蔬菜基地喷灌工程设计

1.1.1.1 蔬菜基地喷灌工程设计 1）工程总体规划

为便于管线布置管理，拟将蔬菜基地北面三块规化为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ区，并布置斗、农沟。这六个区在梅江沟建一个泵站供水，采用U型槽输水（见蔬菜基地规划图）。

因为此喷灌用于蔬菜生产，所以选择固定式灌溉管道系统。它有灌水均匀，用水量省，作物增产幅度大以及省地省工等优点。

2）灌溉制度

喷灌的灌溉水利用系数可按下式确定。

式中 η——灌溉水利用系数：

ηG——管道系统水利用系数，可在0.95~0.98之间选取；

ηP——田间喷洒水利用系数，根据气候条件可在下列范围内选取： 风速低于3.4m/s，ηP=0.8~0.9； 风速为3.4~5.4m/s，ηP=0.7~0.8。

根据当地气象资料取田间喷洒水利用系数ηP=0.8，计计算得灌溉水利用系数为0.78。

灌水定额

设计灌水定额计算公式:

m设计0.1H(max-min)/G•P

式中 H——作物土壤计划湿润层的厚度，取35cm； θmax——适宜土壤含水量上限（体积百分比）；

θmin——适宜土壤含水量下限（体积百分比）； 计算得设计灌水定额为25mm。 灌水周期（以天计），按下式计算：

Tm设计/e

式中 e——作物耗水最旺时期的日平均耗水量（mm/d)，取5mm/d； 其余符号同前。 计算得灌水周期T=5d。 3）喷头选择

喷头选用20PY2-30°及20PY2H-30°型，喷嘴直径6mm，工作压力0.25Mpa，喷头流量2.02m3/h，喷头射程17米。在田块边缘使用20PY2H-30°喷头，进行扇形喷洒。

（一）喷灌技术参数

由资料查得砂壤土的允许喷灌强度[ρ]=15mm/h 蔬菜适宜雾化指标：

Whhp/d4000~5000

式中 Wh——喷灌的雾化指标； hp——喷头工作压力水头（m）； d——喷头主喷嘴直径。 （二）雾化指标校核：

Whhp/d4166

WhWh

雾化指标满足要求。

4）确定喷头组合间距 喷头设计射程可按下式计算：

R设KR

式中 R设—喷头的设计射程，m； K—系数取0.8； R—喷头的射程，m。 经计算得喷头设计射程为13.6m。 喷头组合形式采用正三角形布置。

a=1.73×13.6=23.5m，取23m； b=1.5×13.6=20.4m，取20m。

灌溉系统的平均喷灌强度（mm/d)可按下式确定：

1000q/(ab)

式中 q——一个喷头的流量，m3/h;

η——喷灌水利用系数，取0.78 a——喷头布置间距，m； b——支管布置间距，m。

经计算得平均喷灌强度为3.42mm/d，小于砂壤土的允许喷灌强度，喷灌强度满足要求。

5）确定工作制度

（一）计算一个轮灌组的喷灌时间

tm/

式中：t——喷头在工作点的工作时间，h；

m——毛喷灌定额，mm； 其余符号同前。 经计算得t=7.35h，取7.5h。 （二）同时工作的喷头数 A、Ⅰ区工作制度

①Ⅰ区每天工作的时间取td=20小时 同时工作的喷头数（np）可按下式计算：

npAtabTtd

np=52.3，取52个。 ②同时工作的支管数

N支np/n支

式中 n支——一条支管上的喷头数，7个。 N支=7.4，取7条支管同时工作。 ③确定轮灌组数 轮灌组数：

n62（个组）97

B、Ⅱ区工作制度

①Ⅱ区每天工作的时间取td=20小时 同时工作的喷头数（np）可按下式计算：

npAtabTtd

np=52.3，取52个。

②同时工作的支管数

N支np/n支

式中 n支——一条支管上的喷头数，7个。 N支=7.4，取7条支管同时工作。 ③确定轮灌组数 轮灌组数：

n64（个组）97

C、Ⅲ区工作制度

①Ⅲ区每天工作的时间取td=20小时 同时工作的喷头数（np）可按下式计算：

npAtabTtd

np=57.8，取58个 ②同时工作的支管数

N支np/n支

式中 n支——一条支管上的喷头数，7个。 N支=8.3，取8条支管同时工作。 ③确定轮灌组数 轮灌组数：

n62（个组）88

D、Ⅳ区工作制度

①Ⅳ区每天工作的时间取td=20小时

同时工作的喷头数（np）可按下式计算：

npAtabTtd

np=57.8，取58个 ②同时工作的支管数

N支np/n支

式中 n支——一条支管上的喷头数，7个。

N支=8.3，取8条支管同时工作。 ③确定轮灌组数 轮灌组数：

n62（个组）88

E、Ⅴ区工作制度

①Ⅴ区每天工作的时间取td=20小时 同时工作的喷头数（np）可按下式计算：

npAtabTtd

np=56.6，取57个 ②同时工作的支管数

N支np/n支

式中 n支——一条支管上的喷头数，7个。 N支=8.1，取8条支管同时工作。 ③确定轮灌组数

轮灌组数：

n62（个组）88

F、Ⅵ区工作制度

①Ⅵ区每天工作的时间取td=14小时 同时工作的喷头数（np）可按下式计算：

npAtabTtd

np=56.6，取57个 ②同时工作的支管数

N支np/n支

式中 n支——一条支管上的喷头数，7个。 N支=8.1，取8条支管同时工作。 ③确定轮灌组数 轮灌组数：

n62（个组）88

6）管道水力计算 （一）初选管径 A、Ⅰ区

干管、支管采用UPVC管，竖管采用镀锌钢管。

D支1.13Q3600 式中：D——管道直径； Q——管道设计流量；

v——管道经济流速取1.5m/s。 设计流量可按下式求得：

N喷头Qq/i1G

式中 q——设计压力下喷头流量（m3/h); ηG——管道系统水利用系数； N喷头——一条支管上喷头个数。

支管上设计流量为14.4m3/h。计算得在经济流速下支管直径为58.4mm，选取外径63mm，内径58mm的支管。

D分干1.13Q3600 一条分干管上有两条支管，分干管上设计流量为28.8m3/h。计算得在经济流速下支管直径为82.5mm，选取外径90mm，内径84mm的支管。

D干1.13Q3600 干管上设计流量为101m3/h，计算得经济流速下干管直径为154.5mm，选取外径160mm，内径150mm的干管。

B、Ⅱ区

干管、支管采用UPVC管，竖管采用镀锌钢管。

D支1.13Q3600 式中：D——管道直径； Q——管道设计流量；

v——管道经济流速取1.5m/s。 设计流量可按下式求得：

N喷头Qqi1p/G

式中 qp——设计压力下喷头流量（m3/h); ηG——管道系统水利用系数； N喷头——一条支管上喷头个数。

支管上设计流量为14.4m3/h。计算得在经济流速下支管直径为58.4mm，选取外径63mm，内径58mm的支管。

D分干1.13Q3600 一条分干管上有两条支管，分干管上设计流量为28.8m3/h。计算得在经济流速下支管直径为82.5mm，选取外径90mm，内径84mm的支管。

D干1.13Q3600 干管上设计流量为101m3/h，计算得经济流速下干管直径为154.5mm，选取外径160mm，内径150mm的干管。

C、Ⅲ区

干管、支管采用UPVC管，竖管采用镀锌钢管。

D支1.13Q3600 式中：D——管道直径； Q——管道设计流量；

v——管道经济流速取1.5m/s。 设计流量可按下式求得：

N喷头Qqi1p/G

式中 qp——设计压力下喷头流量（m3/h); ηG——管道系统水利用系数； N喷头——一条支管上喷头个数。

支管上设计流量为14.4m3/h。计算得在经济流速下支管直径为58.4mm，选取外径63mm，内径58mm的支管。

D分干1.13Q3600 一条分干管上有两条支管，分干管上设计流量为28.8m3/h。计算得在经济流速下支管直径为82.5mm，选取外径90mm，内径84mm的支管。

D干1.13Q3600

干管上设计流量为115.4m3/h，计算得经济流速下干管直径为165.2mm，选取外径180mm，内径169mm的干管。

D、Ⅳ区

干管、支管采用UPVC管，竖管采用镀锌钢管。

D支1.13Q3600 式中：D——支管直径 Q——管道设计流量 V——管道经济流速取1.5m/s

支管上设计流量为14.4m3/h。计算得在经济流速下支管直径为58.4mm，选取取外径63mm，内径58mm的支管。

D分干1.13Q3600 一条分干管上有两条支管，分干管上设计流量为28.8m3/h。计算得在经济流速下支管直径为82.5mm，选取外径90mm，内径84mm的支管。

D干1.13Q3600 干管上设计流量为115.4m3/h，计算得经济流速下干管直径为165.2mm，选取外径180mm，内径169mm的干管。

E、Ⅴ区

干管、支管采用UPVC管，竖管采用镀锌钢管。

D支1.13Q3600 式中：D——支管直径； Q——管道设计流量； V——管道经济流速取1.5m/s，

支管上设计流量为14.4m3/h。计算得在经济流速下支管直径为58.4mm，选取取外径63mm，内径58mm的支管。

D分干1.13Q3600 一条分干管上有两条支管，分干管上设计流量为28.8m3/h。计算得在经济流速下支管直径为82.5mm，选取外径90mm，内径84mm的支管。

D干1.13

Q3600

干管上设计流量为115.4m3/h，计算得经济流速下干管直径为165.2mm，选取外径160mm，内径150mm的干管。

F、Ⅵ区

干管、支管采用UPVC管，竖管采用镀锌钢管。

D支1.13Q3600 式中：D——管直径； Q——管道设计流量； V——管道经济流速取1.5m/s。

支管上设计流速为14.4m3/h，计算得在经济流速下支管直径为58.4mm，选取外径63mm，内径58mm的支管。

D分干1.13Q3600 一条分干管上有两条支管，分干管上设计流量为28.8m3/h。计算得在经济流速下支管直径为82.5mm，选取外径90mm，内径84mm的支管。

D干1.13Q3600 干管上设计流量为115.4m3/h，计算得经济流速下干管直径为165.2mm，选取外径180mm，内径169mm的干管。

（二）管网水力计算

LQmhffdb

式中 hf——沿程水力损失； f——摩阻系数；

Q——管道流量； d——管道内径； L——管长 ； m——流量指数； b—管径指数。 A、Ⅰ区水管水头损失计算 ①Ⅰ区支管水头损失计算

Ⅰ区支管为PVC管查《喷灌工程设计手册》得：

f=0.948×105 m=1.77 b=4.77

等距等流量多喷头支管沿程水头损失可按下式计算：

hfz'Fhfz

11m11xN2m12N6NFN1x

式中 F——多口系数； N——喷头或孔口数目；

X——多孔支管首孔位置系数； m——流量指数。

经计算得典型支管上：F=0.448 (N=6，x=0.5)

hfz'Fhfz0.4484.3451.948m

局部水头损失按延程水头损失的15%计算

hjz0.15hfz'0.151.9480.296m

支管上水头损失：

hzhfz'hjz1.9480.2962.28m

支管上最后一个喷头到干管处的压力差应该小于20%H。

[h]0.2255m

hz<[h]

hz符合规范要求。 ②Ⅰ区干管水力损失计算

干管总长600m，干管上的沿程水头损失：

LQm600(101)1.775hfgf0.984108.37mdb1504.77

干管上局部水头损失：

hjg0.15hfg0.158.371.26m

干管上的水头损失：

hghfghjg8.371.269.63m

由于分干管较干管长度非常短，可忽略分干管上水头损失，因此Ⅰ区典型轮灌组总水头损失:

h总hzhg2.289.6311.61m

B、Ⅱ区水管水力损失计算 ①Ⅱ区支管水力损失计算

Ⅱ区支管为PVC管查《喷灌工程设计手册》得：

f=0.948×105 m=1.77 b=4.77

经计算得典型支管上：F=0.448 (N=6，x=0.5)

hfz'Fhfz0.4484.3451.948m

局部水头损失按延程水头损失的15%计算

hjz0.15hfz'0.151.9480.296m

支管上水头损失：

hzhfz'hjz1.9480.2962.28m

支管上最后一个喷头到干管处的压力差应该小于20%H。

[h]0.2255m

hz<[h]

hz符合规范要求。 ②Ⅱ区干管水力损失计算

干管总长600m，干管上的沿程水头损失：

LQm600(101)1.775hfgf0.984108.37mb4.77d150

干管上局部水头损失：

hjg0.15hfg0.158.371.26m

干管上的水头损失：

hghfghjg8.371.269.63m

由于分干管较干管长度非常短，可忽略分干管上水头损失，因此Ⅰ区典型轮灌组总水头损失:

h总hzhg2.289.6311.61m

C、Ⅲ区水管水力损失计算 ①Ⅲ区支管水力损失计算

Ⅲ区支管为PVC管查《喷灌工程设计手册》得：

f=0.948×105 m=1.77 b=4.77

经计算得典型支管上：F=0.448 (N=6，x=0.5)

hfz'Fhfz0.4484.3451.948m

局部水头损失按延程水头损失的15%计算

hjz0.15hfz'0.151.9480.296m

支管上水头损失：

hzhfz'hjz1.9480.2962.28m

支管上最后一个喷头到干管处的压力差应该小于20%H。

[h]0.2255m

hz<[h]

hz符合规范要求。 ②Ⅲ区干管水力损失计算

干管总长610m，干管上的沿程水头损失：

LQm610(115)1.775hfgf0.984106.06mdb1694.77

干管上局部水头损失：

hjg0.15hfg0.156.060.91m

干管上的水头损失：

hghfghjg6.060.916.97m

由于分干管较干管长度非常短，可忽略分干管上水头损失，因此Ⅲ区典型轮灌组总水头损失:

h总hzhg2.286.9710.25m

D、Ⅳ区水管水力损失计算 ①Ⅳ区支管水力损失计算

经计算得典型支管上：F=0.448 (N=6，x=0.5)

hfz'Fhfz0.4484.3451.948m

局部水头损失按延程水头损失的15%计算

hjz0.15hfz'0.151.9480.296m

支管上水头损失：

hzhfz'hjz1.9480.2962.28m

支管上最后一个喷头到干管处的压力差应该小于20%H。

[h]0.2255m

hz<[h]

hz符合规范要求。 ②Ⅳ区干管水力损失计算

干管总长620m，干管上的沿程水头损失：

LQm620(115)1.775hfgf0.984106.16mb4.77d169

干管上局部水头损失：

hjg0.15hfg0.156.160.92m

干管上的水头损失：

hghfghjg6.160.927.08m

由于分干管较干管长度非常短，可忽略分干管上水头损失，因此Ⅳ区典型轮灌组总水头损失:

h总hzhg2.287.089.36m

E、Ⅴ区水管水力损失计算

①Ⅴ区支管水力损失计算

Ⅴ区支管为PVC管查《喷灌工程设计手册》得：

f=0.948×105 m=1.77 b=4.77

经计算得典型支管上：F=0.448 (N=6，x=0.5)

hfz'Fhfz0.4484.3451.948m

局部水头损失按延程水头损失的15%计算

hjz0.15hfz'0.151.9480.296m

支管上水头损失：

hzhfz'hjz1.9480.2962.28m

支管上最后一个喷头到干管处的压力差应该小于20%H。

[h]0.2255m

hz<[h]

hz符合规范要求。 ②Ⅴ区干管水力损失计算

干管总长580m，干管上的沿程水头损失：

LQm580(115)1.775hfgf0.984105.76mb4.77d169

干管上局部水头损失：

hjg0.15hfg0.155.760.86m

干管上的水头损失：

hghfghjg5.760.866.62m

由于分干管较干管长度非常短，可忽略分干管上水头损失，因此Ⅴ区的总水头损失:

h总hzhg2.286.628.9m

F、Ⅵ水管水力损失计算 ①Ⅵ区支管水力损失计算

Ⅵ区支管为PVC管查《喷灌工程设计手册》得：

f=0.948×105 m=1.77 b=4.77

经计算得典型支管上：F=0.448 (N=6，x=0.5)

hfz'Fhfz0.4484.3451.948m

局部水头损失按延程水头损失的15%计算

hjz0.15hfz'0.151.9480.296m

支管上水头损失：

hzhfz'hjz1.9480.2962.28m

支管上最后一个喷头到干管处的压力差应该小于20%H。

[h]0.2255m

hz<[h]

hz符合规范要求。 ②Ⅵ区干管水力损失计算

干管总长587m，干管上的沿程水头损失：

LQm560(80.4)1.775hfgf0.984109.95mdb1314.77

干管上局部水头损失：

hjg0.15hfg0.155.830.87m

干管上的水头损失：

hghfghjg5.830.876.70m

Ⅵ区的典型轮灌组总水头损失:

h总hzhg2.286.708.98m

7）计算系统扬程

H系HpH竖h支h干h泵h

式中：Hp—典型喷点的喷头工作压力水头，25m; H—喷点的竖管高度，1.6m; h支—支管的水头损失； h干—干管的水头损失；

h泵—水泵进出水管口的水头损失取1m；

Δh—水源水位与支管入口地形高差，-0.6m。 A、Ⅰ区系统扬程

H系统251.62.289.631（-0.6）38.91m

B、Ⅱ区系统扬程

H系统251.62.289.631（-0.6）38.91m

C、Ⅲ区系统扬程

H系统251.62.286.971（-0.6）36.25m

D、Ⅳ区系统扬程

H系统251.62.287.081（-0.6）36.36m

E、Ⅴ区系统扬程

H系统251.62.286.621（-0.6）35.9m

F、Ⅵ区系统扬程

H系统251.62.286.701（-0.6）35.98m

8）选择水泵和电机

A、Ⅰ区水泵及配套电机选型

Ⅰ区系统最大流量Q=14.4×7=101(m3/h) 扬程 H=38.91m。

选择SLW100-200A型离心泵。其性能参数如下表

表5-1 水泵性能参数

总扬程（m） 40 水泵型号 流量(m3/h) 转速(r/min) 功率（kw） SLW100-200A 101 2950 18.5 B、Ⅱ区水泵及配套电机选型

Ⅱ区系统最大流量Q=14.4×7=101(m3/h) 扬程 H=38.91m。

选择SLW100-200A型离心泵。其性能参数如下表

表5-2 水泵性能参数

总扬程（m） 40 水泵型号 流量(m3/h) 转速(r/min) 功率（kw） SLW100-200A 101 2950 18.5 C、Ⅲ区水泵及配套电机选型

Ⅲ区系统最大流量Q=14.4×8=115.2(m3/h)

扬程 H=36.25m。

选择SLW100-200A型离心泵。其性能参数如下表

表5-3水泵性能参数

总扬程（m） 39 水泵型号 流量(m3/h) 转速(r/min) 功率（kw） SLW100-200A 115.2 2950 18.5 D、Ⅳ区水泵及配套电机选型

Ⅳ区系统最大流量Q=14.4×8=115.2(m3/h) 扬程 H=36.36m。

选择SLW100-200A型离心泵。其性能参数如下表

表5-4水泵性能参数

总扬程（m） 39 水泵型号 流量(m3/h) 转速(r/min) 功率（kw） SLW100-200A 115.2 2950 18.5 E、Ⅴ区水泵及配套电机选型

Ⅴ区系统最大流量Q=14.4×8=115.2(m3/h)

扬程 H=35.90m。

选择SLW100-200A型离心泵。其性能参数如下表

表5-4水泵性能参数

总扬程（m） 39 水泵型号 流量(m3/h) 转速(r/min) 功率（kw） SLW100-200A 115.2 2950 18.5 F、Ⅵ区水泵及配套电机选型

Ⅰ区系统最大流量Q=14.4×8=115.2(m3/h) 扬程 H=35.98m。

选择SLW100-200A型离心泵。其性能参数如下表

表5-4水泵性能参数

总扬程（m） 39 水泵型号 流量(m3/h) 转速(r/min) 功率（kw） SLW100-200A 9）枢纽设计

115.2 2950 18.5 如规划图的管网布置图，在梅江沟上修建1座泵站，流量要保证在360m3/h。并在梅江公路西边修建输水渠道，采用D60U型槽。喷灌泵房前修建10m3的沉淀池，并在水泵进水口处安装过滤设施。

蔬菜基地喷灌区管网布置见管网规划图，单体设计见单体图SSJHY-SS-076-082。

1.1.1.2 蔬菜基地滴灌工程设计

本项目蔬菜基地最南部殷家洲一块规划种植果树，灌溉方式采用滴灌，系统控制面积421亩，共分2大片，具体见表5-7，涉及泵房3座。工程所在地土壤质地为砂壤土，土壤容重为1.50g/cm3，田间持水量20%，滴灌日工作小时数取20h/d。

表5-7 各分区工程型式及面积统计

项目分区 灌水方式 株×行距（m） 日最大耗水强度泵房（个） 种植种类 项目面积（亩）

（mm/d） 1区 2区 合计 葡萄 葡萄 滴灌 滴灌 1×2.5 1×2.5 5.0 5.0 1 1 2 201 220 421 1）总体布设

果树滴灌区共分2片，如表5-1所示，梅江沟上建泵房一座，采用U型槽向田间的加压泵房供水，田间泵房均配首部一套，且水泵进水口前需建一个10m3沉淀池，用于沉淀大颗粒杂质等。首部布置在泵房内，由离心过滤器、叠片式过滤器、止回阀、控制阀、水表、压力表等组成。

2）果树滴灌制度的拟定 （一）滴灌设计灌溉补充强度

EakrEc Gekr0.85

式中：

Ea——滴灌作物耗水强度，mm/d； kr——作物遮阴率对耗水量的修正系数；

Ec——传统灌溉条件下作物需水量，mm/d； Ge——作物遮阴率，Ge＝70％。

经计算：kr＝82.35％，Ea＝4.12mm/d。

因此，Ea为耗水高峰期的日耗水强度，所以设计耗水强度为：

IcEa4.12mm/d

（二）灌水定额

m1000zp(maxmin)/

式中：

m——设计灌水定额，mm；

——土壤容重，g/cm3；

z——计划湿润土层湿度，m；

p——设计土壤湿润比，%；

max ——适宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比，%）；

min——适宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比，%）；

——灌溉水利用系数。

田间持水率为20%，适宜土壤含水率上、下限分别为田间最大持水率的85%和65%，即max=17%，min=13%；耕层土壤容重r=1.50 g/cm3；设计湿润比P为30%；按《节水灌溉工程实用手册》要求，取计划湿润层深度为0.8m；滴灌灌溉水利用系数为0.9。

经计算，滴灌设计灌水定额m为16.00mm，11.2m3 /亩； （三）灌水周期T

Tm/Ea

式中符号同上。

经计算：滴灌灌水周期为3.88d。 （四）一次灌水延续时间t

tmSpSl/q

式中：t——一次灌水延续时间，h；

m——设计灌水定额，mm； Se——滴头间距，m；

Sl——毛管间距，m；

q——滴头设计流量，L/h。

经计算，葡萄一次灌水延续时间为2.67h。 （五）轮灌组划分

本系统采用轮灌的灌溉方式，最大轮灌组数可按下式计算，并取整数。由于该地区面积较小，故灌水周期取1d

Nmax＝TCt

取C＝20h；T＝1d；t=2.67h。经计算N葡萄＝7.5，故取轮灌组数为8个。 为了编组和运行管理，各区需要分成若干个工作组。 3）系统设计标准

一般情况下，当滴灌的均匀系数Cu=95%，滴头的流量变差qv≤10%，如取滴头的流态指数X=0.5，则滴灌的允许设计水头偏差率[hv]应为：

[hv]qv1X{10.15[qv]}XX

[hv] ≤0.203=20.3%，取[hv]=20%。

果园耕层土壤为其砂壤土，根据《微灌工程技术规范》，取滴灌的允许灌水强度б允=15mm/h，设计湿润比P=30%。

4）各区各级管道直径的确定及水力计算 （一）1区

①毛管与滴头间距的确定

果树采用单行毛管直线布置，株行距为1×2.5米，采用PE滴灌管，直径20mm，壁厚1.2mm，毛管间距（SL）为2.5m，滴头间距（Se）为0.5m，设计

工作压力0.1MPa，流量6.0L/h。

采用上述滴灌带，其滴灌强度б为：

qs88mm/d15mm/dSLSe20.5

其实际土壤湿润比P为：

pnSeSw100% StSr式中：p——土壤湿润比，%；

St——果树株距，m； Sr——果树行距，m； Se——滴头间距，m；

Sw——湿润带宽度，即在给定的滴头流量和土壤条件下，按《节水灌溉工程实用手册》表5-95中，p=100%时，相应的SL的值，0.8m。

当滴头流量为6.0L/h，土壤结构为粗等，查得SL=0.8m，即Sw=SL=0.8m，经计算得：

实际土壤湿润比P=20%<设计湿润比P=30%； 以上计算结果表明，所选滴灌带满足设计要求。 ②毛管极限长度校核

设计流量偏差率qv＝0.2，灌水器的流态指数x＝0.5，设计水头hd＝10m，则毛管允许水头差为：

hmaxhd(10.65qv)10(10.650.2)X1110.512.77(m)

hminhd(10.35qv)X10(10.350.2)0.58.65(m)

Hshmaxhmin12.778.654.12(m)

1

则：△H毛＝0.55 △H支＝0.45

Hs＝2.27m Hs＝1.85m

当滴灌管中滴头流量为6.0L/h，滴头间距0.5m，滴灌均匀度为98%时，不考虑地形变化，滴灌毛管允许铺设的最大长度Lm为：

5.446H毛D4.750.364LmINT()S1.75KSqa式中：Lm——毛管允许的极限长度，m； D——毛管内径，17.6mm； S——滴头间距，0.5m；

K——水头损失扩大系数，一般取值范围为1.1~1.2； qa——滴灌管上滴头的设计流量，6.0L/h。

经计算：滴灌管最大允许铺设长度：Lm＝150×0.5＝75m。实际铺设长度Lm＝55m，完全满足灌水均匀性要求。

③各级管道直径的确定及水力计算

Ⅰ、毛管水力计算

灌溉时期平均水温为21.1℃，滴头出口流量6.0L/h，实际铺设长度为55m，

毛管实际水头损失：

H毛KFhf

11m1N()1x2m12N6NFN1x

Q1.75hf8.4104.75LD

4式中：

H毛——毛管实际总水头损失，m；

F——多口系数，查《节水灌溉实用手册》表5-103；

hf——无旁孔出流时的沿程水头损失，m；

Q——流量，m3/h； m——流量指数，1.75； D——毛管内径，17.6mm； L——管道长度，m； N——出口数目；

——温度修正系数，查《节水灌溉实用手册》表5-102；

k——考虑局部水头损失的加大系数，1.15；

x——进口端至第一个出水口的距离与孔口间距之比。

查表F为0.366，为0.9336。N为110，计算得：△H毛=1.0m。

毛管进口压力水头：h毛进口=hd+△H毛=10+1=11.0m。

Ⅱ、支管水力计算

支管流量Q支=16×Q毛=16×660(L/h)=10560L/h，支管1长度为19m，支管

直径：

D支bmfQ支KFL4.750.505105601.751.150.3871952.2(mm)0.45[hv]hd0.450.2010 根据UPVC管规格，选用φ63×3/0.6MPa管材作为支管，其计算内径为d=58mm。此时，支管实际水头损失为：

mFfQ支Lhf支Kdb

式中：b——管径指数，4.75； 计算得：hf支=0.041m；

支管进口压力水头：h支进口= hf支+ h毛进口=0.041+11.0=11.04m；

Ⅲ、轮灌组划分

1区由一个水泵控制，该轮灌区域划分8个轮灌组，共控制16个灌水小

区；为了减少干管流量，降低系统投资，将每个轮灌组控制的灌水小区分散。

Ⅳ、干管管径及水头损失计算

通过上表轮灌组的划分，干管1上总共有32根支管，需要同时灌溉的有4根；干管2上总共有32根支管，需要同时灌溉的有4根。

干管1流量Q分干1=1×Q支=4×10560(L/h)=42.2m3/h，分干管1长度为673m；干管2流量Q分干2=1×Q支=4×10560(L/h)=42.2m3/h，分干管2长度为695m。取分干管经济流速V=1.5m/s，则分干管直径为：

D干14Q干1442.499.8(mm)V3.141.53600D干24Q分干442.299.8(mm)V3.141.53600

干管采用UPVC管，选用φ110×3.5/0.6MPa管作为分干管1，其计算内径d=103mm；选用φ110×3.5/0.6MPa管作为分干管2，其计算内径d=103mm。此时，此时分干管采用的是硬塑料管，F=0.380，m=1.77，b=4.77，分干管实际水头损失为：

f分干KF

mQ分干Ldb分干

计算得：分干管水头损失分别13.83m、14.29m。

干管1进口压力水头：h分干进口= h支进口+h干1=11.14+13.83=24.97m； 干管2进口压力水头：h分干进口= h支进口+h干2=11.14+14.29=25.43m。

表5-8。

表5-8 1区滴灌管径及水头损失汇总表

项目分种植作管路级流区 物 别 毛管 支管 1区 葡萄 干管1 干管2 Ⅴ、水泵选型

枢纽地面与毛管进口取高差0.2~2.0m，取过滤器冲洗前最大水头损失为5.0，枢纽各级闸阀的水头损失和为1.0m，再由前面计算的干、支、毛管各级水头损失，毛管进口设计水头为10m，则系统设计水头H见下表5-9：

表5-9 系统设计水头H 单位：m

枢纽地面与毛管高差 0.1 0.1

(L/h) 660 11880 42240 42240 量长(m) 55 38 673 695 度管道内水头损失径 17.6 46 103 103 (m) 1 0.041 13.83 14.29 选型 Φ20 Φ63 Φ110 Φ110 水泵 1# 2# 枢纽各级闸过滤冲洗最各级管路总水头损失 13.87 14.33 毛管设计水头 11.0 11.0 系统设计水头 30.97 31.43 阀水头损失 大水头损失 1.0 1.0 5.0 5.0 水泵选型： 根据管网设计流量和工作压力，查水泵手册，对1区的水泵

进行选型。其主要技术参数见表5-10：

表5-10 1区水泵性能参数

分区

水泵型号 台套 流量扬程（m） 水泵效率额定功率