水川镇蒋家湾典型设计报告

设计七***典型设计报告一、地点及范围本区位于****村，地处黄河北岸，规划示范区面积5800亩。海拔高程为1498～1445m，平均地面坡降约为1/46。项目区气候温和湿润，年平均气温7.9℃，年降雨量260毫米，二、建设内容及规模本工程计划发展高效节水灌溉面积0.58万亩均为大田滴管其中玉米0.23万亩，设施农业0.35万亩。水源工程在*3级泵站供水，修建6万方蓄水池1座。首部管理房1座轴线尺寸7.7×4.2，建筑面积36.19m2：安装1台离心网式组合过滤器LW200-160-0.6-80，配套电机设备1台/套。田间滴管工程共铺设干管、分干管、支管、辅管、毛管（滴管带）。滴管0.23万亩玉米建设内容为：铺设输水干管两条总计长度2050m,管径均为315mm承压等级0.63Mpa的UPVC管；分干管6条长度2400m，管径均为280mm承压等级0.63Mpa的UPVC管；每条分干管带8条支管，支管总计48条，每条支管平均长度80m，支管总计长度3840m，管径均为140mm承压等级0.63Mpa的UPVC；每条支管带4条辅管，辅管总计192条，每条辅管平均长度20m，辅管总计长度3840m，管径均为40mm承压等级0.4Mpa的PE管；每条辅管带40条毛管，毛管总计7680条，每条毛管平均长度80m，毛管总计长度614.40Km，管径均为16mm承压等级1.0Mpa的PE管.各类阀井总计53座。滴管0.35万亩设施农业建设内容为：铺设输水干管1条长度2900m,管径均为315mm承压等级0.63Mpa的UPVC管；分干管8条长度4480m，管径均为280mm承压等级0.63Mpa的UPVC管：每条分干管带10条支管，支管总计80条，每条支管平均长度80m，支管总计长度6400m，管径均为140mm承压等级0.63Mpa的UPVC；每条支管带4条辅管，辅管总计320条每条辅管平均长度20m，辅管总计长度6.4Km，管径均为40mm承压等级0.4Mpa的PE；每条辅管带40条毛管，每条毛管平均长度80m，毛管总计12800条长度1024.0Km，管径为16mm承压等级1.0Mpa的PE管.各类阀井总计60座主要工程量见下表滴管系统主要工程量表管道干管分干管支管辅管毛管管径3152801404016管材UPVC管UPVC管UPVC管PE软管PE软管承压等级0.630.630.630.401.00玉米片区长度（Km）2.052.43.843.84614.40设施农业片区长度（Km）2.94.486.46.401024.00合计长度（Km）4.956.8810.2410.241638.4三、工程设计项目区种植作物为玉米及设施农业，种植行间距为：玉米：株距0.4m，行距1.0m；设施农业：株距0.4m，行距0.8m。1.设计参数参照《微灌工程技术规范》GB/T50485—2009规定，并根据**自然条件和经济条件，大田滴灌设计参数取值如下：②设计灌溉保证率90%；②设计土壤湿润比：按《微灌工程技术规范》粮、棉。油、蔬菜等作物滴灌设计土壤湿润比60%～90%，干旱地区宜取上限值。根据灌区的气候条件、土壤质地、种植作物、灌水器布置方式等因素，本设计玉米土壤湿润比取60％；设施农业土壤湿润比取80％③作物耗水强度：根据当地气象条件、作物类型，作物耗水高峰期日耗水强度.本设计玉米取3.5mm/d；设施农业取3.0mm/d；④灌溉水的利用系数：均取0.90；⑤土壤容重：典型区土壤为砂壤土，干容重取1.30g/cm3；⑥田间持水率：25%（占干土重%）；⑦设计系统日工作小时数节水灌溉标准要求：设计系统日工作小时数应根据当地水源和农业技术条件确定，微灌工程技术规范4.0.5规定微灌系统日工作小时数不宜大于22小时。本次设计系统日工作小时数采用20小时。⑧灌水小区允许水头(流量)偏差率根据《规范》4.0.6条规定，灌水器设计流量允许偏差率应不大于20%，本工程取qv=20%。灌水器流态指数取x=0.6，则滴灌的允许设计水头偏差率vh应为：）vvvqxxxqh115.01(x=0.6，qv=0.2，代入上式得：=0.34m2.灌溉制度的拟定（1）灌水定额依据m=0.1γzp(θmax-θmin)/η式中：γ——为土壤容重（g/cm3），取1.30；z——为计划土壤湿润层深度，vh玉米取0.4m，设施农业0.4m。p——为计划土壤湿润比，玉米取80%，设施农业80%θmax、θmin——为土壤适宜含水率的上下限（占干土重量的百分比），分别取田间持水率的90%、65%，即225.0max，1625.0min，η——灌溉水的利用系数，取0.90由以上参数，计算得种植作物的设计灌水定额a、玉米：亩滴/m261.19)m(89.289.0%80)1625.0225.0(4.030.11000)(.03maxmpyzmmixb、设施农业：亩滴/m261.19)m(88.289.0%80)1625.0225.0(4.030.11000)(.03maxmpyzmmix（2）灌水周期根据《微灌工程技术规范》GB/T50485—2009，a、玉米日耗水量dmmEa/5.3，则灌水周期T为）（滴d4.79.05.389.28EamT取T=8天b、设施农业日耗水量dmmEa/0.3，则灌水周期T为）（滴d66.89.00.389.28EamT取T=8天（3）一次灌水持续时间（t）：滴qSmStle/式中：Se——滴头间距与种植作物株距同值，取0.4m；Sl——毛管间距与种植作物行距同值，玉米取1.0m，设施农业取0.8m；q滴——滴头流量，玉米、设施农业取2.3L/h；a、玉米则:（h）2.30.4qSSmtdle滴35.3126.19取t=4小时。b、设施农业则（h）2.30.4qSSmtdle滴35.3126.19取t=4小时。（4）轮灌组数本系统轮灌工作制度依据«微灌工程技术»公式:NCT/t式中：N——允许的轮灌组最大数目；C——天运行的小时数h；C=20h；T——设计灌水周期d；t——次灌水延续时间h；。经计算结果见下表轮灌组划分计算参数玉米设施农业（1）轮灌组的数目NC≤T/t2530C系统一天的运行小时数20.0020.00T灌水周期56t一次灌水延续时间44（2）设计轮灌组的数目2025（3）总面积A（亩）23003500A’每组控制面积（亩）115140依据轮灌组的划分，玉米划分20个轮灌组，设施农业划分25个轮灌组。灌溉方式采用一个轮灌组采用一条分干管控制，玉米：一条分干管下设8条支管同时灌溉；设施农业：一条分干管下设10条支管同时灌溉。系统运行时，当一个轮灌组灌水结束后，先开启下一个轮灌组，然后关闭上一个轮灌组，严禁先关后开。（5）灌水制度a、玉米根据规划的灌水定额，按作物全生育期灌水10次，灌溉从5月10日开始至8月7日结束。一次灌水时间为5天，玉米年净灌溉定额173.34m3/亩，灌溉水利用系数0.9，对应毛灌水定额192.6m3/亩；b、设施农业根据规划的灌水定额，按作物全生育期灌水6次，灌溉从4月25日开始至6月17日结束。一次灌水时间为6天，设施农业年净灌溉定额173.34m3/亩，灌溉水利用系数0.9，对应毛灌水定额192.6m3/亩；3.灌水器及辅管、滴灌管设计滴灌带选用内镶式组合一体滴头，按q=0.502h0.607计算，根据作物种植密度,玉米、设施农业滴头间距0.4m,滴头流量q=2.3L/h（1）滴灌带与滴头间距的确定a、玉米玉米种植模式为：一膜一管，一膜两行，株距0.4m，行距1.0m。滴灌带可拆卸式滴头与滴灌带（毛管）合为一体的内镶式滴灌带，以该产品的参数进行设计。B、设计农业设施农业种植模式为：一膜一管，一膜两行，株距0.4m，行距0.8m。滴灌带可拆卸式滴头与滴灌带（毛管）合为一体的内镶式滴灌带，以该产品的参数进行设计。表2滴灌带参数表型号16/2.3-100滴头间距0.4额定工作水头（m）10毛管布设间距Sl(m)玉米1.0m/设施农业0.8m灌水器额定流量q（L/h）2.3灌水器压力流量关系式q=0.528h0.607毛管内径mm）16制造偏差Cv0.05（2）灌水小区(滴灌带和辅管)极限长度校核1）灌水小区允许水头偏差及其在毛管和辅管上的分配灌水小区允许水头偏差[Δh]依据式下式计算：=0.34×10=3.4(m)2）小区允许水头偏差的分配小区允许水头偏差在滴灌带和辅管间分配，分配比例取β2=0.6和β3=0.4。毛管允许水头偏差为：辅管允许水头偏差为：3）毛管极限孔数和长度计算不考虑地形变化，φ16mm毛管允许铺设的最大长度Ｌ毛为毛管极限孔数和长度分别按下列公式计算：364.075.175.4446.5deqRSdhINTN毛毛0)1(SNSLm毛dvhhh2h)(04.24.360.060.0mhh毛1h)(36.14.34.04.0mhh支式中：Ｌ毛—毛管的极限长度mS—滴头间距为0.40mS0—毛管进口至孔首的距离0.15mINT—取整符号毛h—滴灌带的允许水头偏差值，为2.04md—滴灌带的内径，取16mmR—水头损失扩大系数，R一般取值范围为1.0～1.2，本次设计取0.1Rdq—滴头设计流量取为2.3L/h，经计算:2383.24.00.11604.2446.5364.075.175.4INTN毛95.9415.0)1238(4.0毛L毛管极限孔数238个，毛管极限长度Ｌ毛为94.95m，经综合分析比较本次设计毛管长度Ｌ毛取80m，毛管孔数80/0.4=200个滴头a、玉米玉米种植模式为一膜一管两行，滴管带上滴头间距0.4m，滴管带铺设为一管两行，因此单根毛管设计流量200*2.3=460L/h。b、设施农业设置农业种植模式为一膜一管两行，滴管带上滴头间距0.4m，滴管带铺设为一管两行。因此单根毛管设计流量200*2.3=460L/h。4）辅管极限长度确定：辅管极限孔数及长度计算方法同毛管，根据辅管所过流量，选择规格为40×2.3/0.4(即管材外径选为40mm，壁厚为2.3mm，管材承能压力为0.4Mpa)的PE管。364.075.175.4446.5deqRSdhINTN毛辅0)1(SNSLm辅式中：Ｌ辅—辅管的极限长度，mS—分流间距1.0mS0—进口至孔首的距离0.35mINT—取整符号辅h—辅管的允许水头偏差值，为1.36md—辅管内径，取35.4mmR—水头损失扩大系数，R一般取值范围为1.0～1.2，本次设计取2.1Rdq—辅管单孔设计流量，即单根毛管设计流量460L/h经计算:234600.12.14036.1446.5364.075.175.4INTN辅35.2215.0)123(0.1辅L经综合分析比较本次设计辅管极限长度Ｌ辅为20m。（3）灌水小区(滴灌带和辅管)水力计算1）滴管带、辅管的设计流量：滴管带和辅管的设计流量根据实际的铺设长度进行计算，见下表。玉米设计流量管道设计流滴头流毛管（滴毛管滴单条辅管管长量量头）间距头个数带毛管条数（L/h）（L/h）（m）(个)（m）单条滴管带4602.30.420080单条辅管18400180004020设施农业设计流量管道设计流量滴头流量毛管（滴头）间距毛管滴头个数单条辅管带毛管条数管长（L/h）（L/h）（m）(个)（m）单条滴管带4602.30.420080单条辅管230000.8800050202）灌水小区水力设计辅管和滴管带均按多孔出流进行水力计算，滴管带的沿程水头损失扩大系数1.15，辅管的沿程水头损失扩大系数1.10。依据规范按下列公式进行计算。a.毛管水头损失的计算：