果园微喷灌系统规划与设计

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1、果园微喷灌系统规划与设计摘要：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，灌溉周期短，需要的工作压力较低，能够较精确地控制灌水量，能把水和养分直接输送到作物根部附近的土壤中去。　　果园位于广东省电白县大衙镇，种植荔枝，树龄在3～7年左右。规划2的微灌工程，于1996年10月建成。果园最高处高程为m，坡面

2、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2m的水井，流量为2m3/h，可连续抽水4～h，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m。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，微喷头用Φmm微管与毛管连接，微管长m，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

3、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　　规划设计参数为：南方果树的湿润比P≥，设计灌水均匀度Cu=95%，灌水有效利用系数η=，设计日耗水强度Ea=mm/d。3　微喷灌溉制度设计计算　一次灌水量计算　　微喷灌设计一次灌水量用(1)式计算M=rh(Wd-Wo)P　　　　　　　　　　(1)式中　M──灌水定额,mm；　　r──土壤容量，砂质壤土r=/cm3；　　h──灌水湿润深度，取h=；　　Wd──土壤田间最大持水量，Wd=22%；　　Wo──设计含水量下限，Wo=d=%；　　P──土壤温润

4、比，P=2×5/(×6)=。M=××50×()×=22.(mm)　设计灌水周期T=M/Ea　　/=(d)　　取T=8d　一次灌水延续时间t=MStSr/(η水nqd)(2)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=；　　qd──微喷头流量，qd=60L/h；　　n──灌水器数量，n=1个/株。t=××6/×1×60)=(h)　　取t=11(h)　轮灌组数目　　每天工作时间取C=h，则轮灌组数目N=CT/t=8×8/11=5.(组)　　取N=(组)　　为了使每个轮灌组灌水时水泵出水量基本相等，压力

5、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1支2支14支224支7支8支18　2支3支4支16支20　5支10支11支19　　3支5支6支15支17　6支9支12支13支214　微灌系统管网水力计算　毛管水力计算　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=，微灌系统设计流量偏差qv=，灌水器设计工作水头hd=MPa，设计流量q=60L/h。　灌水器设计允许工作水头偏差率　毛管最大出水孔数取Nm=10(孔)

6、　毛管设计最大长度Lmax=NmS+S0=10×+/2=(m)　　根据实际地形和管道布置情况，实际最大毛管长度L=＜Lmax=，满足设计要求。　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-JSo　　　　　　　　　　h1=(1+×)1/5×10+×10-4　　　　　　　　　　　××2+×10-5×602　　　　　　　　　　=(m)　　　　　　　　　　α=×10-5×-(+)　　　　　　　　　　=×10-6　　　　　　　　　　m=(D/)　　

7、　　　　　　　　=(/)　　　　　　　　　　=　　　　　　　　　　K=　　　　　　　　　　h0=+××10-6×(10×60)　　　　　　　　　　×2-0×/2　　　　　　　　　　=(m)　干管、支管水力计算　干管ASW水力计算　　根据地形条件和管网布置情况，第一轮灌组离首部枢纽二级加压泵最远，流量Q12=3/h，W点地面高程为9m，如果支管进口水头等于毛管进口设计水头，那么只要在W点管道内有满足毛管进口水头ho的工作水头，其他毛管的进口水头均能满足要求。干管ASW沿程水头损失按勃拉休斯公式计算。　　　　　　　　　　hfAW=×104×QL/D　　

8、　　　　　　　　　=×104×［(×84+×　　　　　　　　　　　64)/50+×192/65　　　　　　　　　　　=(m