不同。
(2)土壤性质:对于粘性土适宜选用流量小的滴头,对于重壤和中壤土,滴头流量不大于3L/h;对于砂土宜选用流量大的滴头,以扩大浸润面积,减少渗漏损失。
(3)工作压力及范围:滴头都有其适宜的工作压力和范围,根据系统需要,因地制宜地选用工作压力。
(4)流量压力关系:一般选用流态指数小的灌水器对提高均匀度有利,但有时流态指数小的灌水器流道尺寸也小,或流道尺寸长,抗堵性能差,应综合考虑。
(5)灌水器价格:滴灌中,滴管带用量较大,要选用性价比高的滴管带,杜绝选用价格低、质量差的滴管带。 2. 5 控制及保护装置
滴灌系统控制设施一般包括各种阀门,如闸阀、球阀、蝶阀、流量与压力调节装置等,其作用是控制和调节滴灌系统的流量和压力。一般有压力表、水表等。保护设施用来保证系统在规定压力范围内工作,消除管路中的气阻和真空等,一般有进(排)气阀、安全阀、逆止阀、泄水阀、空气阀等。
滴灌常用阀门作用与安装位置表
阀门名称 闸阀或蝶阀 球阀 进排气阀 逆止阀 安全阀 作用 控制、调节 控制、调节 可以进气、排气,防止气阻或负压 防止倒流 消除水锤压力 安装位置 在首部枢纽中水泵出口或跟干管进口处 过滤器的冲洗口与排污口、施肥罐的进出水口、支管进口处 安装在系统最高处 水泵出口处 安装于输水干管上 3 膜下滴灌工程设计参数
(1)灌溉设计保证率。随着降雨量及分配的变化,各年灌溉水量不同,根据历年降雨资料,用频率计算方法进行统计分析,确定不同程度的干旱年份作为设计的依据。滴灌设计保证率应根据自然条件和经济条件确定,一般不低于85%。
(2)灌溉水利用系数。指灌到田间可被作物利用的水量与水源处引进的总水量的比值,要求应不低于0.9。
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(3)系统日工作小时数。根据工程运行经验,机井供水不宜超过22小时/每天;地表水或需要实行连续供水的,也不宜超过22小时/每天,剩余时间为停机故障和系统检修时间。
(4)流量偏差率。同一灌水小区内灌水器的最大、最小流量之差与设计流量的比值,是目前滴灌工程设计中反映设计灌水均匀度的指标,用qv 表示。
4 系统设计工作制度
滴灌系统通常有续灌、轮灌、随机供水灌溉三种配水方式。在确定系统工作制度时,应考虑种植作物、水源条件、经济状况、农户承包及管理方式等,合理确定。全系统续灌时,系统内全部管道同时供水,对设计灌区内所有作物同时灌水,因而系统流量大,增加工程投资,设备利用率低,所以全系统续灌多用于较小的滴灌系统。较大的滴灌系统,其灌水方式往往是已同时开启的数条(对)毛管为一个基本灌水单元,也即灌水小区,运行时它们按轮灌分组依次轮流受水;对于基本灌水单元上游的各级管道,一般是上一级管道向下一级管道配水时,下一级管道轮流受水,这是目前大田滴灌系统中普遍采用的一种轮灌工作制度。随机供水灌溉适合于一个系统包含多个承包农户、种植多种作物的形式。对于采用轮灌方式配水的滴灌系统,目前应用较多的轮灌方式有以下两种:
(1)辅管轮灌方式。每条支管上布置有若干条辅管,以一条辅管控制的灌溉范围为基本灌水单元。系统运行时,每次开启该轮灌组内的每条支管上的一条或多条辅管,该辅管上的毛管同时灌水。这样系统流量分散,操作灵活。
(2)支管轮灌方式。支管上不设辅管,以一条支管控制的灌溉范围为基本灌水单元,一条或多条支管构成一个轮灌组。每个轮灌组运行时,该轮灌组内的支管上所有毛管全部开启。一个轮灌组灌水完成后开启下一个轮灌组内的支管,关闭前一个轮灌组内的支管。此种轮灌方式水量相对集中,管理方便。
轮灌组的划分对系统投资影响较大,同一轮灌组内的地块集中连片,运行管理方便,但流量集中、管路投资较高;若地块过于分散,管路投资可减小,但又导致管理不便。轮灌组划分应注意以下事项:
(1)各轮灌组面积和流量相近。
(2)重视土地承包与管理方式,方便农户操作和管理。
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(3)轮灌组中各灌水小区相对集中,按一定的顺序编组。 (4)同一轮灌组中的种植作物相同。
滴灌典型设计实例(供参考)
1 项目区概况
(1)地理位置
该典型区位于**乡**村,总面积3000亩,距离市区45km,交通便利。东:41°52'29.40\,120°26'39.93\南:41°52'11.56\,120°26'2.84\西:41°52'29.85\,120°25'46.82\北41°52'38.19\,120°26'14.36\,项目区所在地海拔381.5m。
(2)气候
该区域属暖温带半湿润的大陆性季风气候,多年平均降雨量为474.7mm,多年平均气温为8.7℃,最大冻土层深度为1.3m。
(3)水文地质
境内地下水主要受气候和水文地质条件影响,水位埋深深浅不一,一般河流各地段水位埋深2-6m,坡地8-10m,山地10-30m不等,地下水质较好,一般为重碳酸钙钠水和重碳酸钙镁水,矿化度在0.5mg/l左右,PH值在6.5-7之间。项目区内机井出水量在30-60m3/h之间,水源动水位在20m。
(4)地形和土壤
项目区属于低山丘陵区,地型东北高,西南低,典型区位于河谷地带地势比较平坦。
项目区内土壤类型可分为褐土、棕壤、草甸土3大类11个亚类,褐土是境内的主要地带性土壤,分布较广,占境内总土壤面积的85%,棕壤土分布面积较少占8%,草甸土壤占7%。该项目区土壤性质以棕壤土和褐土为主,土壤腐殖质较厚,土壤通透性好,土层厚度在55-150cm之间,土壤PH值为7.1-8.2。土壤田间最大持水率28%,土壤干密度为1.45g/cm3-1.52g/cm3。
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(5)社会经济状况
**乡现有人口17557人,2010年人均收入7515元,粮食作物以玉米为主,种植结构比较单一。项目区灌溉主要模式为大水漫灌,费时、费水、费工、费用高。项目区大部分地区处于雨养农业状态。
(6)节水灌溉现状
项目区共22个乡镇,灌溉面积32.3万亩,有效灌溉面积26.36万亩,其中地下水有效灌溉面积22.9万亩,主要是井灌区管灌。地表水有效灌溉面积3.406万亩,主要靠方塘蓄水和自流引潜灌渠灌溉。
(7)种植模式与种植结构
区域内以种植玉米为主,种植模式为密植大垄双行,垄距为1.2m,宽行距0.8m,窄行距0.4m,株距为0.3m,亩均种植4500株。
2工程设计
(1)设计依据
《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-1999) 《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363-2006) 《微灌工程技术规范》(GB/T50485-2009); 《机井技术规范》(GB/T50625-2010) 《农田灌溉水质标准》(GB5084-92) (2)设计参数确定
按照典型地块的规划布置方式进行设计,根据**市多年实践经验和现行规范,确定如下设计参数。
玉米膜下滴灌工程设计参数表
序 号 1 2 3 4 5
项目名称 土壤结构 设计日耗水量Ea 土壤湿润层深度Z 灌溉水有效利用系数 土壤设计湿润比P 9
单 位 mm/d m % % 数量 壤土 6 0.4 90 60
序 号 6 7 8 9 10 11 12 项目名称 适宜的土壤含水率上限 适宜的土壤含水率下限 滴头选型 设计工作水头 设计滴头流量 滴头间距 田间持水率 单 位 % % m L/h m % 数量 90 70 内镶贴片式 10 1.38 0.3 26 (3)灌溉方式选择
根据项目区水源、地形、当地实际运行方式,灌溉方式选择膜下滴灌系统。典型设计地块面积190亩,根据水源地质条件,在旧井附近新打水源井一眼,配电等附属设施仍延续使用,在P=85%时,井出水量40m3/h,水源井设计新建井房一座,其内布置过滤器、水泵、开关启动柜、逆止阀等首部工程。其布置顺序为逆止阀—闸阀—离心过滤器—施肥灌—网式过滤器—压力表—水表—闸阀,首部工程见下图:
(4)项目区内水源条件分析
在p=85%时,单井出水量40m3/h,井深60m,水质符合微灌规范要求,适宜发展膜下滴灌。
单井控制灌溉面积计算
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