哈拉盖图农牧场喷灌设计(编辑修改稿)

哈拉盖图农牧场喷灌设计(编辑修改稿)内容摘要：

工作效率低，移动支管容易被盗或损坏，管理复杂。 一般不适合高秆作物，但可以是几种不同灌水要求的作物， 灌溉面积 为方形，土地利用率较高。 由此看出，时针式喷灌比半固定式喷灌优点多，所以选择时针式喷灌是合理的。 节水 灌溉制度的制定 16 设计资料： 项目区属于半干旱地区，多年平均降水量 在 ，土壤容重 ， 当地 土 壤 田间持水量为 20%。 根据《节水灌溉技术规范》（ SL20798），灌溉设计保证率取 85%，按生育期 5— 9 月份的降雨量资料组成的系列，进行频率计算，推求出符合设计保证率的生育期降 雨量，并按照与生育期降雨量相近而其降水分布又对灌溉不利的原则选择 典型年。 经计算，设计典型年生育期 P=85%频率的降雨量为 240 毫米。 ① 、 主要作物种植结构 综合考虑当地 气候、 土壤性质、水资源条件及经济效益等因素，节水灌溉实施后，主要作物为青贮玉米， 即可满足畜牧业需要有可起到节约用水、提高效益的作用。 ② 、 设计灌水定额 灌水定额采用适宜水量法确定，采用公式： m=（ 1 2 ） / 式中： m— 设计灌水定额， mm； r— 土壤干容重（ g/cm3） ，取 ； h— 计 划湿润层深度（ cm）；玉米 取 40cm。 β β 2— 土壤适宜含水量上、下限，分别取田间持水量的 95%和 65%； 砂壤土 田间持水量为 20%（体积百分比）。 则 β 1= =， β 2= =。 故 m= 40 （ 1912） /=。 η — 喷洒水利用系数，取。 17 计算结果 : 玉米 m= m=33m3/亩。 ③ 设计灌水周期 灌水周期计算采用公式： EamT 式中： T— 设计灌水周期（天）； Ea— 作物日需水强度；参照临近地区试验资料：玉米 为； m— 设计灌水定额（ mm） ， m=33m3/亩 ； 计算结果：玉米 T=， 根据锡盟其它地区经验 设计灌水周期取 10 天。 ④ 灌溉制度 本次设计的灌溉制度是根据作物各生育期的需水要求，并结合当地的灌溉经验拟定。 作物灌溉制度见表 4— 1。 表 4— 2 作物灌溉制度表 作物名称 灌溉时间 灌水定额 （ m3/亩） 灌水次数 灌溉定额 （ m3/亩） 玉米 苗期、拔节、抽雄、灌 浆 33 6 198 玉米灌溉 定额 、灌水定额、灌水周期及灌水次数见表 4— 3。 表 4— 3 玉米灌溉 定额、灌水定额、灌水周期及灌水次数 表 作物 项目 灌 水方式 灌水定额 （ m3/亩） 灌水次数 灌溉定额 （ m3/亩） 灌水 周期（天） 玉米 时针式喷灌 33 6 198 10 18 实际灌溉时，还要根据当时降雨、土壤墒情和苗情来决定。 水源 工程 设计 混凝土管深机井典型设计 根据《东乌旗水资源评价与水资源可持续开发利用》所提供的水文地质条件及影响半径，本项 目每眼井井距大于 500m。 设计井深为120m； 静水位 15 m， 动水位 60m，下泵深度 70m。 采用 400mm钢筋 砼管，开孔口径 600mm，单井出水量 50— 80m3/h。 根据钻孔柱状图，按含水层地质结构情况布设滤水管，滤水管长 50m，实管长 70m，滤水管周围回填 10cm厚的滤料。 依据国家发展计划委员会建设部 20xx年修订本《工程勘察设计收费标准》水文地质勘察部分，结合项目情况，单井预算详见表 44。 19 表 4— 4 钢筋 砼管 井 单井 工程概算表 编号 工程或费用名称 单位 数量 单价（元） 合计（万元） 一 钻井费 1 进尺费 m 120 2 洗井费 台班 8 3 抽水 台班 8 4 技术勘测费 眼 1 5 机台人员补助 二 材料费 6 钢筋混凝土管 m 70 7 钢筋混凝土滤管 m 50 7 包网材料 m 80 8 粘土 m3 25 9 滤料 m3 25 三 调迁费 10 机台搬迁 处 1 11 拉水 车 40 12 运杂费 眼 1 合计 指针式喷灌工程典型设计 典型工程设计选择 哈拉盖图农场一号地的一台喷灌机所控制面积为设计对象。 20 （ 1） 基础 情况 设 计地块 亩，种植青贮玉米。 该地块平坦，高差。 新打机电井 3 眼，井深 120m，出水量 65m3/h 的 3 眼 ，动水位按 60m计， 静水位 15m。 灌溉设备采用先进的指针式喷灌机 1台。 （ 2） 喷灌机选型与布置 所选喷灌机必须满足作物灌溉要求，水源井 分别通过地埋管道向中心 集水管 供水 ，然后 向喷灌机供水。 喷灌机以地中心为圆心布置，一端和管道连接，另一端做全圆旋转行走，完成扇形面灌溉作业。 其有关参数见表 33。 表 45 时针式 喷灌机技术参数表 型号 流量（ m3/h） 入口压力（ Mpa） 系统长度（ m） 一圈灌溉面积（亩） 爬坡能力 （ %） 功率（ kw） DYP型 时针 喷灌机 188 365 ≥ 25 6 喷头的选择是根据当地的地形、土壤入渗率、工作压力等综合考虑的，所选的喷头适用条件及末端喷头的参数见表 4— 6 表 46 喷头 技术参数表 喷头规格 适用地块坡度 工作压力 （ Mpa） 流量（ m3/h） 灌水均匀度（ %） 射程（ m） 喷头间距 （ m） 安装位置离地高度（ m） 置放 位置 美国尼尔森D3000低压防风喷头 ,带调压器 ≤ 20 ≥ 91 10（ m） 上方 (3)系统工作参数计算 及校核 ①水量校核 21 有喷灌机基本参数可知 ,系统需要的总流量为 188 m3/h,根据水源情况 ,用 3 眼井同时向喷灌机供水 ,出水量 65m3/h 的 3 眼 ，总 出水量 为195m3/h,可以满足喷灌机 188m3/h的用水 量。 ②一次灌水持续时间 典型区灌溉面积为 亩，灌水定额 33 m3/亩，喷灌机流量为188m3/h,则一次灌水时间 t=1000 33/188=,按照《喷灌工程技术规范》 GB/T5008520xx, 喷灌机一天最小工作时间为 1421h,本设计取一天工作时间为 19h,则一次灌水需持续 t=,灌水周期为 10天 ,故系统可以满足灌水要求。 ③喷灌 强度校核 喷灌强度的计算公式参考《喷灌工程技术》。 末端喷头喷灌强度计算 :由于时针式 喷灌机的特点是离中心支轴愈远的喷头所担负的灌溉面积愈大 ,要求出流量愈大 ,喷灌强度愈大。 因此，在设计中常以离 中心支轴最远的末端喷头喷灌强度为控制数值，允许土壤表面局部积水，但以不产生径流为限。 无风情况下（当设计风速不大于 1m/s，可近似为无风）末端喷头喷灌强度为： s=1000q/s q— 末端喷头的流量，为 ； s— 单喷头控制面积， s=π R2=,R为末端 喷头 射程 ,为 10m； 计算得  s=。 ④雾化指标 雾化指标是用喷头工作压力与主喷嘴直径的比值来评价喷头水舌粉碎程度的指标 ,计算公式为 : d=1000H/d 其中：  d— 雾化指标； 22 H— 喷头工作压力， H=15m； d— 喷头主喷嘴直径， d=。 计算得  d=3000。 经查有关资料，青贮玉 米的事宜雾化指标为 20xx3000，故所选喷头满足工作要求。 (4)输水管道管材、管径确定 本系统 输 水 管 道 采用 固定 地埋 式 ,主要是水源井到喷灌机的输水每眼井到汇流总管段的管材选用 UPVC 管 材 ， 汇流总管段的管材选用钢管，管长 5 m。 输水管 的经济流速的取值范围为 V=～ ，本次设计取 ， 3 号井的输水管流量为 63 m3/h，汇流后总管道的流量为 189 m3/h。 输水管 管径按下式计算确定： VQd 4 式中： d—— 输 水管管径（ mm）； Q—— 输 水管设计流量（ m3/s）； V—— 输 水管流速（ m/s），取 V=。 经计算，确定 UPVC管径为Ф 150、 钢管为 Ф 225。 其压力为。 （ 5） 管道水力计算 UPVC输水 管沿程损失公式： hf= 105 () 式中： Q— 管 道 设计流量（ m3/h）； L— 管长（ m）； d— 管内径 （ mm） ； 局部水头损失取 沿程损失 的 10%。 计算 结果见表 47。 23 表 47 1 号喷灌机 输水管线水头损失 计算表 名称 流量（ m3/h） 管长 （ m） 管径 （ m） 沿程 水头 损失 （ m） 局部水头损失 （ m） 总水头 损失 （ m） 汇总管 189 5 225 1 号井管道 63 500 150 2 号井管道 63 390 150 3 号井管道 63 110 150 （ 6） 水 泵选型配套 ① 泵管水头损失 ： 泵管为钢管，该段长度为 70m（动水位 60m），内径按 95mm 考虑，经计算 当流量为 63m3/h 时， 管内流速为ｖ =＞ ，泵管 沿程 水头损失采用 如下 公式 : H 泵沿 =( V2/) L 式中： H 泵 沿 — 泵管 沿程 水头损失（ m）； ｖ — 管内流速 , m/s； L— 管段长度（ m）； d— 泵管内径 （ m）。 局部水头损失按沿程水头损失 的 10%计算 ,计算结果见表 47。 表 48 1 号喷灌机各水源井泵管水头损失计算表 名称 流量（ m3/h） 管长 （ m） 管径 （ m） 沿程 水头 损失 （ m） 局部水头损失 （ m） 总水头 损失 （ m） 3 号井水 泵管 63 70 100 ②水泵 总扬程 24 喷灌的水源为深 机 井，故选 QJ 型潜水电泵，水泵的设计扬程为： H=h 泵 +h 输 + hp+ h 动 +△ Z 式中： h 泵 — 水泵出水管 水头 损失 （ m）； hp— 喷灌机 入口压力水头 （ m） ； h 输 — 输水管水头损失 （ m）； h 动 —— 动水位（ m） △ Z— 水源井到地面的高差 （ m）。 1 号喷灌机各水源井所需扬程计算结果见下表 49。 表 49 1 号喷灌机各水源井所需水泵扬程计算表 名称 h 泵 h 动 h 输 hp △ Z H 1 号井 60 25 2 号井 60 25 3 号井 60 25 各水源井 的设计流量及设计扬程汇总如下： 表 410 各水源 井 设计流量及设计扬程汇总表 水源井编号 设计 流量（ m3/h） 设计扬程 （ m） 1 号井 63 2 号井 63 3 号井 63 ③水泵的选型配套 根 据表 49的数据 选择 水 泵型 号 如下 ，其主要性能参 数见表 410。 表 411 水泵型号及性能参数 表 井编号 型号 流量（ m3/h） 扬程 （ m） 转 速（ r/min） 水泵效率﹪ 配用功率(KW) 扬水管 直径 (mm) 3号井 20070 10030 70 100 30 100 （ 7） 配套工程设计 25 ① 机井房 为保护水源井及机泵正常运行，每眼机井上建一机井管理泵房，共需建工作管理泵房 4间，每间尺寸为；长宽高 = ，砖混结构，房顶采用 C20 钢筋砼预制盖板。 ② 配电室 为方便喷灌机的操作运行，每套喷 灌机系统建一间配电室。 典型 区 建配电室 1 间。 每间配电室尺寸为：长宽高 =3。 浆砌石基础深 40cm，砖混结构，外墙勾缝，内墙抹面。 门窗为铁门窗。 ③ 中心支座 为了使喷灌机放置稳定，保证系统运行安全，需在喷灌机中心支轴处设钢筋 砼 支座 ，将喷灌机固定在 支座 上。 尺寸为长宽高=。 C20 钢筋 砼结构。 ④ 管道埋深 管道挖 深 ： H=+D+，。