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正文內(nèi)容

果園滴灌工程規(guī)劃設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

2024-10-02 10:44 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 (一)確定管理組織、制度和人員 36 (二)用水管理 36 (三)滴灌工程管理 36 水源工程的使用和維護(hù) 36 機(jī)泵運(yùn)行和維修 37 管道的運(yùn)行和維修 37 管路附件與附屬設(shè)備的運(yùn)行管理與維護(hù) 38 滴頭的管理與維護(hù) 38 十三、結(jié)束語 38 參考文獻(xiàn) 39 致謝 40 附圖 附圖一、管網(wǎng)系統(tǒng)布置圖 附圖二、首部樞紐布置圖 附圖三、細(xì)部構(gòu)件連接示意圖 附圖四、工程施工總平面布置圖 附圖五、工程施工進(jìn)度計(jì)劃圖 附圖六、工程施工進(jìn)度計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖 8 摘要 水是果樹健壯生長、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。在目前水資源嚴(yán)重短缺的情況下,節(jié)水灌溉技術(shù)顯得尤為重要。蘋果是我國西北地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)作物,具有大面積種植的歷史,但由于常年干旱少雨,導(dǎo)致蘋果產(chǎn)量不高。研究蘋果的節(jié)水高產(chǎn)的灌水方法,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)就變得十分必要 。本設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)蘋果的節(jié)水高產(chǎn)為目的,設(shè)計(jì)果樹的滴灌系統(tǒng),具體設(shè)計(jì)步驟為:第一步,根據(jù)提供的基本資料,規(guī)劃系統(tǒng)布置,初定首部樞紐配置及輸配水管網(wǎng)的布置方案,選取管材和基本設(shè)計(jì)參數(shù),確定滴頭規(guī)格。第二步,根據(jù)選定參數(shù)計(jì)算系統(tǒng)的其它相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。第三步,根據(jù)各級管道的水力計(jì)算,確定各級管道管徑,并確定管網(wǎng)布置與系統(tǒng)工作制度。第四步,首部樞紐設(shè)計(jì)。包括水泵,施肥罐,過濾器及各種控制量測設(shè)施和保護(hù)裝置的選型。第五步,計(jì)算主要設(shè)備材料用量,確定單價(jià),計(jì)算設(shè)備材料費(fèi)及其他費(fèi)用,求出 項(xiàng)目總投資,做出經(jīng)濟(jì)可行性分析并最終確定 方案。 關(guān)鍵詞:果樹 滴灌 西北地區(qū) 9 (一)緒論 水資源短缺是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的長期制約因素之一,特別在西北地區(qū)一方面缺水,一方面又大水漫灌,水的浪費(fèi)十分驚人。因此,在保證作物增產(chǎn),充分滿足社會需求的前提下,緩解農(nóng)業(yè)灌溉用水危機(jī)問題,推廣節(jié)水灌溉是必由之路。滴灌技術(shù)是目前世界上先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)之一,它能將作物生長所需的水分和各種養(yǎng)分適時適量地輸送到作物根部附近的土壤中,因此,具有顯著的節(jié)水、增產(chǎn)效果。據(jù)測試,在推廣使用中平均每畝節(jié)水在 50— 70%、節(jié)肥 50%、增產(chǎn) 20%—30%、提 高品質(zhì) 10— 20%、減少病蟲害 10— 30%,節(jié)約勞動力為 80%。使用該項(xiàng)技術(shù)灌溉管理成本低、安裝、操作和維修方便、生態(tài)環(huán)保、高效節(jié)能,特別適用于一家一戶山地果園種植戶使用,深受廣大農(nóng)戶的歡迎。 (二)項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)的制約因素 項(xiàng)目區(qū)位于西北地區(qū),系統(tǒng)面積 194 畝。灌溉水源主要為地表水,耕地為壤土,土壤保水、保肥性差,使得毛灌溉定額搞高。目前每年灌溉用水量大,水量不穩(wěn)定。呈季節(jié)性缺水狀況,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)受到干旱,越是枯水期或枯水年河流水引用水量大,甚至全引,導(dǎo)致斷流的威脅。按照原有灌溉技術(shù)和灌溉管理水平,用水緊張的矛盾 日益突出,同時由于季節(jié)性缺水已地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,已成為農(nóng)業(yè)生 10 產(chǎn)發(fā)展的重要障礙。 (三)項(xiàng)目區(qū)節(jié)水灌溉的必要性 是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)提高水利用率的需要 1998 年 5 月在關(guān)于我國水資源問題的重要批示中指出:“當(dāng)今社會水資源為世界各國所關(guān)注,我國水資源大為短缺。我們過去的認(rèn)識很不夠,必須引起全黨高度重視。 “要大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),把節(jié)水灌溉作為一項(xiàng)革命性的措施來抓”。大力發(fā)展節(jié)水灌溉,有效解決農(nóng)業(yè)發(fā)展中的干旱缺水問題,是保證地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、快速發(fā)展的關(guān)鍵和地區(qū)水利事業(yè)發(fā)展的方向 是緩解季節(jié)性缺水矛 盾的需要 灌區(qū)每年的灌水量大,地表水和地下水越來越少,枯水期流量更小,甚至斷流,存在嚴(yán)重的季節(jié)水土不平衡,季節(jié)性缺水嚴(yán)重。采用滴灌后,減低毛灌溉定額,節(jié)水達(dá) 30%,能顯著緩解因季節(jié)性缺水對農(nóng)業(yè)造成的干旱威脅。走節(jié)水農(nóng)業(yè)道路,已成為該地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速增長、農(nóng)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展主要措施之一。 是提高作物單產(chǎn)、提高地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的需要 由于土壤多為壤土,土壤保水、保肥性差,而導(dǎo)致大量的中低產(chǎn)田。滴灌技術(shù)的引進(jìn)使作物的產(chǎn)量有了顯著的提高。經(jīng)過這幾年的種植,在技術(shù)上與管理上積累了經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目實(shí)施可提高作物單產(chǎn),增強(qiáng)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力 、增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入,改善群眾生活水平,對耕區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著直接意義。 是農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必然選擇 11 為改變農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值偏低的現(xiàn)狀,提高經(jīng)濟(jì)效益,就必須按照市場需求,調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。滴灌能更好的適應(yīng)經(jīng)濟(jì)作物灌溉,節(jié)約水量,且省工,同時提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此在項(xiàng)目區(qū)新建滴灌是農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的必然選。 綜上所述,利用高效節(jié)水灌溉等精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)是灌區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本出路,本項(xiàng)目實(shí)施不僅可節(jié)水增效,而且能調(diào)整項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu),產(chǎn)生更好的經(jīng)濟(jì)效益,符合西北地區(qū)調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的思路,并能發(fā)揮滴灌技術(shù)輻射帶動作 用,投資建設(shè)該項(xiàng)目是十分迫切和必要的。下面我就西北地區(qū)某果園滴灌設(shè)計(jì)做一個詳細(xì)的方案說明。 一、 果樹滴灌規(guī)劃設(shè)計(jì)基本資料 (一) 果園滴灌工程項(xiàng)目概況 項(xiàng)目區(qū)為西北地區(qū)某一蘋果園,為了增產(chǎn)增效,節(jié)約灌溉用水,擬改變原來地面灌水方式,采用先進(jìn)的滴管系統(tǒng)灌溉。 地形與土壤 灌區(qū)面積約 194 畝(如下圖),地形平坦,土質(zhì)為壤土,土層厚度 米, 米土層平均干容重 ,田間持水率(占土體干土重)為 25%。 作物 灌區(qū)種植盛齡期蘋果樹,株距、行距為 3*3 米,種植方向?yàn)闁|西。經(jīng)田間試驗(yàn),該 地蘋果樹最大耗水量為 6mm/d。 氣象 12 該地區(qū)多年平均降雨量 260mm,多年平均蒸發(fā)量 1450。 水源 果園南邊有一水井,出水量為 52m3/h,動水位為 19 米。 電源 灌區(qū)附近配有動力電源,使用方便。 二、 滴灌技術(shù)參數(shù)確定 (一) 灌溉設(shè)計(jì)保證率確定 根據(jù) SL103— 95 《微灌工程技術(shù)規(guī)范》:微灌工程設(shè)計(jì)保證率應(yīng)根據(jù)自然條件和經(jīng)濟(jì)條件確定,不應(yīng)低于 85% (二) 灌溉水利用系數(shù)確定 規(guī)范 GB/T50485— 2020 《微灌工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定:對于滴灌水利用系數(shù)不應(yīng)低于 噴灌、涌泉灌不應(yīng)低于 從而可知 。灌溉水利用系數(shù)為 95%。 (三) 設(shè)計(jì)土壤潤濕比 P 的確定 根據(jù)表 11 可查的 P 的取值 表 1— 1 微灌設(shè)計(jì)土壤潤濕比 % 作物 滴灌、涌泉灌 微噴灌 作物 滴灌、涌泉灌 微噴灌 果樹、喬木 25— 40 40— 60 蔬 菜 60— 90 70— 100 葡萄、瓜類 30— 50 40— 70 糧、棉、油等植物 60— 90 — 草、灌木 — 100 根據(jù)表 11 可知:設(shè)計(jì)土壤潤濕比 P 不小于 33% (四) 設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度 Ea 的確定 規(guī)范 GB/T50485— 2020 《微灌工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定:設(shè)計(jì)作物 13 耗水強(qiáng)度應(yīng)由當(dāng)?shù)卦囼?yàn)資料確定,無資料時可通過計(jì)算或按表 12 選取。 表 12 設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度 單位: mm/d 作物 滴灌 微噴灌 作物 滴灌 微噴灌 葡萄、樹、瓜類 3— 7 4— 8 蔬菜(露地) 4— 7 5— 8 糧、棉、油等植物 4— 7 — 冷季型草 — 5— 8 蔬菜(保護(hù)地) 2— 4 — 暖季型草 — 3— 5 注: ① 干旱地區(qū)宜取上限值 ② 對 于在灌溉季節(jié)敞開棚膜保護(hù)地,應(yīng)按露地選取設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度值 據(jù)表 12 可得知:設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度 Ea= mm/d (五) 設(shè)計(jì)灌水均勻系數(shù) Cu 確定 設(shè)計(jì)灌水均勻度應(yīng)根據(jù)作物對水分的敏感程度,經(jīng)濟(jì)價(jià)值、水源條件、地形氣候等因素綜合考慮,建議采用的設(shè)計(jì)均勻度。當(dāng)只考慮水力因素時,取 Cu=— ;當(dāng)考慮水力和灌水器制造偏差系數(shù)兩個因素時,取 Cu=— ,根據(jù)規(guī)范可得知:設(shè)計(jì)灌水均勻系數(shù) Cu 不低于 90%. (六) 設(shè)計(jì)濕潤層深的確定 根據(jù)各地經(jīng)驗(yàn)各種作物的適宜土壤濕潤層深度 :蔬菜為 — 大田作 物: — m 果樹: 1— m 根據(jù)規(guī)范可知:設(shè)計(jì)濕潤層深為 m 表 13 初設(shè)滴灌系統(tǒng)參數(shù)表 序 號 參 數(shù) 名 稱 參 數(shù) 值 ① 灌溉設(shè)計(jì)保證率不低于 85% 14 ② 灌溉水利用系數(shù) ③ 設(shè)計(jì)土壤潤濕比 P 不小于 33% ④ 設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度 Ea( mm/d) ⑤ 設(shè)計(jì)灌水均勻系數(shù) Cu 不低于 90% ⑥ 設(shè)計(jì)濕潤層深( m) 四、選擇灌水器、確定毛管布置方式 (一) 選擇灌水器 根據(jù)工程使用材料情況比較,本工程擬采用河北潤田節(jié)水設(shè)備有限公司的產(chǎn)品。產(chǎn)品名稱為內(nèi)鑲貼壁式滴灌帶,產(chǎn)品性能如下,滴灌毛管外徑 16mm。滴灌毛管進(jìn)口壓力 ,滴頭間距 ,滴頭流量為 q=12 L/h,最大鋪設(shè)長度為 100m。 (二) 確定毛管布置方式 由于灌區(qū)采用果樹東西種植,因此,毛管布置采用每行果樹間布置一條毛管。兩條毛管間距 3m,并且使毛管垂直于主干管。根據(jù)實(shí)際地長和產(chǎn)品的最大鋪設(shè)長度,確 定每條毛管長 98m,毛管布置詳見管網(wǎng)布置圖 12。 (三) 計(jì)算濕潤比 根據(jù)公式:rpep SS WSNP? 式中; Np— 每棵作物的滴頭數(shù) Se— 滴水器間距 W— 濕潤帶寬度,等于單個滴頭的濕潤直徑 m 15 Sp— 作物株距 m Sr— 作物行距 m 則: Np=3/=2 Se= W= Sp= Sr= 則 P= ??? =50%33% 由此可見:滿足設(shè)計(jì)土壤濕潤比不小于 33%的要求。 五、管網(wǎng)系統(tǒng)布置 根據(jù)工程范圍內(nèi)的地形圖,主干管沿區(qū)內(nèi)生產(chǎn)路布置,自水井向北直至末端,分干管沿果樹種植方向于主干管垂直布置,支管沿垂直分干管(果樹種植方向)布置,管部樞紐裝置布置在水泵旁邊,為了便于洗管道和冬季到來之前排干管中的積水,在干管末端布置排水井,管網(wǎng)系統(tǒng)布置詳見圖 11。 六、工程設(shè)計(jì) (一)確定灌溉制度 設(shè)計(jì)凈灌 水定額 maxm ? ?m inm a xm a x ?? ?? rzpm 式中: max — 最大凈灌水定額 ,mm r— 土壤容重 g/cm3 z— 土壤計(jì)劃濕潤層深度 cm max? — 適宜土壤含水率上限(重量百分比) % nmi? — 適宜土壤含水率下限(重量百分比) % P— 設(shè)計(jì)土壤濕潤比, %,應(yīng)根據(jù)自然條件、植物種類、 16 種植方式及灌溉的形式,并結(jié)合當(dāng)?shù)卦囼?yàn)資料確定。 由此可知: r=? =25% =% nmi? =25% =% 則: maxm = 16 1000 33 ()=33mm 取最大凈水定額為設(shè)計(jì)凈灌水定額 設(shè)計(jì)毛灌水定額 m? ?maxmm?? 式中: m? — 設(shè)計(jì)毛灌水定額 mm max? — 最大凈灌水定額 mm ? — 灌溉水的有效利用系數(shù),取 ?= 則 。 m? = = mm 設(shè)計(jì)灌水周期 T aEmT max? 式中; T — 設(shè)計(jì)灌水周期 d maxm — 最大凈灌水定額 mm aE — 設(shè)計(jì)作物耗水強(qiáng)度,取 aE = 則; 633?T = 取 T=6d 一次灌水延續(xù)時間 t dleq ssmt ?? 式中: t 一一次灌水持續(xù)時間 h m? — 設(shè)計(jì)毛灌水定額 mm 17 es — 灌水器間距 m ls — 作物行距 m dq — 設(shè)計(jì)流量 L/h 則: ????t h。 (二)系統(tǒng)工作制度確定 輪灌組確定 本系統(tǒng)采用輪灌方式進(jìn)行灌溉,日工作時間 t=組數(shù)目為 tCTN? 式中: N 一輪灌組 個 c 一日工作時間 h T 一設(shè)計(jì)灌水周期 d t 一次灌水持續(xù)時間 h 則: c =22 h T =6 d t = h 故 622 ???N 個 根據(jù)實(shí)際資料,本工程設(shè)計(jì)分為 10 個灌區(qū)。輪灌組最大校核 1013 622m a x ?????????? tTCIN TN 可知所布置輪灌組滿足要求 輪灌組流量確定 根據(jù)實(shí)際資料,本工程設(shè)計(jì)分為 10 個 輪灌區(qū),每個輪灌區(qū)毛管條數(shù)為 44 條 (即 1N =44)每條毛管長 98 m,則滴頭數(shù) ??? eSLN 個 18 故輪灌組流量為 0 0 0 1265441 0 0 021 ?? ????? ? qNNQ m3/h 比水井供水流量 50 m3/h 小,滿足要求 灌水均勻度 由于采用了內(nèi)鑲貼片式滴頭,允許水頭范圍為 10~40 m,仍可滿足灌水均勻度不小于 80%的要求 在灌水時,每次開主干管上的一個閥門, 并開分干管上相對的兩個支管控制閥。每次澆水 11h,便換入下個輪灌區(qū)。 七.系統(tǒng)
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