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1、滴灌系统典型设计本讲稿第一页，共四十三页喷微灌系统应用前需要注意的喷微灌系统应用前需要注意的2 2个问题个问题1.1.应用目的应用目的政府层面：政府层面：喷微灌是是引领传统农业向现代农业深刻变革的重要举措，对促进农业生产转型、喷微灌是是引领传统农业向现代农业深刻变革的重要举措，对促进农业生产转型、提升农业现代化水平、促进农业增产增效和节水型社会建设具有重要意义。提升农业现代化水平、促进农业增产增效和节水型社会建设具有重要意义。种植户层面：种植户层面：经济经济效益效益喷微灌要发展喷微灌要发展,两个层面的目的要协调和统一两个层面的目的要协调和统一当前：土地流转当前：土地流转,规模化经营逐步加强规模
2、化经营逐步加强,处于现代农业的转型时期处于现代农业的转型时期,规模化经营和规模化经营和小农生产同时存在小农生产同时存在,已具备推广应用的社会经济条件。已具备推广应用的社会经济条件。喷微灌应用对象喷微灌应用对象-高价值经济作物高价值经济作物喷微灌技术应用喷微灌技术应用-标准较高的喷微灌系统和简易实用型喷微灌系统项结合标准较高的喷微灌系统和简易实用型喷微灌系统项结合本讲稿第二页，共四十三页喷微灌系统应用前需要注意的喷微灌系统应用前需要注意的2 2个问题个问题2.2.可持续性可持续性效益层面：效益层面：规规模化、集模化、集约约化、科技支撑的化、科技支撑的现现代代农业农业-高价高价值值的的经济经济作物
3、作物。技术层面：技术层面：技技术设计术设计(高高标标准与准与经济经济型型结结合合)设备产设备产品品 应应用技用技术术(灌水、施肥灌水、施肥)管护层面：管护层面：系系统统管管护护、落落实设备实设备材料更新材料更新资资金金 (设备设备材料使用年限不一材料使用年限不一)本讲稿第三页，共四十三页滴灌系统的设计要求滴灌系统的设计要求2.2.系统安全系统安全3.3.工程经济工程经济1.1.适时适量供水适时适量供水满足作物需水满足作物需水(灌溉保证率灌溉保证率85%85%)灌水均匀灌水均匀(节水节肥节电、改善品质节水节肥节电、改善品质)管网足够压力管网足够压力不爆管不爆管滴灌灌水器不堵塞滴灌灌水器不堵塞本讲
4、稿第四页，共四十三页滴灌系统设计思路滴灌系统设计思路2.2.确定灌溉系统类型确定灌溉系统类型3.3.系统布置形式系统布置形式4.4.水量校核及灌溉制度拟定水量校核及灌溉制度拟定 引蓄水工程设计引蓄水工程设计5.5.管网水力计算管网水力计算6.6.水泵选型及首部枢纽水泵选型及首部枢纽1.1.资料调查资料调查7.7.投资估算及经济效益评价投资估算及经济效益评价本讲稿第五页，共四十三页1.1.资料调查资料调查位置位置：草莓草莓节节水灌水灌溉溉基地位于建德市基地位于建德市杨杨村村桥镇绪桥镇绪塘村和梓源村，面塘村和梓源村，面积积300300亩亩。地形地形资资料料土壤土壤资资料：料：基地土壤基地土壤为为中
5、壤，干容重中壤，干容重1.4 g/cm1.4 g/cm3 3，土，土层层厚度大于厚度大于1 m1 m。作物和种植情况：作物和种植情况：大棚栽植，棚大棚栽植，棚宽宽6 m6 m，长长30 m30 m。草莓。草莓垄垄作覆膜，作覆膜，垄宽垄宽40 cm40 cm，每，每垄垄2 2行，草莓株距行，草莓株距20 cm20 cm，行距，行距20 cm20 cm，垄间垄间沟沟宽宽60 cm60 cm，深，深30 cm30 cm。水源水源气象气象资资料料：降雨、：降雨、气温、气温、蒸蒸发发、风风向向风风速、日照。速、日照。动动力力本讲稿第六页，共四十三页滴灌适用比较广，果树、滴灌适用比较广，果树、蔬菜都可以用
6、，不受地形、气蔬菜都可以用，不受地形、气象条件限制，考虑到浙江多雨，象条件限制，考虑到浙江多雨，一般设施栽培用得最多。一般设施栽培用得最多。优点优点:水肥利用效率高水肥利用效率高缺点缺点:不能和喷洒农药结合，不能和喷洒农药结合，容易堵塞容易堵塞2.2.确定系统类型确定系统类型本讲稿第七页，共四十三页2.2.确定系统类型确定系统类型作物作物-草莓草莓栽培模式栽培模式-大棚，垄作覆膜大棚，垄作覆膜(增加地温增加地温,防杂草防杂草)系统选型系统选型-滴灌滴灌本讲稿第八页，共四十三页3.3.系统布置形式系统布置形式3.13.1系统总体布置系统总体布置3.23.2毛管布置毛管布置 3.33.3灌水器选择
7、灌水器选择蓄水池蓄水池泵站泵站输输水水渠渠道道干干 管管支支 管管支支 管管支支 管管支支 管管本讲稿第九页，共四十三页3.3.系统布置形式系统布置形式3.13.1系统总体布置系统总体布置输输水水渠渠道道渠渠 道道渠渠 道道渠渠 道道渠渠 道道独立的灌独立的灌溉系统溉系统本讲稿第十页，共四十三页3.3.系统布置形式系统布置形式3.13.1系统总体布置系统总体布置本讲稿第十一页，共四十三页3.3.系统布置形式系统布置形式3.23.2毛管布置：毛管布置：滴灌毛管滴灌毛管长长度度30 m，沿大棚，沿大棚长长度方向度方向垄垄上上布置，控制布置，控制宽宽度度0.4 m，每个大棚布，每个大棚布设设7条条毛
8、管。毛管。本讲稿第十二页，共四十三页3.33.3灌水器选择灌水器选择-选择灌水器选择灌水器,通过通过湿润比校核湿润比校核草莓草莓垄垄作覆膜，作覆膜，垄宽垄宽40 cm40 cm，每，每垄垄2 2行，草莓株距行，草莓株距20 cm20 cm，行距，行距20 cm20 cm，垄间垄间沟沟宽宽60 cm60 cm，深，深30 cm30 cm。3.3.系统布置形式系统布置形式灌水器选择：灌水器选择：内内镶镶滴灌滴灌带带，滴，滴头间头间距距30 cm，额额定定流量流量1.38 L/h，湿，湿润润直径直径为为0.40 m。本讲稿第十三页，共四十三页3.33.3灌水器选择灌水器选择湿润比校核湿润比校核：草莓
9、取草莓取0.853.3.系统布置形式系统布置形式滴灌带滴灌带滴灌带滴灌带湿润区湿润区湿润区湿润区本讲稿第十四页，共四十三页湿润比校核湿润比校核：草莓取草莓取0.85式中式中P P ：土壤湿土壤湿润润比；比；d d润润 ：灌水器湿灌水器湿润润直径，直径，m m；a a ：灌水器灌水器间间距，距，m m；b b：毛管毛管间间距距m m。P0.7850.42/0.3/0.41.050.853.3.系统布置形式系统布置形式3.33.3灌水器选择灌水器选择内内镶镶滴灌滴灌带带，滴，滴头间头间距距30 cm，额额定流量定流量1.38 L/h，湿，湿润润直径直径为为0.40 m。本讲稿第十五页，共四十三页4
10、.4.水量校核及灌溉制度拟定水量校核及灌溉制度拟定4.14.1水量校核水量校核4.24.2灌溉制度拟定灌溉制度拟定4.34.3轮灌组划分轮灌组划分水量校核水量校核(水量平衡计算水量平衡计算)：两种方法两种方法:需水量需水量 可供水量可供水量 实灌面积实灌面积 8=3384.4.水量校核及灌溉制度拟定水量校核及灌溉制度拟定4.14.1水量校核水量校核4.24.2灌溉制度拟定灌溉制度拟定4.34.3轮灌组划分轮灌组划分本讲稿第二十四页，共四十三页5.5.管网水力计算管网水力计算确定管径和管道水头损失确定管径和管道水头损失沿程水头损失沿程水头损失局部水头损失局部水头损失本讲稿第二十五页，共四十三页5
11、.5.管网水力计算管网水力计算确定管径和管道水头损失确定管径和管道水头损失多孔出流多孔出流F 多口系数多口系数管径估算管径估算本讲稿第二十六页，共四十三页5.5.管网水力计算管网水力计算确定管径和管道水头损失确定管径和管道水头损失毛管毛管-支管支管-干管干管-首部枢纽首部枢纽灌水小区流量灌水小区流量偏差偏差20%20%灌水小区系统允灌水小区系统允许的最大水头差许的最大水头差毛管最大水头差毛管最大水头差毛管最大铺设长度毛管最大铺设长度毛管实际铺设长度毛管毛管实际铺设长度毛管实际水头损失实际水头损失支管实际支管实际水头损失水头损失支管最大支管最大水头差水头差本讲稿第二十七页，共四十三页5.5.管网
12、水力计算管网水力计算l灌水小区系统流量偏差控制灌水小区系统流量偏差控制本讲稿第二十八页，共四十三页l灌水小区系统允许的最大水头差灌水小区系统允许的最大水头差系系统统允允许许的最大水的最大水头头差：差：=12.778.65=4.12（m）qv 流量偏差率；x 流态指数；hd 额定压力，m。5.5.管网水力计算管网水力计算本讲稿第二十九页，共四十三页x 流流态态指数；指数；5.5.管网水力计算管网水力计算反映了灌水器的流量对压力变化的敏感程度反映了灌水器的流量对压力变化的敏感程度本讲稿第三十页，共四十三页l毛管允许的最大水头损失毛管允许的最大水头损失系统允许的最大水头差：=12.778.65=4.
13、12（m）毛管毛管允允许许的最大水的最大水头头差：差：=0.5x4.12=2.06m5.5.管网水力计算管网水力计算l毛管极限长度毛管极限长度d 毛管内径，毛管内径，mm；S 滴滴头间头间距，距，m；qd 单单孔孔设计设计流量，流量，L/h；毛管实际长度毛管实际长度30m93.23m30m93.23m本讲稿第三十一页，共四十三页l毛管实际水头损失毛管实际水头损失毛管实际长度毛管实际长度30m30m则毛管进口水头为：则毛管进口水头为：L 毛管毛管长长，m；F 多口系数；多口系数；Q毛毛 毛管流量，毛管流量，138L/h；d 毛管内径，毛管内径，mm；f f，m m，b b 管材系数管材系数.5.
14、5.管网水力计算管网水力计算本讲稿第三十二页，共四十三页l支管水力计算支管水力计算5.5.管网水力计算管网水力计算可分配给支管的水头损失可分配给支管的水头损失为为了降低造价，支管前了降低造价，支管前32.5 m，流量，流量为为9.66 m3/h，选选定定50，壁厚内径，壁厚内径42 mm，压压力力0.40 MPa的的PE管管；支管后；支管后32.5 m，流量，流量为为4.83 m3/h，选选定定40，内径内径34mm，压压力力0.25 MPa的的PE管。管。管径初选：管径初选：本讲稿第三十三页，共四十三页5.5.管网水力计算管网水力计算l支管变径设计及水头损失支管变径设计及水头损失本讲稿第三十
15、四页，共四十三页5.5.管网水力计算管网水力计算l支管变径设计及水头损失支管变径设计及水头损失LL1L2D1Q1D2Q2支管管径选择合适支管管径选择合适支管进水口处压力支管进水口处压力:本讲稿第三十五页，共四十三页干管管径初干管管径初选选：则则干干管管进进口口处处水水头为头为：选择选择PE管，外径管，外径规规格格为为50，内径，内径42 mm，公称，公称压压力力0.40 MPa。流量。流量为为9.66 m3/hl干管水力计算干管水力计算5.5.管网水力计算管网水力计算本讲稿第三十六页，共四十三页6.6.水泵选型及首部枢纽水泵选型及首部枢纽水水泵设计泵设计流量流量：水水泵设计扬泵设计扬程程：根据
16、根据设计设计流量和流量和设计扬设计扬程，可程，可选选用用IS50-32-160A水水泵泵，额额定流量定流量11.0 m3/h，额额定定扬扬程程24.0m，配套，配套动动力机力机额额定功率定功率2.2 KW。重量。重量37KG本讲稿第三十七页，共四十三页6.6.水泵选型及首部枢纽水泵选型及首部枢纽渠道引水首部设渠道引水首部设拦污栅和沉淀池拦污栅和沉淀池系统引水首部设系统引水首部设过滤器过滤器本讲稿第三十八页，共四十三页6.6.水泵选型及首部枢纽水泵选型及首部枢纽水质分析指标水质分析指标单位单位堵塞的可能性堵塞的可能性低低中中高高悬浮固体物悬浮固体物mg/L5050-100100硬度硬度mg/L1
17、50150-300300不溶固体不溶固体mg/L500500-20002000pH值值5.5-7.07.0-8.08.0Fe含量含量mg/L0.10.1-1.51.5Mn含量含量mg/L0.10.1-1.51.5H2S含量含量mg/L0.10.1-1.0油油不能含有油不能含有油微灌水质评价微灌水质评价本讲稿第三十九页，共四十三页本讲稿第四十页，共四十三页本讲稿第四十一页，共四十三页滴灌系统设计思路滴灌系统设计思路2.2.确定灌溉系统类型确定灌溉系统类型3.3.系统布置形式系统布置形式4.4.水量校核及灌溉制度拟定水量校核及灌溉制度拟定5.5.管网水力计算管网水力计算6.6.水泵选型及首部枢纽水
18、泵选型及首部枢纽1.1.资料调查资料调查3.13.1系统总体布置系统总体布置3.23.2毛管布设及灌水器选择毛管布设及灌水器选择4.14.1水量平衡计算水量平衡计算4.24.2确定灌溉定额、灌水周期、一次灌水持续时间确定灌溉定额、灌水周期、一次灌水持续时间4.34.3轮灌组划分轮灌组划分5.15.1毛管允许水头损失、极限铺设长度、毛管实际水头损失毛管允许水头损失、极限铺设长度、毛管实际水头损失5.25.2支管分配水头损失、支管管径、支管管实际水头损失支管分配水头损失、支管管径、支管管实际水头损失5.35.3干管管径、干管水头损失干管管径、干管水头损失6.16.1系统设计流量系统设计流量6.26.2系统设计扬程系统设计扬程本讲稿第四十二页，共四十三页本讲稿第四十三页，共四十三页