(2)毛灌水定额 m毛=m净/η
计算得出茶叶毛灌水定额为15mm/d。 2、设计灌水周期的确定 T= m净/Ia
Ia为作物日需水强度,本设计中Ia=Ea=4.6mm/d。 计算得出T=2.93d,所以T取3d。 3、一次灌水延续时间的确定 t= m毛SeSl/qd,式中: Se为灌水器间距; Sl为毛管间距;
qd为灌水器流量,单位L/h。 计算t=15×0.4×1.4/1.05=8h。 4、水量平衡计算 Qd=(10×A×Ia)/(η×C) Qd为滴灌系统需水流量,m3/h; A为灌溉面积,hm2; η为灌溉水利用系数;
C为系统日运行时间,本项目取16h。 计算得出Qd=106.47m3/h。
滴灌的用水量是指作物正常生长发育时需要水源提供的水量。井水、泉水、河流、水库、塘堰都可以作为滴灌系统的水源,
关键是进行水量平衡计算,以确定水源是否能满足设计滴灌面积的用水量。本设计中,水源来自沁河,水量丰富,不用担心水源水量不足的情况,沁河的水源足够500亩茶叶地的水源需求。
第三章管网系统的布置
根据地块形状,干管沿山脊线布置,分干管垂直干管布置,支管垂直分干管单向布置进入地块,支管长101m,间距25m,控制17个大棚;毛管铺设长度为25m,毛管垂直支管单向布置。单棚种植6行茶叶,3条毛管。
一、毛管布置
考虑茶叶的种植特点和种植模式,选用某公司一次成型薄壁滴灌带,内径16mm,壁厚0.31mm。滴头额定工作压力10m,额定流量1.05L/h,流态指数0.5,滴头间距0.4m,采用单行直线布置,滴灌带沿作物行布置。滴灌带从双种植行中间茶树基部穿过,喷水眼朝下,每隔3m用0.5mm厚、20cm×30cm大小的塑料薄膜铺盖固定。
选用的滴灌带滴头湿润直径为0.5m,因此
P=0.785D2/SeSl×100%=0.785×0.52/(0.4×1.4)×100%=35% P>30%,说明选用的灌水器与毛管布置方式满足设计湿润比的要求。
二、水源布置
灌溉用水来自沁河中的水,系统将沁河的水通过提水干管抽取到山头蓄水池里,再通过灌水干管自流灌溉,流入各支管和毛
管,流到各个茶叶大棚中。
第四章滴灌系统工作制度的确定
一、支、毛管水头差的分配与毛管极限长度的确定 当qv=20%时,灌水小区允许的最大水头偏差ΔH为4.12m hmax=(1+0.65×qv)1/x×hd=(1+0.65×0.2)1/0.5×10=12.77m hmin=(1-0.35×qv)1/x×hd=(1-0.35×0.2)1/0.5×10=8.65m ΔH= hmax- hmin=4.12m,式中: qv为流量偏差率; x为流态指数;
hd为灌水器额定工作压力。 根据支、毛管水头差分配比得到: ΔH毛=0.55×ΔH=0.55×4.12=2.26m ΔH支=0.45×ΔH=0.45×4.12=1.84m
如果选用D16PE管,计算毛管极限长度为 Lm=INT(
0.364
5.446ΔH??4.75
毛
????????
)
0.364
×S=INT(
5.446×2.26×164.751.1×0.4×1.051.75)
×0.4=157m,式中:
Lm为毛管允许的极限长度,m; qd为灌水器设计流量,L/h; S为毛管水灌水器间距,m; D为毛管内径,mm;
K为毛管局部水头损失加大系数。 二、轮灌组的划分
划分轮灌组的原则:
1、轮灌组的数目应满足作物需水要求,同时使水源的水量与计划灌溉的面积相协调;
2、每个轮灌组控制的面积应尽可能接近相等,以便水泵工作稳定,提高动力机和水泵的效率,减少能耗;
3、轮灌组的划分应照顾田间管理的要求;
4、为了便于运行操作和管理,通常一个轮灌组管辖的范围宜集中连片,轮管顺序可通过协商自上而下或自下而上进行;
5、确定轮管顺序时,应尽量把流量分散到各输、配水管道中去,避免管道的管径或减少其水头损失,降低管道投资或运行费用。确定轮灌区能充分发挥滴灌设备的利用率及挖掘水源灌溉潜力。在滴灌系统所控制面积内进行轮流滴灌。
系统允许的最大轮灌组数为:
固定式系统:N≤CT/t,移动式系统:N≤CT/nt N为允许的轮灌组最大数目
C为系统一天运行的时间,一般为12-20h; T为灌水时间间隔周期,d; t为一次灌水延续时间,h;
n为一条毛管在所管辖的面积内移动的次数。 本设计中,N≤16×3/8=6个。
项目区控制面积为500亩,考虑灌区实际情况,分4个轮灌组。
第五章滴灌系统的流量计算
一、毛管流量的计算
每条毛管的进口流量为Q毛=qd×式中:
????
qd为滴头出水流量,本设计中为1.05L/h; L为毛管长度,本设计中为25m; S为滴头间距,本设计中为0.4m。 计算得出Q毛=66L/h 二、支、干管流量计算
每个大棚有3条毛管,每条支管控制17个大棚,其控制流量为3366L/h。每条干管根据控制的支管数量计算控制流量。
第六章管道水力计算
管网水力计算是滴灌系统设计的中心内容,其目的是在满足水量和均匀度的前提下,确定管网布置中各级管道的直径、长度及系统扬程,进而选择水泵型号。
一、毛管水力计算
毛管水力计算的任务是根据灌水器的流量和规定的允许流量偏差,计算毛管的最大允许长度和实际使用长度,并按实际使用长度计算毛管的进口水头。
毛管实际水头损失: ΔH其中:
f,m,b为管材系数;
毛实际
=1.2×f××L×F=1.2×0.505×????
毛
????661.75164.75×25×0.365=0.015m,