龙河基地柑桔园滴灌设计说明书Word文档下载推荐.doc
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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。
图1毛管及滴头布置示意图
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qd=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Dw=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
滴头型号
DKB-4-(50-400)
一棵树布置的滴头数
2
最佳工作水头范围h(m)
5-40
毛管布设间距SL(m)
4.5
额定流量q(L/h)
4
毛管外/内径(mm)
16/13.8
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。
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Ia=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:
(m3/h)
(1)
系统设计流量取280m3/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,Dw=2.84m,株距St=3.5m,行距Sr=4.5m,代入式
(2)得:
(2)
2.2.3设计灌水定额m
土壤容重γ=1.45g/cm3,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:
(3)
2.2.4设计灌水周期T
m=9.67mm,Ia=4mm/d,η=0.9,依据式(4)计算得最大灌水周期为:
(4)
取灌水周期为2d,依据式(5)将设计灌水定额调整为:
(5)
2.2.5一次灌水延续时间t
m=8.89mm,St=4m,Sr=5m,n=2,qd=4L/h代入式(6)计算得一次灌水延续时间:
(6)
表2系统设计参数表
序号
项目
参数值
1
灌溉补充强度Ia(mm/d)
5
设计灌水定额m(mm)
8.89
系统总供水流量Q(m3/h)
140
6
设计灌水周期T(d)
3
灌溉水有效利用率η
0.9
7
一次灌水延续时间t(h/组)
17.5
土壤湿润比P(%)
40
3、管网布置与系统工作制度设计
3.1管网布置
毛管沿柑橘种植行即顺坡方向布置,根据地形条件在支管两侧双向或一侧单项铺设,其长度受地形、灌水器工作压力范围、毛管进口压力及轮灌组划分等因素制约。
支管沿等高线方向铺设,毛管不同铺设长度时进口需要的工作水头不同。
干管沿山脊布置,一条主干管,两条分干管,呈“鱼骨式”,总体管网布置见工程平面布置图。
3.2系统工作制度设计
3.2.1轮灌组划分
单个滴头设计流量为qd=4L/h,系统设计流量为Q=280m3/h=280000L/h,系统总滴头数为[1000×
666.7/(3.5×
4.5)]×
2×
2=84660×
2个,系统实际轮灌组数可由式(7)确定:
(7)
对轮灌组数进行调整,按轮灌方式运行,5-6条支管为一个轮灌组,共划分3个轮灌组。
3.2.2各级管道设计流量的确定
根据运行方案逐级推算出各级管道的设计流量,毛管140m长度时流量为320L/h,支管流量为所控制的毛管的流量的总和,分干管流量为所控制支管中同时开启的支管的流量总和,依此类推,可求得其它管段流量,主干管流量为同时开启的所有支管流量总和(即系统设计流量)。
4、管网水力计算
4.1毛管和支管水力计算
毛管和支管均为多空出流管,依据式(8)计算:
(8)
详细步骤及数据略。
4.2干管管径确定和水头损失计算
经济管径的内径D'的计算依据式(9)。
(9)
由于管材价格的变化,需用式(10)将管径修正:
(10)
经计算及选用管径见图纸,管径确定后依据式(11)计算水头损失。
(11)
综上所述,系统设计工况下产生水泵出口压力最大时各级管道水头损失总和为23m,计入地形高差22m和灌水器工作压力10m等主干管进口需要工作水头为55m。
4.3水锤压力验算及防护
主干管承受压力较大,因此主要对主干管进行验算。
主干管外径为D=225、0mm、壁厚e=12.4mm、压力等级为1.MPa的PVC-U管,其弹性模量为Es=2500MPa,V初=2.47m/s,V末取0m/s,ΔV=2.47m/s,依据《微灌工程技术规范》(SL95-103)4.5.2-1和4.5.2-2计算得:
C=365.6m/s,ΔH=92m,则计入水锤后的管道工作压力(主干管进口处压力为55m水头)为55+92=147m,小于管道额定压力的1.5倍(100×
1.5=150m),故不采取水锤防护措施。
5、首部枢纽设计
5.1灌溉系统首部设计
灌溉水源为地表水,取自园区新建水塘,水中含有较多的有机、无机杂质和一些固体悬浮物,未了去除这些杂质,须在灌溉系统设置多级过滤。
在前池进口处安装栏污栅作为初级过滤;
水泵出口设置自动反冲洗砂石过滤器和网式过滤器。
配置相应的流量计、压力表和其他相应设备,为保护管路安全运行,须设置安全泄压阀,安全泄压阀需外接管路,将泄压水引回蓄水利用设施。
5.2控制方式规划设计
控制方式有手动控制、半自动控制和计算机全自动控制等,本项目选择的控制方式应为手、自动结合的模式。
力求达到满足果树需水前提下用水较少、劳动强度较低和节省劳务费等要求。
5.3过滤器
因水源为库水,含杂质主要是有机物,根据选用灌水器对水质的要求选用“全自动(200目)过滤器”过滤即可满足该滴灌系统要求,其设计流量为280m3/h。
5.4施肥器
为完善灌溉体系的水肥一体,须配备施肥罐,要求水肥合理配比和施灌。
本系统规划面积为2000亩,为了便于管理操作,选用全自动施肥器。
5.5控制量测设施与保护装置
灌溉控制阀压力选择在15kg/cm2,阀上可配装压力调节器,设置阀后管道压力,确保滴灌管在正常工作压力进行灌溉以提高灌溉均匀度。
同时,要求务必安装自动进排气阀和安全阀等阀体,以保障系统的安全运行。
阀门箱与电磁阀配套使用,以达到有效保护箱内设备的目的。
控制量测和保护装置主要有压力表、控制阀、进排气阀、逆止阀等,压力表、闸阀、空气阀为过滤器配带,逆止阀与水泵配套。
6、变配电配套工程
采用一个首部一变设计,主要包括变压器、水泵、电机、启动柜等。
根据系统设计流量和压力要求,可选用两台250QJ140-80潜水电泵并联,一台额定功率为55kw,额定电流为115A,要求电机配套功率为70kw,则变压器容量等级需用200kVA即可满足要求。
7、工程投资预算
本工程总投资、施工及设备安装费用见下表。
单位:
元
项目名称及费用
尚蔬坊基地基地
总计
备注
第一部分:
设备及安装
建安
材料
一
地埋PVC管材部分
二
地埋管件
三
地面滴灌管
四
地面管件及控制设备
五
排水阀及管件
8
六
首部设备及连接件
9
七
配电设备
用户自购
小计
第二部分:
建筑工程及其它
10
土建工程
11
一般项目
12
13
第三部分:
工程投资
14
总投资
15
亩造价
材料及用量表
编号
名称
规格
单位
用量
PVC管
Φ50,0.6MPa
米
36624
Φ63,0.6MPa
5184
Φ110,0.6MPa
3336
Φ160,1.0MPa
300
Φ200,1.0MPa
Φ225,1.0MPa
660
PVC双扩(L=1.2米)
根
80
Φ63,0.6MPa
20
Φ110,0.6MPa
Φ250,1.0MPa
PVC异径三通
Φ110×
50
个
180
63
25
Φ160×
110
PVC异径接头
Φ63×
16
PVC等径三通
Φ50×
640
PVC等径弯头
900
10
PVC内丝直接
Φ32
32
进排气阀
1"
套
PVC或铁蝶阀
Φ110
PVC平承法兰
24
17
螺丝接蝶阀用
Φ16×
120mm
48
18
Φ160
19
21
生胶带
20米/卷
卷
343
22
PVC胶
1Kg/瓶
瓶
PE滴灌管
1.1
457166
旁通
Φ16
2304
滴头
4L/h
174400
堵头
首部中央控制器
1
触摸控制显示屏
田间控制站
6
RTU控制器
48
控制阀
Φ63
51
PVC球阀
Φ50
PVC外丝
全自动过滤器
280m3/h
全自动施肥器
潜水电泵
250QJ140-80
台
变频启动柜
其余辅助材料
计算机
稳压器
电缆
维护工具
变压器
200kVA
电线
与变压器配套
m
4000
管槽挖方
宽0.6m,深0.8m
m3
22549
管槽填方
闸阀井
排水井
过滤器底座厚0.30m
C15砼长3m*宽2.5m
8、工程技施设计图
见CAD图。
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- 基地 柑桔 滴灌 设计 说明书