枸杞滴灌设计PPT课件.ppt

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1、甘肃玉门花海镇枸杞滴灌设计学 校:甘肃农业大学 学 院：工学院专 业：09级农业水利工程学 号：2009095028答 辩 人：党 业一.综合说明 玉门市地处甘肃省西北部,河西走廊西端，祁连山北麓，东临嘉峪关，西毗瓜州，东西长114km，南北宽112.5km，总面积1.35万 km2，其中绿洲面积0.144万km2，占总面积的10.7%。为甘肃河西走廊交通之门户。本设计为郁闷花海镇柳湖乡195亩枸杞滴灌进行详细的计算，典型片面积占实施总面积6.38%，满足规范要求。项目区有机井1眼，井深70m，静水位35m，动水位40m，机井出水量Q=80m3/h。二.水文及地质情况 根据玉门市气象站多年气象

2、观测资料统计，多年平均降水量为66.7mm，年均蒸发量2800.20mm，最大24小时降雨量为32.1mm本设计区内地势平坦，土壤肥沃，耕作土壤主要有灌淤土、潮土、风沙土等，灌淤土为主要耕作土壤，分布面积广，土壤肥力高，以轻壤土和沙壤土为主，中壤土次之，耕作层有机质含量10.523.2g/kg，容重1.161.49g/cm3，渗透率0.17md，田间持水率1632%，PH值一般在8左右，含盐量0.4g/kg以下，盐分以硫酸盐为主。地下水埋深大于5m，矿化度小于1g/L，水化学为硫酸重碳酸钙、钠、镁型。该区土壤适宜枸杞、葡萄、棉花、小麦等作物。三.建设内容及工程设计 改造机井1座，修建20m2管

3、理房1座，更换机电设备1套，安装滴灌首部系统1套（离心+叠片过滤器1套，压差式施肥罐1套），埋设0.4MPa160PVC管0.213km，0.4MPa110PVC管1.179km，0.25MPa63PE管0.96km，0.6MPa63PVC管0.24km,0.2MPa16滴灌带6.48km，修建检查井2座，排水井3座，安装给水栓12套。工程为V等小（2）型工程，主要及次要建筑物按5级设计。设计灌溉面积195亩。序号序号参数名称参数名称参数值参数值1 1灌溉补充强度灌溉补充强度I Ia a（/d/d）4 42 2系统总供水流量系统总供水流量Q Q（m m3 3/h/h）80803 3灌溉水有效利

4、用率灌溉水有效利用率0.90.94 4土壤湿润比土壤湿润比p p（%）40405 5设计灌水定额设计灌水定额m(m()/)/（m m3 3/亩）亩）22.22/14.822.22/14.86 6设计灌水周期设计灌水周期T(d)T(d)5 57 7初设一次灌水延续时间初设一次灌水延续时间t(h/t(h/组组)4 4系统初设参数表1.节水灌溉模式依据枸杞种植模式株行距：1.02.0m和实验证明，选用滴灌灌溉模式，能达到更显著的节水、增产目的。2.系统选型与初设参数 系统结构为“水源工程首部输配水管网灌水器”；输配水管网由干管、分干管、地面支管及毛管组成。干管采用0.4MPa160PVC管、分干管等

5、采用0.4MPa110PVC管，以地埋形式铺设，地面支管及毛管（滴灌管）铺设于地面。灌溉采用滴灌，滴头流量3L/h，间距0.5m，壁厚0.6mm，每行铺设一根毛管，铺设间距2.0m，由地面支管控制灌溉。详见花海镇枸杞井水滴灌典型设计（1）平面布置图。（1）.水量平衡计算 Ia=4mm/d,=0.9，C=22h,由公式可得：Q=26.3(m3/h)，项目区有机井一眼，供水量为80m3/h，可满足灌溉要求。（2）.土壤湿润比 p=式中：Se滴头间距，0.5m；St作物间距，1.0m；Sw湿润宽度，1m；Sr作物窄行与宽行的平均值，2.0m；N一棵作物所占有的灌水器数目，2个；带入公式 得：P=40

6、3.3.初定参数初定参数(3).设计最大灌水定额 =1.35g/cm3,z按枸杞生长情况取0.6m，z=0.6mP=40%,，根据公式计算灌水定额 =20.25()=13.5(m3/亩)(4).设计灌水周期T T=/Ia 由公式得T=5.06（d)，取5天。(5).一次灌水延续时间 t=设计灌水定额m=22.22,Se=0.5m,St=2,=3L/h，根据公式得：t=3.7（h/组）取t=4小时。作物作物名称名称净灌水定额净灌水定额毛灌水定额毛灌水定额灌水灌水周期周期灌水灌水次数次数净灌水定额净灌水定额毛灌水定额毛灌水定额枸杞枸杞mmmmm/m/亩亩mmmmm/m/亩亩d d次次mmmmm/

7、m/亩亩mmmmm/m/亩亩20.2520.2513.513.522.222.214.814.85 51515450450300300500500333.3333.3（1）管网布置毛管沿枸杞作物方向直线布置，毛管双侧铺设，单侧长度54 m由地面支管控制。（2）系统的工作制度轮灌组的划分本工程运行按照系统运行表进行灌溉，根据实际运行情况，可划分6个轮灌组。轮灌组的校核：Ndt*T/t，式中dt=22h，T=5d，t=4h，计算得N27.5组，确定轮灌组为22组 项目实施作物灌溉制度表4.4.管网布置与系统工作制度确定管网布置与系统工作制度确定5.水力计算和管道管径的确定 (1)地面支管管径的确定

8、地面支管流量10/,则地面支管管径选用63。(2)小区压力校核设定最不利小区出水口压力为hs=11.48m。最末端灌水器压力为 =11.48-毛管水损-支管水损 =11.48-0.87-0.61=10m7m 经校核小区压力满足要求。(3)干管管径D T=/Ia 依据微管工程技术规范，对多孔出流的滴管带，采用下列公式计算：各级管道的进口流量，计算：Q=i=1、2、3n各级管道的管径确定各级管道的管径通常采用经济流速（(v=1.01.5m/s)计算，根据下面公式计算。D=1000 18.8 管道名称管道名称材质材质管径管径 （mmmm）流量流量（m m3 3/h/h）下级管下级管 道流量道流量 （

9、m m3 3/h/h）所包含所包含 下级管下级管 道数量道数量计算计算 管径管径 （mmmm）管网管网 流速流速 （m/sm/s）干管干管PVCPVC160160808062.562.54 4153.5153.51.21.2分干管分干管PVCPVC110110404020203 3104.28104.281.3 1.3 竖管竖管PVCPVC110110404020203 3104.28104.281.3 1.3 地面支管地面支管PEPE636320200.520.52303073.7473.741.301.30毛管毛管PEPE16160.3180.3180.0020.0021081089.30

10、9.301.301.30项目项目s(s(单孔间距单孔间距m)m)单孔流量孔流量(L/h)d(d(管径管径mm)mm)N(N(多孔多孔数数)多孔系多孔系数数沿程水沿程水损损(m)(m)总水总水损损(m)(m)多孔管多孔管(毛管毛管)0.50.53 316161061060.36830.36830.790.790.870.87多孔管多孔管(支管支管)2 2318318636330300.38040.38040.550.550.610.61各级管道流量及管径计算表各级管道流量及管径计算表水损计算成果表水损计算成果表 分项各级管网分项各级管网管外径管外径（）（）管内径管内径d d（）（）管段长管段长L

11、 L（m m）流量流量Q Q(m(m3 3/h)/h)总水头损失总水头损失（m m）毛管毛管161614.814.854540.3180.3180.870.87支管支管63635858606010100.610.61分干管分干管11011010510535035040405.715.71主干管主干管160160152.6152.615415480801.441.44合计合计8.638.63主干管进口压力水头（主干管进口压力水头（m m）18.6318.63首部枢纽水头损失（首部枢纽水头损失（m m）15.0015.00首部枢纽进口所需压力水头（首部枢纽进口所需压力水头（m m）33.6333.

12、636.6.管道水头损失计算管道水头损失计算h hf f hf=f L/Db 产生水泵出口压力最大时系统水头损失计算汇总表产生水泵出口压力最大时系统水头损失计算汇总表 根据流速和经济水力坡度，主干管，分干管预选管径160mm和110mmPVC管材，公称压力0.4Mpa；地面支管选用63mmPE管。依据公式计算最不利出水口水头hf。根据要求F取0.464，m取1.77，b取4.77，局部水头损失取沿程水头损失的8。因此：支管进口压力水头=11.48m分干管进口压力水头=17.19m主干管进口压力水头=18.63m首部枢纽水头损失初估15m.水泵出口压力水头为33.63m。产生水泵出口压力最大时系

13、统水头损失计算。7.滴灌系统首部的设计(1)水源过滤设备选型 因水源为井水，所含杂质主要为沙粒，选用“离心+叠片过滤器”过滤后满足滴灌要求，本设计设计流量为80 m3/h。选择过滤器型号为LD100。(2)施肥罐选型加入施肥罐得肥料的体积应小于施肥罐容积的2/3,本系统规划面积200亩，每个轮灌组面积为40亩，每亩地一次最大施肥量为1.5kg，一次施肥总量为60kg,以常用肥料尿素计算，其比重为1.34kg/L,体积为44.78L2/3100,施肥罐选用100L。(3)水泵与动力选型 H=抽水损失+首部枢纽进口所需压力水头 计算得H=33.63m(4)水泵的选型经计算潜水泵出地扬程为33.63

14、m，根据系统设计流量和压力选择水泵：流量=80m3/h，扬程=33.63m+动水位=33.63+40=73.63m。取水泵扬程为H=80m，潜水泵型号为200QJ80-80/5。8.枸杞滴灌土建工程设计 滴灌系统的土建工程包括：干管和分干管管槽、阀门井、排水井、镇墩和支墩等。(1)干管和分干管管槽 根据项目区建设条件，管槽开挖采用人工开挖，管槽断面选用梯形断面。根据项目区历年来平均最大冻土深度1.89m和管网中干管的直径，确定管槽开挖深度为2.0m，开挖上口宽为1.6m，下口宽为0.6m。(2)阀门井 滴灌系统干管上设控制阀门，阀门井底部采用C15砼现浇，M10砂浆砌井壁，C20钢筋砼现浇井圈

15、深度2.30m，井径1.2m，并配置C20钢筋砼现浇井盖，压力等级为荷载10t。(3)排水井在滴灌系统干管末端（最低处）设排水阀门，排水井井底部采用铺筑0.3m厚的砂砾石层，井壁采用M10砂浆砌筑，C20钢筋砼现浇井圈，深度2.30m，井径1.2m，并配置C20钢筋砼现浇井盖，压力等级为荷载10t。(4)镇墩和支墩 滴灌系统沿干管、分干管的管道分岔、拐弯、变径、末端、阀门位置和直管每隔200m设置镇（支）墩。镇（支）墩采用C15砼现浇。四、经济效益分析1.节水效益 项目实施后，因实施了高效节水灌溉,用水量大为减少，同时地下水开发量也在减少，项目实施后净节水量25993.5m3，按现行政府指导

16、水价0.084元/m3计算，产生节水效益2183.5元/年。灌溉方灌溉方式式种植种植面积面积现状水现状水平年需平年需水量水量(m(m3 3)设计水设计水平年需平年需水量水量(m(m3 3)节水量节水量 (m(m3 3)单价单价节水效节水效益益(元元)(亩亩)(元元/m/m3 3)枸杞滴枸杞滴灌灌195195909879098764993.64993.5 525993.25993.5 50.0840.0842183.52183.5节水效益计算表节水效益计算表 2.节肥效益分析 高效节水后，据统计滴灌工程省工60元/亩，省肥15元/亩。则滴灌工程年省工效益11700元，年省肥效益2925元；项目区

17、年省工省肥效益14625元。工程类工程类型型面积面积(亩亩)亩省工亩省工(元元)省工效省工效益益(元元)亩省肥亩省肥(元元)省肥效省肥效益益(元元)效益合效益合计计(元元)滴灌滴灌195195606011700117001515292529251462514625省工省肥效益分析表省工省肥效益分析表 3.增产增收效益 本项目的实施,提高了作物灌水的保证率，从而达到增产增效的目的。本项目实施高效节水灌溉为枸杞滴灌，灌溉面积195亩。序序号号灌溉条件灌溉条件项目实施项目实施前前项目实项目实施后施后亩增产亩增产（kg/kg/亩）亩）总增产总增产 （kgkg）总增总增产值产值（万（万元）元）灌溉方式灌

18、溉方式种植作种植作物物种植面种植面积积单价单价 （元（元/kg/kg）平均亩产平均亩产（kg/kg/亩）亩）平均亩平均亩产（产（kg/kg/亩）亩）1 1枸杞滴灌枸杞滴灌（井水）（井水）枸杞枸杞19519542.0042.0020020023023030305850585024.524.57 7直接增产效益直接增产效益:12.258:12.258万元。万元。备注：备注：1 1、所有产品价格均采用当地综合市场价格；、所有产品价格均采用当地综合市场价格；2 2、灌溉效益分摊系数为、灌溉效益分摊系数为0.50.5。亩节水灌溉年均直接增产效益计算表亩节水灌溉年均直接增产效益计算表 根据以上效益计算，本

19、项目实施后每年增加净产值24.57万元。考虑0.5的水利效益分摊系数，本项目年增灌溉效益12.258万元。根据以上效益分析，可得本项目实施后，年可增加效益为13.9658万元。通过以上设计和经济分析得出，滴灌是一种高效的灌溉方式，它的作用不仅仅在于节水这一方面，而同时在节肥和增产方面也有很大的优势，并且在改良土壤方面也有一定的作用。尽管滴灌的发展比较缓慢，但是，在今后的灌溉行业中，滴灌肯定会是一种非常重要的灌溉方式。结论致谢 经过十周努力工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的相互支持，

20、想要完成这个设计是十分困难的。在这里首先要感谢我的导师李晓玲老师和大禹节水公司的杨凯杨主任。李老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从一开始的设计草案到最后的详细设计，过程中查阅资料、教室指导、办公室答疑，等各个环节李老师都给予了我悉心的指导，使我们所学的专业知识和实践有机结合起来。除了敬佩李老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神还有认真负责的工作态度也是我学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在李老师的指导下我们获益匪浅，在设计的进行过程中也达到了事半功倍的效果。其次要感谢帮助我做毕业设计同组各位同学，大家在本次设计相互讨论，相互督促，相互帮助，克服了许多困难来完成此次毕业设计。如果没有大家的帮助跟我们一起努力的工作，此次设计的完成将变得非常困难。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下基础课及农业水利工程专业课知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。最后感谢工学院和我的母校甘肃农业大学四年来对我的大力栽培。