1、高興鎮茶園噴灌設計說明書班級：水工A116姓名：* * *學號: 2011111*指導老師：* * *日 期：2013年6月前言本設計是教學過程中具有總結的一次實訓,能夠幫助我系統地鞏固和深化所學的理論知識,培養獨立分析問題和解決問題的能力,提高和鍛煉計算、繪圖、編寫設計報告書的基本技能。 在設計過程中，廣泛閱讀有關資料和上網查找相關信息，深入思考，使所做設計課題，更加全面完善。以端正的學習態度和高度的責任心，認真謹慎地對待設計中的每一個問題，從而提高設計制質量，達到預期的目的。 在本設計書的編寫過程中，得到了老師的支持，經過老師的指導和同學的幫助使我順利的完成設計，從而縮短了設計時間，也使我

2、學習了一些書本上沒有的知識。也提高了學習效率，增加了友誼，體現了團結的重要性。 本設計使我把課本上的理論知識更好的掌握，為以后實踐打好堅實的基礎。培養了我對灌溉區的規劃設計能力，也提高了我對灌溉排水工程技術的興趣。目錄第一章灌區基本情況第一節基本資料（3）第二節示范區興建的必要性和可行性（4）第二章噴灌系統的選型和管道系統布置第一節 噴灌系統選型（5）第二節選擇噴頭確定組合形式及組合間距 （5）第三章管道水力計算第一節噴灌制度擬定（7）第二節噴灌系統工作制度擬定（8）第三節管道水力計算（9） 第四節 選擇水泵和動力 （10）第四章管網系統結構設計 （11）第五章噴灌工程材料 （12）第一章 灌

3、區基本情況第一節 基本資料1、 地形資料：灌區位于日照市嵐山區高興鎮。灌區東西寬360m,南北長500m,具體地形見地形圖。2、 氣象資料：項目區內多年平均降雨量858.3mm，降雨多集中于6-9月份，占全年總降水量的73%以上，年內降水分布不均勻及年際變化大，是區內發生洪澇災害的主要原因，常見的有干旱、洪澇、霜凍等，其中干旱對農業、木葉生產危害最大，以春旱、秋旱最為嚴重，素有“十年九旱”之說。項目區多年平均氣溫12.6，無霜期213天，多年平均風速3.4米/秒，最大凍土深47厘米，多年平均水面蒸發量1164.5毫米。3、 土壤資料：灌區土壤為壤土；土壤滲透系數為12mm/h；土壤田間持水率為

4、25%（占干土重百分數）；土壤干容重1.4t/m3.4、 作物種植資料：灌區農作物為經濟園林以茶葉為主，E-W種植，耕作層深度0.30.4m,生長期最大日平均耗水量為5mm/d。5、 水源資料：灌區內現有機井一眼，穩定動水位為38.0m時，水井出水量為80m3/h。6、 其他資料：本地區供電有保證，噴灌設備充足。灌區所屬村鎮經濟較為發達，多數村民外出打工，人均收入16860元。 第二節 示范區興建的必要性和可行性項目區內多年平均降雨量858.3mm，降雨多集中于6-9月份，占全年總降水量的73%以上，年內降水分布不均勻及年際變化大，是區內發生洪澇災害的主要原因。常見的有干旱、洪澇、霜凍等，其中

5、干旱對農業、木葉生產危害最大，以春旱、秋旱最為嚴重，素有“十年九旱”之說。灌區農作物為經濟園林以茶葉為主，生長期最大日平均耗水量為5mm/d?？梢姽喔鹊闹匾院捅匾?。而且需要經常灌溉。灌區內現有機井一眼，方便灌溉，節約成本。本地區供電有保證，噴灌設備充足。灌區所屬村鎮經濟較為發達，多數村民外出打工，人均收入16860元。經濟作物茶園也促進了該地區的旅游業的發展。推動了該地區經濟的發展。在家人數少，勞動力不足，收入又較多，有較好的前景條件。采用噴灌方式既可以節約勞動力也可以節約水資源。同時也可以提高產量。把節省的勞動力用于外出打工，這樣有助于該地區的經濟發展。經濟作物茶園如果作為該地區旅游的一

6、部分，不僅能促進該地區經濟的發展，也能把該地區的文化發揚光大。從而無形中促進了該地區的經濟。綜上所述，可見示范區興建的必要性和可行性。第二章 噴灌系統的選型和管道系統布置 第一節 噴灌系統選型該地區種植作物為經濟作物茶葉,經濟價值較高,噴灑次數較多,該地區地勢比較平坦,灌溉對象為大田經濟作物.半固定管道式噴灌系統設備利用率較高,運行管理比較方便.動力、水泵固定,輸、配水干管、分干管埋入地下,通過連接在干管、分干管伸出地面的給水栓向支管供水,支管、豎管和噴頭可以拆移,在不同的作業位置上輪流噴灌,可以人工移動,也可以機械移動.確定采用半固定式噴灌系統。固定式噴灌系統，除噴頭外，均固定不動，其干、支

7、管道常埋設在茶園土層內，由水源、動力機和水泵構成泵站，或利用有足夠高度的自然水頭，與干、支管道組成一套全部固定的噴灌系統。噴頭裝在與支管連接的豎管上，可作圓形或扇形旋轉噴水。如果面積較大，需要配備幾組噴頭，循環分組輪灌。它操作簡便，節省勞動，生產效率高，便于配套自動控制灌溉。即干管采用地埋式固定pvc管道，支管采用固定的鋁合金管道。第二節選擇噴頭、確定噴頭組合形式及組合間距1 選擇噴頭 根據噴灌工程技術規范（GB/T50085-2007）,糧食作物的霧化指標在30004000。經過上網查詢，初選ZY-2型噴頭，噴嘴直徑7.5/3.1mm,工作壓力0.25MPa,流量3.92m3/h，射程18.

8、6m.該類型噴頭的霧化指標為（可按公式7-6計算，課本P191）式中Wh-噴灌的霧化指標； H-噴頭的工作壓力水頭，m； D-噴頭的主噴嘴直徑,m。2 確定噴頭組合形式及組合間距本噴灌范圍噴灌集結風向多變，噴頭宜做等間距布置。風速為3.4m/s,取Ka=Kb=1,(公式(7-7)，在課本P198) a=b=KaR=1×20=20 (m)取a=b=20m.式中：a同一支管上相鄰兩噴頭的間距b相鄰兩支管的間距；間距射程比R-噴頭射程3設計噴灌強度 資料中土壤允許噴灌強度=12mm/h，按照單支管多噴頭同時全圓噴灑情況計算設計噴灌強度。=1.538=1.08×=1.369= =3

9、.61(mm/h)=Kw=1.369×1.538×3.61=7.6(mm/h)<=12 mm/h式中 布置系數，在表 7-5,課本P190；Kw風系數，在表7-6，課本P191；無風條件下單噴頭噴灑的平均噴灌強度，公式在7-3，課本P190；組合噴灌強度，公式在7-4，課本P190。設計噴灌強度滿足土壤允許噴灌強度的要求。第三章 管道水力計算第一節 噴灌制度擬定1 設計灌水定額設計灌水定額利用公式（7-11）計算。式中各項參數值為：=1.4gcm3, h=40cm, =95, =65%，=0.8,(P201，公式711)=10h(-) =10×1.4

10、5;(95%-65%)0.8=52.5（mm）式中 最大灌水定額，mm;土壤干密度, gcm3 h計劃濕潤層深度，cm，一般大田作物取4060 cm噴灑水利用系數適宜土壤含水量上限（質量百分比），可取田間持水量的85%95% 適宜土壤含水量下限（質量百分比），可取田間持水量的60%65%2 設計噴灌周期 主要指植物耗水最旺盛時期的允許最大的間隔時間（兩次灌水的時間間隔），即設計灌水周期（以天計）（d）， 取9天式中 最大灌水定額，mme最大日耗水量，mm/d噴灑水利用系數第二節 噴灌系統工作制度擬定1 噴頭在一個噴點上的工作時間，即t=（h） 2 噴頭每日工作的噴點數，即（次） 取3次，這樣每

11、天的實際工作時間為（h），即16小時35分。3 每次需要同時工作的噴頭數，即 (個) 取18個4 每次需要同時工作的支管數，即 5 確定支管的輪灌方式。根據同時工作的支管數以及布置情況，決定在干管兩側同時分別運行一支支管，每一支管控制噴灌區域一半面積，分別自干管兩端起始向另一端同時運行。第三節 管道水力計算1管徑的確定（1）支管管徑的確定 即： 噴管區域地勢較平坦，應為支管上第一個噴頭與最末一個噴頭之間 的水頭損失。式中 m=1.74 b=4.71，則 解得： d=47.98 式中 兩噴頭進水口高程差，m；同一支管上任意兩噴頭間支管段水頭損失，m；摩阻系數；管長，m；流量，m3/h；管道內徑，

12、mm 選擇規格為的薄壁金屬鋁合金管材（2）干管管徑的確定 根據系統的運行方式，干管通過的流量為主管通過的流量為，則據此，選擇干管時為了減少水頭損失，確定采用規格的PVC管材承壓能力為0.63MPa，主干管選擇PVC管材。2 管道水頭損失計算（1）沿程水頭損失計算1）支管沿程水頭損失支管長度L=170m,則2）干管沿程水頭損失干管長度,則3）主干管沿程水頭損失PVC管材，長度L=80m 沿程水頭總損失為 （2）局部水頭損失第四節 選擇水泵及動力1.設計流量，即2.設計揚程，即 式中 典型噴頭高程與水源水位差，噴頭距地面高取1m，穩定動水位為38m。3.選擇水泵及動力。根據當地設備供應情況及水源條

13、件，選擇IS100-65-250A深井潛水泵，性能見下表型號設計揚程 (m)額定流量 水泵效率 （%）出水口直徑（mm）IS100-65-250A667571110最大外徑（mm）額定功率（KW）額定電流 （A）電機效率 (%)1453045.180第四章 管網系統結構設計 根據本噴灌工程的具體情況， 90×2.7 mm的PVC管道之間連接采用R擴口膠圈連接，與給水栓三通之間采用熱承插膠連接。主干管 125×5.4 mm PVC管，一端與井泵出水口法蘭連接，另一端通過變徑三通與干管 90×2.7 mm PVC管材連接。 主干管和干管三通分水連接處需澆筑鎮墩，以防管

14、線充水時發生位移。鎮墩規格為0.5 m×0.5 m×0.5 m。首部管道高點安裝空氣閥，便于氣體排出，也可以在停機時補充氣體，截斷管道水流，防止水倒流入井引起的電機高速反轉。 考慮凍土層深度和機耕作業影響，要求地埋管道埋深0.5 m。出地管道上部安裝給水栓下體，并通過給水栓開關與移動鋁合金管道連接。 噴頭、支架、豎管成套系統通過插座與鋁合金三通連接。噴灌工程材料、設備用量第五章 噴灌工程材料設備用量詳見表1-2。表1-2噴灌工程材料、設備材料設備名稱型號、單位、數量。表1-2 噴灌工程材料、設備用量序號材料、設備名稱規格型號單位數量1潛水電泵IS100-62-250A套12控制器套13首部連接系統UPVC125×5.4套14水壓力表1.0MPa套15閘閥125×5.4只16塑料變徑三通125×90×125只17PVC管材90×