，一次工作，轮灌周期为 2 天。 6 管网布设 在大棚滴灌区设分干管，总长 310m，型号为： DN75PE。