某菜地喷灌工程设计说明书.docx
- 文档编号:1878826
- 上传时间:2022-10-24
- 格式:DOCX
- 页数:16
- 大小:274.75KB
某菜地喷灌工程设计说明书.docx
《某菜地喷灌工程设计说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《某菜地喷灌工程设计说明书.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
某菜地喷灌工程设计说明书
某菜地喷灌工程
规划设计说明书
一、基本资料
该蔬菜基地地处南方,蔬菜面积259亩,该地区雨量充沛,但年内分布不均,除春季外,蔬菜一般都要灌水。
由于是蔬菜灌水频繁,灌水精细的农作物,人工挑水浇灌耗费大量劳动力,而且生产效率低,所以兴建喷灌系统。
(一)地形与水源
该蔬菜地区地势平坦,呈长方形,东西长485m,南北宽365m。
田块四周均有河道,水量充足,最低水位距地面2m,可作为灌溉水源,也可进行田间排水。
内部已有东西向和南北向道路各一条,宽度均为5m(见图1)。
图1
(二)气象
该地区雨量充沛,但年内分布不均,除春季外,蔬菜一般都要灌水。
常见风速1~3m/s,风向多变。
(三)土壤
地土壤是壤土,肥力中等。
(四)灌溉资料
田间持水率32%(占土体百分比,下同),凋萎系数14%,土壤允许消耗的水量占土壤有效持水量的20%~30%,在需水高峰期,蔬菜的需水强度为7.5mm/d。
土壤稳定入渗强度10mm/h。
(五)现有设备供应情况
当地有ZY1、ZY2系列的摇臂式喷头、PVC-U管道和IS离心泵、喷头、各种塑料管和农用水泵供应。
设备供应。
本地区有电力保障,能够满足喷灌用电要求。
(六)植被情况
地种植蔬菜,拟采用ZY-2喷头进行节水灌溉.由于喷头喷洒效果好,喷头喷洒后能湿润土的,使蔬菜很好地生长。
二、设计成果
1、喷灌选型与总体规划
1.1喷灌工程应根据因地制宜的原则
资料收集:
1、地形:
地面平坦
2、土壤:
中壤土,肥力中等
3、作物:
露地蔬菜
4、水源:
田块四周均有河道,水量充足,最低水位距地面2m,可作为灌溉水源,也可进行田间排水
5、气象:
常见风速为1~3m/s,风向多变
6、种植面积259亩,内部有东西向和南北向道路各一条,宽度均为5m
系统选型:
工程应根据因地制宜原则,综合考虑以下因素选择系统类型:
1、水源类型位置;
2、地形地貌;
3、地块形状;
4、土壤地质;
5、降水量灌溉区风速;
6、风向;
7、对象;
8、社会经济条件;
9、生产管理体制;
10、劳动力状况及使用者素质等情况。
2、规划和设计
2.1喷头选择和组合间距
喷头的选择包括喷头型号,喷嘴直径和工作压力的选择。
在选定喷头之后,喷头的流量,射程等性能参数也就随之确定。
按照国家标准GB85-85《喷灌工程技术规范》规定,选择喷头和确定间距的具体原则:
(1)组合喷灌强度不超过土壤的允许喷灌强度值。
在本设计中喷头的组喷灌强度均要求小于灌区土壤允许喷灌强度。
各类土壤的允许喷灌强度如下表:
土壤类别
允许喷灌强度(mm/h)
砂土
20
砂壤土
15
壤土
12
壤粘土
10
粘土
8
注:
有良好覆盖时,表中数值可提高20%。
本题中,土壤属中壤土,肥力中等,所以对本灌区取允许喷灌强度为p=12mm/h。
(2)有题可知,常见风速为1~3m/s,风向多变。
田间持水率为32%,凋萎系数为14%,土壤允许的水量占土壤有效持水量的20%~30%。
在需水高峰期,蔬菜需水强度为7.5mm/d,土壤稳定入渗强度10mm/d。
(3)蔬菜的雾化指标取值范围在4000~5000,在选择喷头时作为依据,选择满足作物要求雾化指标的喷头。
雾化指标如下表
种类
hp/d值
蔬菜及花卉
4000~5000
粮食作物、经济作物及果树
3000~4000
牧草、饲料作物、草坪及绿化林木
2000~3000
注:
①hp为喷头工作压力水头;
②d为喷头主喷嘴直径。
(4)喷洒水利用系数,有条件时宜实测确定。
无实测资料时,可根据气候条件在下列数值范围内选取:
风速低于3.4米/秒,η=0.8~0.9;
风速为3.4~5.4米/秒,η=0.7~0.8。
注:
湿润地区取大值,干旱地区取小值。
本题中η=0.9
2.1.1喷头的选择
由于本灌区常见风速为1~3m/s,风向多变,本灌区喷头的喷洒方式有选择全圆喷洒。
根据作物对雾化指标的要求,由《喷灌技术规范》选取喷头,参数如下表所示:
型号
工作压力
喷头流量
喷头直径
射程m
喷灌强度(mm/h)
ZY-2
300
3.21
7
19.3
2.47
2.1.2确定组合及间距
该灌区多风且风向多变,以减小风的影响采用全圆喷洒喷头组合形式为正方形,支管间距、喷头间距选取见表:
喷头组合喷头间距
设计风速m/s
垂直风向a
平行风向b
0.3-1.6
R
1.3R
1.6-3.4
(1-0.8)R
(1.3-1.1)R
3.4-5.4
(0.8-0.6)R
(1.1-1)R
注:
①R为喷头射程;
②在每一档风速中可按内插法取值;
③在风向多变而采用等间距组合时,应选用垂直风向栏的数值;
④表中风速是指地面以上10米高处的风速。
确定喷头组合间距,由V=3m/s,又R=19.3m
当v1=1.6m/s时,a1=1.0R=1.0×19.3=19.3m
当v2=3m/s时,a2=0.8R=0.8×19.3=15.44m
∴
∴a=b=16.3m
A有效=ab=16.3×16.3=265.69m2
2.2校核
2.2.1雾化程度
按式:
计算
式中:
为喷头工作压力,为喷嘴直径7mm;值越大,说明其雾化程度越高,水滴直径就越小,打击强度也越小,式中选的喷头,
对于蔬菜的雾化指标Pd取值范围在4000~5000,所以所选喷头满足雾化指标要求。
2.2.2喷灌强度
喷灌强度小于12mm/h,满足。
已知:
q=3.21m3/h,A有效=ab=16.3×16.3=265.69m2
式中:
—多支管多喷头的同时喷洒;;
—喷头的喷水量
—喷灌水的有效利用系数为0.9;
—在全圆转动时一个喷头的湿润面积;
—喷灌系统的平均喷灌强度
2.3灌溉制度
2.3.1计算蔬菜的灌水定额设其计划湿润层深度为30cm,则
m设=0.1Hr(β1-β2)×1/η
=0.1*300*(32%-20.8%)×1/0.9
=37.3mm
2.3.2计算灌水周期
取T设5天
2.3.3计算一次灌水所需时间
取t=3.5h
2.3.4计算同时工作的喷头数
∵设计日净喷时间宜符合下列规定:
固定管道式喷灌系统,不宜少于12小时;
半固定管道式喷灌系统,不宜少于10小时;
移动管道式和定喷机组式喷灌系统,不宜少于8小时;
行喷式喷灌系统,不宜少于16小时。
因此,选c=12.5h
流量校核Q总=N喷q=37×3.21=118.77m³/h
2.3.5轮灌组数
n1=T设*c/t=5×12.5/3.5=18(组)
式中:
—同时工作的喷头数;
—一天中喷灌系统的有效工作小时数,取12.5;
2.3.6同时工作的支管数
为同时工作的支管
n为一根支管喷头数,n=7
该灌区的管网配置如下图:
工作制度表如下:
时间
轮灌顺序
支管号
同时工作的喷头数
每日工作的喷头数
第
一
天
1
1-1、1-2、1-3、1-4、1-5
35
105
2
1-6、1-7、1-8、1-9、1-10
35
3
1-11、1-12、1-13、1-14、1-15
35
第
二
天
1
1-16、1-17、1-18、1-19、1-20
35
105
2
2-1、2-2、2-3、2-4、2-5
35
3
2-6、2-7、2-8、2-9、2-10
35
第
三
天
1
2-11、2-12、2-13、2-14
28
119
2
2-15、2-16、2-17、2-18
28
3
2-19、2-20、3-1、3-2
28
4
3-3、3-4、3-5、3-6、3-7
35
第
四
天
1
3-8、3-9、3-10、3-11
28
112
2
3-12、3-13、3-14、3-15
28
3
3-16、3-17、3-18、3-19
28
4
3-20、4-1、4-2、4-3
28
第
五
天
1
4-4、4-5、4-6、4-7
28
119
2
4-8、4-9、4-10、4-11
28
3
4-12、4-13、4-14、4-15
28
4
4-16、4-17、4-18、4-19、4-20
35
2.4管径选择
干支管选择:
硬塑料管(PVC-U)
按管径分类常用规格:
dn20、25、32、40、50、63、75、90、110、125、140、160、180、200、225、250、280、315、355。
优点:
(1)具有较高的硬度、刚度和许用应力。
(2)抗老化能力好,经久耐用,寿命可达50年。
(3)耐腐蚀,价廉,易于粘接,自熄。
(4)可回收。
安装方便简捷,密封性好。
,数值表
管材
b
混凝土管钢
筋混凝土管
5.33
5.33
钢管、铁铸管
5.1
硬塑料管
4.77
铝质管及铝合金管
4.74
由上表及管道具体情况得
m
f
b
硬塑料管
1.77
0.948*105
4.77
2.4.1支管的选择
对于支管Fhf+Δz≤0.2hp,又
管道内径的确定
X=0.5N=7F=0.391
Fhf+△Z≤0.2hp
hf=f*L*Qm/db
Q=3.21×7=118.77m3/h
hf-支管沿程水头损失,m;
f-摩阻系数;0.948×105
Q-流量,m3/h;22.47
d-管道内径mm;
L-管道长度m;
m-流量系数;1.77
b-管径指数;4.77
hp-喷头压力
Fhf≤0.2hp
0.391*0.948*105*97.8*22.471.77/d4.77≤0.2*30
d≥51.7mm
式中:
—管道内径;—喷灌系数设计流量
Δz=0;L为同一支管上相距最远两喷头间距离
∴支管选择:
外径=63mm内径d=58mm的PVC-U管
2.4.2干管管径选择
由《喷灌工程学》查得经验公式:
<时,;
≥时,。
=n×q喷头=37×3.21=118.77m3/h
所以干管管径
根据《喷灌设计手册》选管径,壁厚为7.5mm,实际内径为的PVC-U管。
比阻值s0=2.375×10-5
2.4.3竖管的选择
竖管选用DN32钢管,内径为,竖管计算长度为2.0m
3、选配水泵和电机
3.1扬程的确定
3.1.1干管的沿程水头损失为:
hf=soQmL又L=480m
3.1.2计算典型支管沿程水头损失:
Q支=7×3.21=22.47m3/h;L=16.3×7=114.1m
3.1.3计算局部水头损失:
局部水头损失计算公式为:
Hj=ξv2/2g
式中:
Hj为局部水头损失(m);ξ为局部阻力损失系数,与管件、阀门的类型与大小有关;v、g分别为管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。
对于较大的灌溉系统,如真正按照公式计算各个管件、阀门处的局部水头损失,工作量将十分庞杂。
因此在实际设计工作中,一般先计算出沿程水头损失Hf,然后取局部水头损失:
Hj=10%Hf
即可满足设计要求。
∴Hj干=10%Hf干=5.36m
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 菜地 喷灌 工程设计 说明书