团蔬菜滴灌技术设计

团蔬菜滴灌技术设计 Prepared on 22 November 2020 141团蔬菜保护地生产示范项目节水灌溉技术设计 工程设计采用的规范标准：

依据的有关技术规范、规程、节水灌溉技术规范主要有： 1）《节水灌溉技术标准》SL207-98。 2）《微灌工程技术规范》SL103-95。 3）《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999。 4）《农田灌溉水质标准》GB5064-92。 典型滴灌系统参数设计 141团蔬菜保护地生产示范项目共亩滴灌地，种植无公害蔬菜。种植模式采用一膜一管：（20+30+20+30+20）cm，膜内毛管铺设间距；（土壤为壤土，滴头流量为h）。 根据目前蔬菜种植模式和多年实践经验，确定如下设计参数。 典型设计滴灌系统设计基本资料

序 号 项 目 名 称 单 位 数 量 一 土壤与作物 1 土壤结构 壤土

2 设计日耗水量Ea mm/d 7 3 土壤湿润层深度Z M 4 土壤设计湿润比P % 5 田间持水量 % 25 5 适宜的土壤含水率上限 % 6 适宜的土壤含水率下限 % 二 灌水器 1 选型 单翼迷宫式滴灌带

2 工作水头 M 10m 3 流量 L/h 4 滴头间距 M 5 毛管间距 M 6 铺管方式 一膜一管

系统水源 该滴灌的水源为井水。 系统动力 距滴溉系统首部附近有高压线路，不需架设高压线，只需架设安装变压器、配电箱、水泵即可满足滴灌系统运行需要。 滴灌系统结构 滴灌系统采用如下结构： 水源（加压）→计量装置（水表、压力表）→离心过滤器→网式过滤器（施肥罐）→干管（地埋PVC-U管）→支管（地面PE黑管）→滴灌管→滴头。 为降低能耗，管道系统中支管与分干管，滴灌带与支管、干管与分干管按各条田的具体形状，以优化方式采用鱼骨式布置，目的是达到操作管理方便，系统投资和运行费用最低的效果。 水量平衡 计算公式：Q=10IaA/ηt

A Q T Ia η

（hm2） （m3/h） （t/d） （mm） （%）

20 7 90 式中：A－可灌面积，hm2； Q－可供流量，m3/h Ia－设计供水强度，mm/d；

Ea－设计耗水强度，mm/d；

Po－有效降雨量，mm/d；

t－水源每日供水时数，h； η－灌溉水利用系数。 泵站 根据水量平衡计算结果，选择250QJ50/60-3潜水泵，可满足滴灌系统工作压力和设计流量。 在过滤器出口安装水表，逆止阀，在过滤器和施肥罐的前后分别设置一个压力表，观察其压力变化。 在滴灌系统的最高处设置进排气阀，以调节管网进气和排气，防止停水时管网内产生负压和开始供水时管网排气不畅产生气阻，造成管网破坏，影响正常供水。 灌水定额 m=γZPw（Qmax-Qmin）/η

其中：Z——计划湿润层深度，根据实验中实测资料，蔬菜根系层深度，生育期最大为45cm。 Pw——土壤湿润比，由《微灌工程技术》 式2-9。

Pw——NpSeW/（Sp·Sr）×100%。

Np——每棵作物的滴头数，Np=（1/）×= Se——滴头沿毛管上的间距，Se=。 W——湿润宽度（或单个滴头的湿润直径），W=。 Sp——作物株距，Sp=。 Sr——毛管铺设间距，Sr=05m。 以上参数代入式中得Pw=%。 Qmax、Qmin——土壤含水率上、下限分别按田间持水量的90%和65%。

即Qmax=，Qmin=。

γ——土壤容重，γ=cm3。

则灌水定额m滴=γZPw(Qmax-Qmin)/η。 =×××× m3/亩·次。 注：此定额为蔬菜盛果期的灌水定额。 灌水周期 T=（m/Ea）×η

式中：T—设计灌水周期（d）； m—设计灌水定额（mm）； Ea—设计耗水强度（mm/d），根据实践经验蔬菜取7；

η—灌溉水利用系数，；

根据实测取蔬菜日耗水量Ea=7mm/d，则灌水周期 T=（m/Ea）×η=7*=天

一次灌水延续时间 t=(m×Se×SL)/q 式中：t— 一次灌水延续时间，h； m—设计灌水定额（mm）； Se—滴头间距（m）；

SL—毛管间距（m）；

q—滴头设计流量（L/h）； t=（m滴×Se×SL）/qd=（××）/=小时 轮灌组N=20h/d×÷=19组，根据实际情况取不大于20组。但由于条田规格不一样，各小区一次性灌水时间也不相同，由式： t滴=（轮灌面积×设计灌水定额/水源流量）/η。

分别计算各灌水小区的一次灌水延续时间。

轮灌时一次开7个大棚的球阀，共14次灌完。 141团滴灌工程设计参数 种植模式 土壤类型 土壤容重 (g/cm3) Qmax Qmin 土壤 湿润比 湿润 宽度 滴头 流量 (L/h) 毛管 间距 (m) 灌水 定额 (mm) 灌水 周期 (d) 延续 时间 (h)

（20+30+20+30+20） 壤土

141团蔬菜保护地生产示范小区东西宽396米，南北长402米。蔬菜保护地地块形状及系统布置见附图，灌溉机井位于地块条田的边缘，主干管东西向布置，分干管沿种植方向东西向布置，系统布置三条分干管，支管垂直种植方向，毛管沿种植方向铺设。 滴灌设备包括水泵、过滤装置及干、支、附、滴灌管。水源流量50m3/h，控制面积亩，根据水量平衡计算及水力计算结果，选250QJ50/60-3潜水泵。井水进入滴灌系统经离心及网式过滤器。过滤器选用LWS-150组合式，水头损失为6-10m。施肥系统选用容量为100L的施肥罐。 Nm=INT{（[△h2]）/（K Se ）} 其中： [△h2]——毛管的允许水头偏差，m，[△h2]=β2[△h] d——毛管内径，d=16mm， K——水头损失扩大系数，K=~; Se——毛管上分流孔的间距，Se=； qd——滴头设计流量，qd=h。 滴灌带选用单翼迷宫式滴头，当滴头间距为，滴头流量q=h时，Q=。 蔬菜种植模式为（20+30+20+30+20）cm，滴灌带选用内径为16mm的PE单翼迷宫式滴灌带，以该产品的参数进行设计。滴头间距Se=，滴

头流量q=h，毛管平均铺设间距Sc=，流态指数X=。

依据《SL103-95微灌工程技术规范》，当滴灌的均匀系数Cu＞80%，

滴头设计允许流量偏差率qv≤20%，滴头的流态指数X=，则滴灌的允许设计水头偏差率[hv]应为。

[hv]≤[qv]/X·{1+(1-X)/X·[qv]} ≤×{1+×/×} ≤% 滴头的定额工作压力为100Kpa(10米水头)，则灌水小区允许水头偏差[△h]为：[△h]=[hv]·hd=×10=。 毛管和辅管的允许水头偏差 [△h]毛=[△h2]=β2[△h]=×= [△h]辅=[△h1]=β1[△h]=×= Nm=INT{（[△h2]）/（）} =INT{（××）/（××）} =201个。 则毛管辅设长度L毛≤221×=。 管道管径的确定方法选择经济流速法。塑料管材的经济流速通常取V=~s，PVC-U管材不大于2m/s，PE管材不大于s。 滴灌带选用单翼迷宫式滴头，毛管内径为16mm。毛管沿程水头损失为：hf =K（fSqdm/db）[（N+）m+1/（m+1）-Nm（1-So/S）]。毛管的局部水

头损失可按沿程水头损失的20%考虑。毛管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。 hf =××× =。 毛管的局部水头损失可按沿程水头损失的20%考虑，即 hw毛=毛=×=

毛管总水头损失为： h毛=hf毛+hw毛=+= 辅管沿程水头损失： hf =K（fSqdm/db）[（N+）m+1/（m+1）-Nm（1-So/S）] 辅管局部水头损失按沿程水头损失的20%考虑。辅管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。 一个灌溉小区内的每条支管上同时最多开启120条毛管，用一个辅管控制，则 Q铺=Q毛×13=×13=h

d铺=1000[4Q铺/(3600πv)]

=1000×[4×÷(3600××3)]= 辅管采用PE管，管径32mm，壁厚，工作压力。 沿程水头损失： hf铺=K（fSqqm/db）[（N+）m+1/（m+1）-Nm（1-So/S）] =。 辅管局部水头损失按沿程水头损失的20%考虑。 hw铺=×=

则辅管总水头损失：h铺= m。 设计中支管选用PE薄壁管，管径63mm，壁厚1mm，工作压力。支管沿程水头损失：hf=Kf（Qm/db）L。支管局部水头损失按沿程水头损失的10%考虑。支管总水头损失为沿程水头损失与局部水头损失之和。