工程规模:该工程建设采用三级上水,总实际净扬程265.50m,灌溉果树面积4000亩。依据《水利水电枢纽工程的等级和级别》（GB50288—99）,工程等级为V等小（二）型,主要建筑物和次要建筑物均为5级。
3灌溉系统设计
工程系统设计灌溉面积4000亩，采用半固定式管灌和固定式滴灌形式。 3.1灌溉制度 3.1.1设计灌水定额 m?0.1?zp??max??min?/? （ 3.1.1）
式中：m ——设计灌水定额，mm；
γ——土壤容重，项目区土壤为中壤土，γ取1.4g/cm3； z ——设计土壤湿润层深度，苹果树为1.0m；
p ——设计土壤湿润比，苹果树管灌为40%，滴灌为20%； θ
max
、θ
max
min
——适宜土壤含水率上下限（占干土重量百分比）；
min
θ = 23%、θ = 18%；
η——灌溉水有效利用系数，管灌取0.873，滴灌取0.922。
η=ηs×η
f
ηs——管道水利用系数，设计值≥0.97，取0.97； ηf——田间水利用系数，设计值≥0.90；管灌取0.90，滴
灌取0.95。
η
η
管
=ηs×ηf=0.97×0.90=0.873 =ηs×ηf=0.97×0.95=0.922
滴
由以上参数，计算结果为： m 管灌= 31.62mm = 21.09m3/亩
m
滴灌
= 15mm = 10 m3/亩
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3.1.2设计灌水周期
（1）周期
T设?m/e （3.1.2）
式中：T设——设计灌水周期，d（天）；
e——控制区内苹果设计日需水量， 取2.1mm/d；
?——灌溉水有效利用系数，同（3.1.1)；
m ——设计灌水定额，mm；
则T滴 = 7.13d，取8d；T管 = 15.05d，取16d。 （2）抗旱天数
抗旱天数是设计采用的无雨保丰收的天数。即作物生长期，尤其是关键需水期，由于连续无雨或少雨，而需要灌溉的天数。?水利水电工程水利动能设计规范?规定：旱作物和单季灌区抗旱天数可为30-50天，双季灌区抗旱天数可为50-70天。
该灌区为半干旱地区，降水年内分布不均，为间歇性补充灌溉，结合当地实际情况及抗旱天数，本工程设计灌水周期取40天。 3.1.3一次灌水延续时间的确定
t=mSeSl/ηq （3.1.3）
式中：t ——一次灌水延续时间，h；
m ——设计灌水定额，mm；
Se ——灌水器间距，滴灌0.5m，管灌80m；
Sl ——末级管（滴灌管、支管、出水口）间距，滴灌2m，
管灌25m；
η——灌溉水利用系数，取值同公式（3.1.1）； q ——灌水器流量，滴灌3L/h，管灌5000L/h。 经计算，t滴=5.42小时，t管=14.49小时。
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3.1.4灌溉工作制度
苹果为深根作物，全生育期为3-8月，在西北干旱地区，为了吸
取土壤中的水分，其根深最大可达2 m，根系宽度可达2.5m，需水量较大。芽期需要有充足的水分供给，以保证花穗分化和形成，该期为需水临界期，对水最为敏感，要求土壤湿度一般在田间持水量的70 %-80%，因此，灌一次保墒水保证该期作物需求十分重要。果实膨大期是需水高峰期，叶片蒸腾及果实吸水量大，光合作用强烈，土壤湿度为田间持水量的75%-85%，到成熟期需要较高的温度和光照以利果实的糖分转化，土壤湿度一般应控制在田间持水量的65%-70%。
苹果需水高峰期为12月至1月、4月下旬至5月中旬，设计耗水强度为2.1mm/d，因此，考虑采用在生长期补关键水的方式进行灌溉，初步确定在12月末1月初冬灌、4月末至5月初春灌，7月末至8月初果实膨大期各灌一次，共灌3次。
参考多年苹果树滴灌与管灌的研究和实践经验，确定灌溉制度如下表：
灌 溉 制 度 表 表3-1
作物 名称 灌溉 方式 灌溉制度 灌水定额(m3/亩) 滴灌 苹果 管灌 灌水次数(次) 灌溉定额(m3/亩) 灌水定额(m3/亩) 灌水次数(次) 灌溉定额(m3/亩)
12-1月 4-5月 10 1 10 21.09 1 21.09 10 1 10 21.09 1 21.09 7-8月 10 1 10 21.09 1 21.09 合计 3 30 3 63.28
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3.1.4.1苹果灌溉工作制度
全面积需水量，该果园苹果种植间距为2×4m，以每株苹果湿润半径1.6m计算，其湿润面积为8m2，每亩80株苹果树占湿润面积为640m2，相应灌水定额管灌为21.09m3/亩，滴灌为10m3/亩。
采用轮灌方式， 整个灌区4000亩共设100 m3调蓄池12座，每座100 m3调蓄池平均控制300亩灌面，管灌区分为15个片区。每2亩地设置一个给水栓，平均每个给水栓同时开启4个出水口，同时运行4条支管，每条支管的出水量为2.5 m3／h 。每棵树灌水大约需要6分钟，每亩80棵树灌完需8小时，每条支管每天工作20小时可以轮灌2.5亩地，每个给水栓4条支管可轮灌10亩地，提水流量为103m3／h，可同时工作10个给水栓，每天可以轮灌100亩地，4000亩地40天可以灌完。 3.2灌溉用水量和用水流量计算 灌溉设计流量按下式计算 Q设= m A /(ηTt) 式中Q设—灌溉设计流量； m—实际灌水定额,( m3/亩)； A—灌溉面积，（亩）；
η—灌溉水利用系数,同（3.1.1)；
T—灌水周期,取40d； t—每天灌水时间,取20小时
计算灌溉用水量及用水流量，并与提灌工程正常工作情况下的提水流量进行比较，分析水量平衡状况。灌溉用水量和用水流量计算结果分别见下表3-2，表3-3。
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灌溉毛用水量计算表 表3-2
灌溉 方式 管灌 滴灌 合计 作灌溉定额 面积 （亩） 2500 1500 4000 灌溉水利 用系数 0.873 0.922 净用水量 （m3） 52733.49 14987.41 67720.91 合计毛用 水量（m3） 60404.92 16264.15 76669.07 物 (m3/亩) 苹果 21.09 10 灌溉设计流量计算表 表3-3
灌溉 方式 管灌 苹果 滴灌 合计 作物 面积 （亩） 2500 1500 4000 灌溉定额 (m/亩) 21.09 10.00 ３灌水周期（天） 40 40 日净灌水时（h） 20 20 灌溉水利 设计灌溉 流量（m3/h） 75.51 20.33 95.84 间 用系数 0.873 0.922 该工程水源选在罗家沟，从罗家沟畔原有机井出水量调查，出水量可达到70m3/h。由于该工程为改扩建工程，原有工程控制灌面1350亩，有一眼机井，出水量为40m3/h。该工程本次设计新增灌溉面积为2650亩，共计灌面4000亩，设计流量为95.84m3/h，因此需在距原机井300 m处另外新打机井一眼，出水量为63m3/h，富裕水量为7.16 m3/h，因此水源水量可以满足工程所需。 3.3蓄水池设计
经过水量平衡计算，一个灌溉期内的需水量7.67万m3，灌水周期40天，日净时间20 h，可计算出灌溉期限内一天的灌溉需水量为1916.73m3，灌溉流量为95.84 m3/h。本工程原来一、二、三级各有一座100 m3高位蓄水池可以利用，由于扬程高，为三级提灌，田间原有调蓄池部分还能利用，考虑到停电等特殊因素的影响，为了确保设计流量和设计水头，故田间新建12座100 m3高位调蓄水池供田间贮水、分片灌溉使用。
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