5.3.2设计灌水周期
根据《内蒙古农作物需水规律与节水灌溉模式》,玉米日需水量平均为3.9—6.3mm/d,取平均值5.0mm/d,牧草取5.1mm/d;灌水周期公式如下:
T=η×m/E
式中:T——设计灌水周期(d); m——设计灌水定额(mm); Ea——作物日需水量(mm/d); η——灌溉水利用系数取0.85。
经计算的饲料玉米、牧草、灌水周期均为11天。 5.3.3灌溉制度的拟定
玉米和牧草的全生育期120天,作物灌溉制度是根据当地的灌溉经验及低压灌溉的特地昂制定的,详见表5-3-1。
作物灌溉制度表
作物名称 种植比例(%) 灌水次数 灌水定额 (m3/亩) 饲料玉米 牧草 35 65 7 6 42 40 灌溉定额 (m3/亩) 294 240 5.3.4灌溉用水量
灌溉水量是根据灌溉面积、作物组成及灌溉制度等进行计算,项目区灌溉面积600亩,其中饲料玉米及为210亩,牧草390亩。综合净灌溉定额为258.9m/亩,灌输水利用系数0.85,则项目区内灌溉用水量为155.34万m。
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5.4典型工程设计 5.4.1设计原则及依据 ⑴设计原则
①管道布置尽量使管最短,运行方便; ②所选材料、设备性能可靠,经久耐用;
③轮灌组的确定在满足作物需水要求的同时,尽可能便于运行管理; ④典型设计选择以单井控制面积为单元进行; (2)设计依据
①《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99; ②《节水灌溉技术规范》SL207-98;
③《低压管道输水灌溉工程技术规范》(SL/T153-95); ④《农用机电井技术规范》SD228-86; ⑤《低压管道输水灌溉》(SLKP);
⑥《节水灌溉项目可行性研究报告》编写提纲; 5.4.2单井控制面积的确定
根据本地区的自然特征、水资源条件以及项目区已有机电井资源分析,单井控制面积300亩,单井出水量80m/h.
5.4.3低压管道设计参数的确定
低压管道输水灌溉具有操作简便,节水效果好,不受风的影响和耗能低等优点,在呼勒斯太苏木乌珠尔嘎查深受农牧民的欢迎,也是本次节水项目采用的节水措施。
本次项目区全部采用地下水灌溉,低压管道灌溉设计保证率取75%,管道水利用系数0.95,田间水利用系数0.85,灌溉水利用系数取0.85。
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5.4.4灌溉设计流量
灌溉设计流量是根据灌溉面积,作物组成及灌溉制度等进行计算。计算公式依据《低压管道输水灌溉工程技术规范》SL/T153-95中公式:Q0=amA/ηTt(3.1.1)
式中:Q0---灌溉系统设计流量(m/h); a---控制性作物种植比例;a=0.65
A---设计灌溉面积(亩),单井灌溉面积为300亩; m---设计灌水定额,综合灌水定额为40.7m/亩; t---每日灌水时间,取12小时;
T---一次灌水延续时间(d),取11天; η---灌溉水利用系数,取0.85
经计算,Q0=65m/h,即设计流量取70m/h,因设计流量小于单井出水量80m/h,因此井灌能满足灌溉要求。
5.4.5灌溉工程设计 (1)管网布置
主线为160PVC管,长4000米,为双管铺设,压力为0.6MPA,管灌设计根据项目区地块,地形为南北两侧高,中间低的地形,进行两级固定管道布设,主管分布在南北两侧,东西方向各700米长,南北方向埋设支管,共计7根,单长500米,压力为0.4MPA,档距平均分配。根据项目区地形,水源位置,作物种植方向等情况进行管道布置,单管控制面积300亩,采用双向灌水方式,支管间距114米,单向支管长度500米。给水栓间距70--90米,并在线路低洼处设排水井,灌溉结束后,将
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管道内积水排至排水井内,以防止冬季困冻胀而引起管道破坏,管道布置详见典型区低压管道输水灌溉平面布图。
(2)管材、管径的确定
主管和支管全部采用硬PVC管;依据《低压管道输水灌溉工程技术规范》SL/T153-95表3.4.1中要求,硬塑料管适宜流速在1.0-1.5m/s,本次设计取1.2m/s,根据经验公式:d=160计算得:主支管内径d=160mm、本次设计选择主干管外径为160mm,支管外径为160mm。管道正常工作压力为0.2mpa。输水管道指标表见表5-4-1。
输水管道指标表 表5-4-5
干、支管 单井出水量 控制面积 流量 干管管径 m/h 80 3支管间距 支管管径 mm 160 管材 UPVC m 114 300 m/s 0.022 3mm 160 (3)管道水力计算 ①沿程水头损失
采用单向2支管为一轮灌组的工作制度,按最不利情况计算,管道沿程水头损失采用下式计算:
hf=fQL/D(3.3.1)
式中hf---管道沿程水头损失(m);
f---管材摩阻系数,取0.948×10;(表3.3.1) L---管道长度(m),取最远处410米, D---管道内径(mm);
m---流量指数,m=1.77; b---管径指数b=4. 77;
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经计算,典型项目区输水干管hf=33m; 支出管hf=10m。 ②局部水头损失
管道局部水头损失按沿程水头损失的10%计算;h局=1m。 ③管道总水头损失
管道总水头损失为H损=33+10+1=44m。 (4)水泵的选型及机电设备 ①总扬程计算
项目区井的动水位为16m,则按下式计算: 总扬程H扬=H损+H井+H泵+△H十H 式中:H扬---设计总扬程(m); H损---管道总水头损失(m);
H井---水泵出口至干管进口水头损失(m)计算得H损=0.8m; H泵---机泵系统损失3m;
△H---动水位离地面垂直高度(m); H---地面高差(m);
经计算总扬程:H扬=40+16=60(m) (5)水泵选型及配套机电设备
典型项目区水泵设计流量为80T/H,总扬程为60M,所以机电井需选250QJ80-60/3型潜水泵,功率为22KW。
(6)给水栓
给水栓是低压管道输水的主要田间灌水设备,也是连接下级输水软管系统的主要装置,因此给水拴应结构合理、坚固耐用、密封性好,并有足够的过流能力。本次设计采用双向供水形式。
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