蔬菜保護(hù)地滴灌工程管網(wǎng)設(shè)計(jì)

【摘 要】.項(xiàng)目區(qū)以4個(gè)棚設(shè)置一井為一個(gè)灌溉單元，實(shí)行一個(gè)灌溉單元獨(dú)立供。水源井布置在四個(gè)棚之間，干管由水源井引向大棚縱向中間，進(jìn)入棚內(nèi)雙向分兩條支管，垂直支管單向分出66條毛管，毛管間距為0.75m、長度為6.5m，滴頭間距為0.25m，布置滴頭26個(gè)。.

【關(guān)鍵詞】.蔬菜；滴灌；設(shè)計(jì)

The Protected Vegetable drip irrigation pipe network design

Wang Zhi-wei

(Zhangwu County， Liaoning Province， Hal sets town water stations Zhangwu Liaoning 123200).

【Abstract】.Project area four studio set up a well as an irrigation unit， the implementation of an irrigation unit independent for Water source wells arranged in four shed between trunk by lead water wells greenhouses longitudinal center， to enter the studio to two-way divided into two manifold the vertical branch unidirectional ceded 66 capillary capillary spacing of 0.75m， length 6.5m ， emitter spacing of 0.25m， and the arrangement of the emitter 26..

【Key words】.Vegetables;Drip irrigation;Design

1. 基本資料.

項(xiàng)目區(qū)位于彰武縣哈爾套鎮(zhèn)，屬溫和半干旱半濕潤季風(fēng)大陸性氣候，四季分明，雨熱同季，光照充足，春季多風(fēng)。

1.1 降雨量：根據(jù)彰武縣氣象站多年資料統(tǒng)計(jì)，多年平均降雨量484.3mm，降雨年際變化大，年內(nèi)分配不均勻，全年降雨約67%集中在7～9月，冬春季。

1.2 氣候：根據(jù)彰武縣氣象站資料統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)多年平均氣溫為7.2℃，一月份平均氣溫－12℃，≥10℃活動(dòng)積溫3299.5℃，有效積溫1644.8℃。

1.3 無霜期：灌區(qū)無霜期為152天，平均初霜日在9月23日，終霜日在4月25日。

1.4 日照：根據(jù)氣象資料統(tǒng)計(jì)，日照時(shí)數(shù)多年平均為2822.6h。

1.5 風(fēng)速：項(xiàng)目區(qū)以西北風(fēng)和東南風(fēng)為主，多年平均最大風(fēng)速為12.8 m/s。 

1.6 蒸發(fā)量：根據(jù)氣象資料統(tǒng)計(jì)，該地區(qū)多年平均水面蒸發(fā)量（20cm蒸發(fā)皿）為1750mm。 

1.7 土壤為均質(zhì)沙壤土，土質(zhì)結(jié)構(gòu)較好，有機(jī)質(zhì)含量0.3～0.9%，PH值6.8～7.0。土壤田間最大持水率22%，土壤干密度為1.47g/cm3～1.52 g/cm3。

在彰武縣哈爾套發(fā)展蔬菜保護(hù)地2000畝，建標(biāo)準(zhǔn)大棚2000棟（7m×50m）。.

2. 工程布置 （蔬菜大棚規(guī)格7m×50m）.

.根據(jù)水源條件，以4個(gè)棚設(shè)置一井為一個(gè)灌溉單元，實(shí)行一個(gè)灌溉單元獨(dú)立供水，棚與棚間實(shí)行輪灌的方式。水源井布置在四個(gè)棚之間，干管由水源井引向大棚縱向中間，進(jìn)入棚內(nèi)雙向分兩條支管，垂直支管單向分出66條毛管，毛管間距為0.75m、長度為6.5m，每條滴灌帶毛管上滴頭間距為0.25m，布置滴頭26個(gè)。..

3. 灌溉制度.

3.1 灌水定額

日光溫室滴灌按公式m=0.1γzp(Qmax-Qmin) β田/η計(jì)算。

式中：m——設(shè)計(jì)灌水定額，mm；

γ——土壤容重，1.45 g/cm3；

z——計(jì)劃濕潤層深度，30cm；

P——設(shè)計(jì)土壤濕潤比，70%；

Qmax——適宜土壤含水量上限， 85％；

Qmin——適宜土壤含水量下限，65％；

β田——土壤田間持水率，22%；

η——灌溉水利用系數(shù)，根據(jù)《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》SL207-98選取為0.9。

計(jì)算得m=14.89mm。14.89×2/3=9.93m3/畝。

3.2 設(shè)計(jì)灌水周期

按公式T=m/W?η計(jì)算，

式中：T——設(shè)計(jì)灌水周期，天；

W——最大日平均耗水量，4mm；

計(jì)算得T=3.35天

3.3 一次灌水工作時(shí)間。

按公式t=mSeS1/(ηq)計(jì)算：

式中：m——設(shè)計(jì)灌水定額，mm

Se——滴頭間距，Se=0.25m

S1——滴灌帶間距，S1=0.75m，S2=1.0m

η——滴灌水利用系數(shù)，η=0.90

q——滴頭流量，q=1.5l/h

計(jì)算得t1=2.07h

3.4 系統(tǒng)工作制度。

根據(jù)水源條件并滿足灌溉用水的要求，采用輪灌的工作方式。輪灌以單井控制面積為單元，以使水泵穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

3.5 灌水器的選擇。

根據(jù)本小區(qū)的土壤條件和所種的作物為經(jīng)濟(jì)作物，所選灌水器性能參數(shù)見表1。

表1 灌水器性能參數(shù)表 .

名 稱.額定工作壓力（MPa）.管 徑

（mm）.滴頭流量

(l/h).滴頭間距

(m)

.迷宮式滴灌帶.0.1.15.1.5.0.25

3.6 選材、管件

干管、支管及毛管選擇PE管材，選擇外鎖緊PE管件。.

4. 水力計(jì)算.

4.1 管徑選擇。

根據(jù)公式d=18.8. Q.v計(jì)算

式中：d－管內(nèi)徑，mm

Q－管內(nèi)流量，m3/h 

Q支=滴頭流量×支管上滴頭個(gè)數(shù)，Q支=1.3m3/h

Q干=2∑Q支，Q干=2.6 m3/h，

v－經(jīng)濟(jì)流速，1.0～1.5m/s，取v=1.2

計(jì)算得干管管內(nèi)徑d=27.7 mm，支管m/s

管內(nèi)徑d=19.6 mm

確定干管管徑為40，支管管徑為32。

4.2 極限孔數(shù)計(jì)算。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)棚內(nèi)滴灌帶短向布置不必考慮極限孔數(shù)，

按下式計(jì)算滴灌支管的極限孔數(shù)

Nm=INT（5.446［△h2］d4.75/KSqd1.75）0.364

式中：Nm——將括號(hào)內(nèi)實(shí)數(shù)舍去小數(shù)成整數(shù)；

［△h2］ ——支管的允許水頭偏差， ［△h2］ =β2［△h］=1.38；

△h——允許工作水頭范圍，△h=0.2Hd=2m；

β2——允許水頭偏差分配給毛支管的比例，β2=1-β1=0.69；

β1——允許水頭偏差分配給支管的比例；

β1=（ .L1.L1+α1n1L2.）0.291=0.31

L1——干管計(jì)算長度 L1=30m；

L2——支管長度 L2=25 m； 

α1——支管的布置系數(shù)，滴灌雙側(cè)布置取α1=2；

n1——支管上單側(cè)毛管的根數(shù)，滴灌n1=33；

d——支管的內(nèi)徑d=29 mm；

K——水頭損失擴(kuò)大系數(shù)，取K=1.1；

S——支管上分流孔的間距，滴灌2.5m；

qd——支管上單孔設(shè)計(jì)流量，滴灌39l/h；

計(jì)算得棚內(nèi)支管極限孔數(shù)Nm=128個(gè)。

棚內(nèi)滴灌支管雙向布置滿足極限孔數(shù)要求。

4.3 水頭損失計(jì)算。

總水頭損失包括沿程損失按Ht=HfF公式計(jì)算和Hj局部水頭損失。

式中：Ht——沿程損失，Ht=HfF；

Hf——無多口出流時(shí)的沿程損失，（m），Hf =fLQm/db

f——水頭損失計(jì)算指數(shù)，PE管D＞8mm，取f=0.505

m——水頭損失計(jì)算指數(shù)，PE管m=1.75；

b——水頭損失計(jì)算指數(shù)，PE管b=4.75；

L——長度，m；

Q——設(shè)計(jì)流量；

d——管內(nèi)徑；（mm）；

F——多口系數(shù)； 

Hj——局部水頭損失按沿程水頭損失的15%估算。

計(jì)算結(jié)果及參數(shù)詳見水力計(jì)算表見表2。

表2 水力計(jì)算表 .

灌溉形式.管路.管材壓力等級(jí).管材性質(zhì).管 長（m）.流量Q

（l/h）.外徑（mm）.內(nèi)徑（mm）.Hf=fLQm/db.孔數(shù).F.Ht=HfF（m）.Hj

.滴灌.

毛管.0.25

MPa.PE.6.5.39.15.15.0.00518.26.0.361.0.0002.0.00

.支管.0.25

MPa.PE.25.1287.32.26.0.66.33.0.356.0.235.0.035

.干管.0.4

MPa.PP.30.2574.40.32.0.99.10.99.0.15.

.合 計(jì).1.23.0.19

.

5. 供水壓力選擇.

揚(yáng)程按公式H=Hp+Hsg+Ht+Hj+△Z計(jì)算。

式中：H p——灌水器工作壓力，10 m；

Hsg——施肥罐、過濾器損失，1.0m；

△Z——典型點(diǎn)與動(dòng)水位高差，20m。

H設(shè)=Hp+Hsg+Ht+Hj+△Z

=10+1+1.23+0.19+20=32.42

計(jì)算得H=32.42m，Q=2.57m3/h，選擇泵型為95QJ3-40/7，電機(jī)功率為0.55KW。

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［文章編號(hào)］.1619-2737（2012）07-31-688.

［作者簡介］. .王志偉（1960.5.1-），男，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，工作單位：工作于彰武縣哈爾套鎮(zhèn)水利站，2009年1月畢業(yè)于寧工業(yè)大學(xué)土木工程專業(yè)，從事水利工程管理工作。