滴灌系统设计示例
按照兵团水利局、兵团节水办“关于召开兵团节水灌溉规划设计研讨会的通知”的要求,根据农八师几年来在大田作物膜下滴灌技术上的实践和研究,此次滴灌系统典型设计综合农八师的具体情况做如下简要介绍:
一、 基本资料
(一) 地形
农八师垦区地处天山北麓中段,古尔班通古特沙漠南缘。全垦区土地面积7529平方公里。垦区地势由东南向西北倾斜。垦区地形由南向北依次为天山山区、山前丘陵区、
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山前倾斜平原、洪水冲积平原、风成沙漠区。
(二) 土壤
农八师土壤缺氮面积大,全氮含量低于1%的面积占78%,碱解氮低于60ppm的面积占76%。土壤普遍缺磷,含量低于10ppm的面积占77.5%。土壤含钾丰富,约在100ppm以上。
土壤多系灰漠土、潮土、草甸土,土质多系砾质土、沙质土、粘质土等。根据农八师土壤普查结果,本设计取占范围较广的砂壤土。
(三) 作物
全垦区有效灌溉面积266万亩,其中以棉花为主。棉花种植面积占总播种面积的46.5%。本设计示例选棉花。
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始于足下
种植模式采用:一膜两管四行--宽窄行30×60cm,滴灌带间距90cm;一膜一管四行--(25+30+25)×60cm,滴灌带间距140cm。
1、 滴灌工程设计参数的确定
根据农八师目前棉花种植模式和多年实践,确定如下设计参数。
典型滴灌系统设计基本资料
序 号 项 目 名 称 单数 量 位 一 土壤与作物 1 土壤结构 砂壤土 千里之行始于足下实用文档 用心整理
2 设计日耗水量Ea mm/ 4 d 3 土壤湿润层深度Z m 0.45 4 土壤设计湿润比P % 60 5 适宜的土壤含水率% 22.5 上限 6 适宜的土壤含水率% 15 下限 三 滴头 1 选型 天业迷宫式 2 工作水头 m 10m 3 流量 L/h 2.1 (2.6) 2
4 滴头间距 m 0.9 (1.4)
(四) 水源
垦区水资源来源主要为地表水(库水、河水)和地下水。目前垦区滴灌节水工程水源以井水为主,单井流量为80立方米/小时,动水位埋深在40米左右。
(五) 气象
垦区平均海拔300-500米左右,呈典型的温带大陆性气候,冬季长而严寒,夏季短而炎热。年平均气温7.5℃-8.2℃,日照2318-2732小时,无霜期147-191天,年降雨量180-270毫米,年蒸发量1000-1500毫米。蒸发强烈,降水稀少,气候十分干燥,光照充足,热资源丰富。
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(六) 动力
原有机井泵大多为250QJ80-60/3或
250QJ80-40/2,需更换水泵及变压器。但原有高压电线不需更换。
二、 设计内容
按照农八师多数条田的规划布置方式,采用东西长800米,南北宽450米的条田进行规划设计。种植作物为棉花,种植模式采用宽窄行60×30cm与60×(25+30+25)cm,一膜两管四行与一膜一管四行,滴灌带间距0.9米与1.4m。作物东西方向种植。耕层土壤为砂壤土。
1. 管道系统
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始于足下
滴灌系统采用如下结构: 水源(井水加压)→计量装置(水表、压力表)→离心式过滤器(进排气装置)→施肥罐(施肥控制装置)→网式过滤器(排砂控制装置)→分干管(地埋PVC管)→支管(地面PE黑管)→附管(地面PE黑管)→滴灌带→滴头。
为减少水头沿程损失,降低能耗,管道系统中支管与分干管,滴灌管(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或梳型两种方式布置,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。
2. 泵站
根据水力计算结果,选择250QJ80-80/4的潜水泵,
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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,使管网破坏,影响正常供水。
3. 水源
灌溉用水以井水为水源,单井出水量80m3/h。动水位埋深40米。
水量平衡计算
A=ηQt/10Ia
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始于足下
A Q T Ia η (hm2) (m3/h) (t/d) (mm) (%) 36 80 20 4 90 4. 运行方案
系统布置两条分干管,两条分干管分别运行,采取轮灌的方式。同时开启的支管做为一个轮灌组,共分四个轮灌组。每个轮灌组有9个轮灌小区。先开启一分干的支1-支6,每条支管各开一条附管做为一个轮灌小区,一次灌水延续时间为4.2小时,一个轮灌组分9次灌完。当一个灌水小区灌水结束后,先开下一个小区,然后关闭灌水结束小区,严禁先关后开。
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一分干的支7-支12做为一个轮灌组,二分干的支13-支18做为一个轮灌组,二分干的支19-支24做为一个轮
灌组,其运行方式同一分干的支1-支6。
5. 设备投资预算及经济分析
本工程投资预算编制,依据新水基字[1992]第11号和
[96]第004号文进行编制。其综合费用、临时费用、其他费用均按兵团水利局水利水电处发《新疆兵团2000年灌区续建配套及节水灌溉示范项目实施方案编制》执行,按示范项目计取。工程投资预算及设备投资预算分析表如下:
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始于足下