果园微喷灌系统规划与设计论文

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1、果园微喷灌系统规划与设计论文摘要：微喷灌技术是主要的节水灌溉技术之一，果园应用微喷灌越来越多，微喷灌系统应如何进行规划设计，才能达到要求，本文就此问题进行研究探讨。关键词：果园微喷灌规划设计1基本情况微喷灌是通过低压管道系统，以小的流量将水喷洒到土壤表面进行局部灌溉，微喷灌的特点是灌水流量小，一次灌水延续时间较长.freel2的微灌工程，于1996年10月建成。果园最高处高程为94.91m，坡面比较均匀，高差在8～21m之间，土壤为砂壤土，含有机质少，透水性较大，保水保肥能力较差。水源利用1996年初打的一口深25m的水井，流量为2

2、5m3/h，可连续抽水4～6h，果场已有380V动力线，变压器容量为10kVA。2规划设计方案荔枝基本沿等高线种植，每行树布置一条毛管，毛管沿等高线布置，毛管间距等于果树行距，即6.0m。沿毛管在每两棵树中间布置一个微喷头，微喷头间距与荔枝树株距相等，即4.5m，微喷头用Φ4mm微管与毛管连接，微管长1.0m，用插杆固定在地面上。根据地形条件，干管沿山丘的脊线布置，由首部枢纽A点起沿山脊向北布置APS干管和向南布置AFL干管，支管沿山坡垂直于等高线布置，并尽量向两侧毛管供水，毛管平行等高线布置，见图1。图1微灌工程规划图规划设计参数

3、为：南方果树的湿润比P≥0.35，设计灌水均匀度Cu=95%，灌水有效利用系数η=0.9，设计日耗水强度Ea=2.71mm/d。3微喷灌溉制度设计计算3.1一次灌水量计算微喷灌设计一次灌水量用(1)式计算M=0.1rh(──灌水定额,.freelm；r──土壤容量，砂质壤土r=1.37g/cm3；h──灌水湿润深度，取h=0.5m；=0.1×1.37×50×(22-13.2)×0.37=22.3(mm)3.2设计灌水周期T=M/Ea22.3/2.71=8.23(d)取T=8d3.3一次灌水延续时间t=MStSr/(η水nqd)(2)

4、式中t──一次灌水延续时间,h；St──果树株距,m；η水──灌水有效利用率，取η水=0.9；qd──微喷头流量，qd=60L/h；n──灌水器数量，n=1个/株。t=22.3×4.5×6/0.9×1×60)=11.15(h)取t=11(h)3.4轮灌组数目每天工作时间取C=8h，则轮灌组数目N=CT/t=8×8/11=5.8(组)取N=6(组)为了使每个轮灌组灌水时水泵出水量基本相等，压力比较均匀，缩小管径，降低工程投资，根据实际支管情况，将各轮灌组的分组情况划分见表1。表1轮灌分组表单位：m3/h组支管流量合计组支管流量合计1支

5、1支2支14支2212.367.28.5811.439.544支7支8支189.246.016.3831.622支3支4支16支209.110.626.5412.2438.585支10支11支1914.5213.149.637.263支5支6支15支176.249.669.9611.1637.026支9支12支13支217.8611.404.7414.4638.464微灌系统管网水力计算4.1毛管水力计算4.1.1毛管水力计算参数本工程采用全圆折射式微喷头，已知灌水器流态指数X=0.5，微灌系统设计流量偏差qv=0.2，灌水器设计工

6、作水头hd=0.1MPa，设计流量q=60L/h。4.1.2灌水器设计允许工作水头偏差率4.1.3毛管最大出水孔数取Nm=10(孔)4.1.4毛管设计最大长度Lmax=NmS+S0=10×4.5+4.5/2=47.25(m)根据实际地形和管道布置情况，实际最大毛管长度L=42.5m＜Lmax=47.25m，满足设计要求。4.1.5毛管进口压力h0计算毛管沿树行平行于等高线布置，灌水器最大工作压力水头在毛管进口处第一个出水口处。h0=h1+ka(Nqd)mSo-JSoh1=(1+0.62×0.2)1/5×10+8.4×10-4×601

7、.696×2+1.34×10-5×602=14.43(m)α=1.006×10-5×1.2-(0.123Lg1.2+4.88)=4.1×10-6m=1.753(D/2.5)0.018=1.753(1.2/2.5)0.018=1.73K=1.1h0=14.43+1.1×4.1×10-6×(10×60)1.73×2-0×4.5/2=15.01(m)4.2干管、支管水力计算4.2.1干管ASHNNV工作水头(H支)39.8738.6647.6031.3747.6035.3736.9538.4347.1440.7722.254.2.6支管管

8、径计算根据地形条件及实际情况，干管沿山脊布置，支管垂直于等高线布置，此时支管水力计算应满足支管上各毛管进口的工作水头要求，因此，支管的水头损失应根据地面高差和支管进口工作水头大小确定，并根据确定支管管径。Δh=H支±ΔH地=ho(顺坡