喷灌设计

喷灌设计

一、**镇**山村蔬菜基地

1、基本情况

**镇**山村蔬菜基地项目所在地地势平坦，控制面积1207亩，项目区内全部种植蔬菜。其范围包括省道207以南，**公路以西，***以东，**大道以北。综合地理位置、水源分布、土地整理以及规划内容等因素，将本次喷灌涉及的范围分为五个分区。实际设计中喷灌覆盖范围一分区面积约216亩，二分区面积约233亩，三分区面积约216亩，四分区面积约212亩，五分区面积171亩，喷灌灌溉总面积为1048亩。

2、灌溉制度及灌溉定额

灌水定额m：m=10.2γh(β

1-β

2

)C/η (1)

式中 m——设计毛灌水定额，mm/亩；

γ——为土壤容重，γ=1.40g/cm3；

β

1、β

2

-----分别为土壤适宜含水量上、下限；上、下限一般取田间持水率的90%

和70%；

h------计划湿润层深度，cm；

C------土壤田间持水量，蔬菜基地田间持水率取25%；

η-----喷洒水利用系数，一般取η=0.85；

求得灌水定额:m=25.2mm，折算成单位面积为16.8 m3/亩。

设计灌水周期T：T=mη/E

a

式中 T-------设计灌水周期，d；

E

a

------设计耗水强度，取7mm/d；

η-----喷洒水利用系数，一般取η=0.8～0.9，设计取0.85。

T=25.2×0.85/7=3.06

计算得平均灌水周期T取3d。

3、喷灌系统布置

喷灌系统由水源工程、水泵和动力机、输配水管道、喷头以及附属设备和附属建筑物组成。其中，管道系统应能承受一定压力并通过一定流量，通常分为干管和支管。根据项目区实际情况，将项目区分为五个分区，布置采用梳齿型与丰字型相结合的方式。管线布置遵循项目区总体规划，尽可能利用原有道路和排灌渠道的现状基础，方便施工。同时为满足部分项目分区内微灌的要求，在项目三分区和四分区部分支管首部安装给水栓，以便今后直接接软管直接对田间蔬菜进行微灌措施。

泵站建在***边，从***直接抽水输送至项目区。泵站布置有进水前池一座，除水电泵机外，还安装有控制闸阀、逆止阀、水表、压力表等设备，其中三分区和四分区泵站首部还需安装减压阀。为方便管理和维护，在干管最低处设置排水阀，每一支管首部装设闸阀，在干管最高处设置空气阀，在总干的最低处设置安全阀。在干管起始点和转弯处设置镇墩，干管每隔40～50m 设置支墩。所有阀门均设阀门井，骨干管网上的阀门井尺寸为0.74×0.74×0.70m ，支管上的阀门井尺寸为0.62×0.62×0.70m ，且阀门井高出地面20cm 。其结构为砖石结构。

4、喷头选型与组合 4.1 喷头选型及其参数

喷头的选择包括喷头型号、喷嘴直径和喷头压力的选择。根据项目区作物为菜叶类蔬菜，土壤条件，考虑喷头在田间作多行多喷头同时喷洒的运行方式，查《喷灌与微灌设备》表2-4，初步选择10PY 2—15o （ZG1/2外螺纹）喷头，其具体参数见下表：

有公式d

h p p

式中：p 为喷灌的雾化指标；

p h 为喷头工作压力水头；

d 为喷头喷嘴直径，mm ；

所以==

d

h p p

150×100÷

3=5000≥蔬菜适宜雾化指标值 4.2组合间距

项目区土壤允许喷灌强度12mm/h ，因平均坡度小于5%，不用折减。风向多为西北风、东南风，相当于与支管方向成35o ～55o ，设计风速为2m/s ，按风向多变采用矩形的特例正方形等间距布置，查《喷灌工程技术》，选取射程比a K =b K =1.0，则：

a =1.0×8.0=8.0 m ；

b =1.0×8.0=8.0 m 。

4.3验算设计喷灌强度

本设计中喷头组合和运行方式采用多行多喷头同时喷洒的方式，其具体布置如下图所示：

根据《喷灌工程技术》，组合喷灌强度可按下列公式计算：s w C K ηρρρ=

ρ为组合喷灌强度，即喷灌的设计喷灌强度，mm/h ；

w K 为风系数，反映风对ρ的影响，因采用多行多喷头同时喷洒运行方式，w K =1； ρC 为布置系数，反映喷头组合形式和作业方式对ρ的影响，其值等于无风时单喷

头全圆喷洒面积与不同运行方式下单喷头实际控制面积之比，同样，因采用多行多喷头同时喷洒运行方式：()b

a K K C 1=ρ，通过计算ρC =1；

η为喷洒水利用系数，取值同前，为0.85；

s ρ为单喷头全圆喷洒时喷灌强度，可按以下公式计算：

S Q s /1000=ρ，Q 为喷头流量，m 3/h ；

S 为喷头喷洒控制面积，m 2；==S Q s 1000ρ1000×0.39/3.14×8.02

=1.94 mm/h 。 所以：==s w C K ηρρρ 1.0×1.0×0.85×1.94=1.65mm/h ＜ 12 mm/h

因ρ＜〔ρ〕，喷灌强度符合要求，所以选定10PY 2—15o 喷头，其工作参数为

kPa p 150=、mm d 3=，组合间距确定为a=b=8.0 m 。

5．拟定喷灌工作制度

5.1 确定喷头工作点及支管位置

根据项目区田间水利工程及道路工程布置，项目分区采用梳齿型、丰字型或梳齿型与丰字型相结合的方式布置。如系统平面布置图所示。初选代表性支管长度为120米，即支管上最多安装喷头15个。 5.2喷头在一个工作点上喷洒时间

喷头在工作点上的喷洒时间与灌水定额、喷头参数和组合间距有关，可采用下列公式求得: q abm t 1000/=

t 为喷头在工作点上喷洒时间，h ； a 为喷头沿支管的布置间距，m ； b 为支管的布置间距，m ； m 为设计灌水定额，mm ；

q 为喷头流量，m 3

/h ；

通过计算可知：39.010002

.250.80.8⨯⨯⨯=t =4.14 h

即喷头在工作点上喷洒时间为4.14h 。 5.3喷头每天可喷洒的喷点数

喷头每天可喷洒的喷点数，按以下公式计算：

)(y r

t t t n +=

式中：t 为喷头在工作点上喷洒时间，h ；