龙河基地柑桔园滴灌设计说明书

重庆长寿区龙河镇尚蔬坊柑橘示范基地一期滴灌工程

设计说明书

重庆市农业科学院

2009年01月

目录

1、工程概况 (1)

2、系统规划布置及设计参数 (1)

2.1系统规划布置 (1)

2.1.1水源工程 (1)

2.1.2首部枢纽 (1)

2.1.3输配水管网 (2)

2.2设计参数 (2)

2.2.1 系统设计流量 (2)

3、管网布置与系统工作制度设计 (4)

3.1管网布置 (4)

3.2系统工作制度设计 (4)

4、管网水力计算 (4)

4.1毛管和支管水力计算 (4)

4.2干管管径确定和水头损失计算 (5)

4.3水锤压力验算及防护 (5)

5、首部枢纽设计 (5)

5.1灌溉系统首部设计 (5)

5.2控制方式规划设计 (6)

5.3过滤器 (6)

5.4施肥器 (6)

5.5控制量测设施与保护装置 (6)

6、变配电配套工程 (6)

7、工程投资预算 (6)

8、工程技施设计图 (9)

1、工程概况

本项目位于长寿区龙河镇保合村，地势较平，坡度在5～30度之间，平均海拔高度400～422米。项目区内土壤系粉质页岩风化而成的黄壤、沙溪庙组灰棕紫泥土、遂宁组红棕紫泥土、大土泥田（土）、老冲积黄泥田（土）组成。大部分土层深度大于0.4m，局部土层深度超过1m，土壤pH值在5.5～8.0之间。多年平均气温17.5度，极端最高温42.3度，极端最低温-2.3度。项目区多年平均日照时数1209h，无霜期长达331天，多年平均相对湿度80%。多年平均降水量为1153.4毫米。气候比较温和，柑桔花期和幼果期的空气相对湿度78%左右，是我国柑桔种植的最适宜生态区。柑橘顺坡度方向南北种植，行距4.5m，株距 3.5m，日平均作物耗水强度峰值为4mm/d。项目区现有水库提供水源，可满足干旱年份的柑桔灌溉用水。项目区内电力供应有保证，可满足灌溉要求。

本工程项目计划建设面积2000亩（即66.67×2ha）,划分为一个系统，地形起伏落差达22m，为了在合理的投资下达到均匀灌溉的效果，选择采用压力补偿式滴灌管。该产品的特点是具有压力补偿功能，工作压力范围宽，在0.05MPa—0.4MPa下，流量稳定，灌溉精度较高，滴头位置根据灌溉点现场确定，所以它特别适应复杂地形下的果树和经济林灌溉。全系统由首部加压过滤系统、地下供水管网系统、地面滴灌管网系统三大部分组成，根据果树种植株行距为3.5×4.5m的情况，滴头绕树环状布置，圆环半径为0.6m，每棵树安装2只滴头，工程设计方案说明详述如下。

2、系统规划布置及设计参数

2.1 系统规划布置

2.1.1水源工程

利用园区内水库作为灌溉水源，水量可满足灌溉要求(水量平衡计算见设计参数)，位置见工程平面布置图。

2.1.2首部枢纽

首部位置经综合分析，确定在距电源较近的祝家洞水库的东北边中部，采用潜水电泵加压，配置两级全自动过滤器和施肥器分别进行水质处理与施肥，

首部装有压力表、空气阀、闸阀、水表等设备和仪表，根据该首部枢纽设备配置，水头损失为6～10m 。

2.1.3输配水管网

管网包括主干管、分干管、支管、毛管，主干管和分干管沿山脊布置，支管与柑橘种植方向垂直（或成一定角度）布置，毛管沿柑橘种植行布置。毛管经方案优选选用de16滴灌管，材质为PE ，铺设于地面；主干管、分干管及支管采用PVC-U 管埋设在地下。

2.1.4 灌水器

地形起伏较大，灌水器采用管上压力补偿式滴头，设单株双毛细管的配置，由1m 长和0.6m 长管组成。滴头流量q d =4L/h ，一棵树2只滴头镶于de16PE 滴灌管上绕树布置，绕树圆半径为0.6m 。根据土壤及所选滴头流量湿润宽度D w =3.2m ，深度

z =0.6m ，布置见图1，相关参数见表1。

表1 滴头与毛管布设参数表

2.1.5灌溉水质要求

本工程的取水源自该区内的水库或山坪塘，水中存在大量的有机及无机杂质，以及沙砾等，影响滴头正常工作，因此必须采取恰当的水过滤系统，过滤精度须达到200目。

2.3水质处理方案

为保护灌溉系统，有效过滤杂质，应当采用多级过滤系统，并实现自动发冲洗功能。

毛管

压力补偿式滴头

3.图1 毛管及滴头布置示意图

2.2 设计参数

2.2.1 系统设计流量

依据《微灌工程技术规范》（GB/T***--2008）并结合当地情况，取系统每天运行时间C=22h ，一个系统控制面积A=66.67×2ha ，设计耗水强度

I a =4mm/d ，η=0.9，代入式(1)计算满足该区柑橘需水的流量至少应为：

270

22

9.0267.6641010a =⨯⨯⨯⨯==C A I Q η(m 3/h) (1)

系统设计流量取280m 3/h ，即可满足柑橘树灌溉要求。 2.2.2 土壤湿润比p

毛管单行直线布置，如图1，D w =2.84m ，株距S t =3.5m ，行距S r =4.5m ，代入式(2)得：

%40%1005

.45.384.2785.0%100785.022=⨯⨯⨯=⨯=r t W S S D p (2)

2.2.3 设计灌水定额m

土壤容重γ=1.45g/cm 3，计划湿润深度z =0.6m ，p =40%，根据柑橘树生长最适宜的土壤含水量，灌溉土壤水分上下限范围取田间持水量的80%和70%，田间持水量为25%，因此θmax =80%×25%=20%，θmin =70%×25%=17.5%，依据式(3)计算得灌水定额为:

()mm zp m 67.9)5.1720(406.045.11.0/1.0min max =-⨯⨯⨯⨯=-=ηθθγ (3)

2.2.4 设计灌水周期T

m =9.67mm ，I a =4mm/d ，η=0.9，依据式(4)计算得最大灌水周期为：

d

I m T a 2.29.0)4/67.9()/(=⨯==η (4)

取灌水周期为2d ，依据式（5）将设计灌水定额调整为:

mm T I a 89.89.0/24/m =⨯==η （5）

2.2.5 一次灌水延续时间t

m =8.89mm ，S t =4m ，S r =5m ，n =2，q d =4L/h 代入式(6)计算得一次灌水延续时间:

组/5.174

25

.45.389.8h nq S mS t d r t =⨯⨯⨯==

(6)