【文章內容簡介】 工作效率低，移動支管容易被盜或損壞，管理復雜 。一般不適合高稈作物，但可以是幾種不同灌水要求的作物， 灌溉面積 為方形，土地利用率較高。由此看出，時針式噴灌比半固定式噴灌優(yōu)點多，所以選擇時針式噴灌是合理的。 節(jié)水 灌溉制度的制定 16 設計資料： 項目區(qū)屬于半干旱地區(qū)，多年平均降水量 在 ，土壤容重 ， 當?shù)?土 壤 田間持水量為 20%。根據(jù)《節(jié)水灌溉技術規(guī)范》（ SL20798），灌溉設計保證率取 85%，按生育期 5— 9 月份的降雨量資料組成的系列，進行頻率計算，推求出符合設計保證率的生育期降 雨量，并按照與生育期降雨量相近而其降水分布又對灌溉不利的原則選擇 典型年。經計算，設計典型年生育期 P=85%頻率的降雨量為 240 毫米 。 ① 、 主要作物種植結構 綜合考慮當?shù)?氣候、 土壤性質、水資源條件及經濟效益等因素，節(jié)水灌溉實施后，主要作物為青貯玉米， 即可滿足畜牧業(yè)需要有可起到節(jié)約用水、提高效益的作用。 ② 、 設計灌水定額 灌水定額采用適宜水量法確定，采用公式： m=（ 1? 2? ） /? 式中： m— 設計灌水定額， mm； r— 土壤干容重（ g/cm3） ，取 ； h— 計 劃濕潤層深度（ cm）；玉米 取 40cm。 β β 2— 土壤適宜含水量上、下限，分別取田間持水量的 95%和 65%； 砂壤土 田間持水量為 20%（體積百分比） 。 則 β 1= =， β 2= =。 故 m= 40 （ 1912） /=。 η — 噴灑水利用系數(shù)，取 。 17 計算結果 : 玉米 m= m=33m3/畝。 ③ 設計灌水周期 灌水周期計算采用公式： EamT? 式中： T— 設計灌水周期（天）； Ea— 作物日需水強度；參照臨近地區(qū)試驗資料：玉米 為； m— 設計灌水定額（ mm） ， m=33m3/畝 ； 計算結果：玉米 T=， 根據(jù)錫盟其它地區(qū)經驗 設計灌水周期取 10 天。 ④ 灌溉制度 本次設計的灌溉制度是根據(jù)作物各生育期的需水要求，并結合當?shù)氐墓喔冉涷灁M定。作物灌溉制度見表 4— 1。 表 4— 2 作物灌溉制度表 作物名稱 灌溉時間 灌水定額 （ m3/畝） 灌水次數(shù) 灌溉定額 （ m3/畝） 玉米 苗期、拔節(jié)、抽雄、灌 漿 33 6 198 玉米灌溉 定額 、灌水定額、灌水周期及灌水次數(shù)見表 4— 3。 表 4— 3 玉米灌溉 定額、灌水定額、灌水周期及灌水次數(shù) 表 作物 項目 灌 水方式 灌水定額 （ m3/畝） 灌水次數(shù) 灌溉定額 （ m3/畝） 灌水 周期（天） 玉米 時針式噴灌 33 6 198 10 18 實際灌溉時，還要根據(jù)當時降雨、土壤墑情和苗情來決定 。 水源 工程 設計 混凝土管深機井典型設計 根據(jù)《東烏旗水資源評價與水資源可持續(xù)開發(fā)利用》所提供的水文地質條件及影響半徑，本項 目每眼井井距大于 500m。設計井深為120m； 靜水位 15 m， 動水位 60m，下泵深度 70m。 采用 400mm鋼筋 砼管，開孔口徑 600mm，單井出水量 50— 80m3/h。根據(jù)鉆孔柱狀圖，按含水層地質結構情況布設濾水管，濾水管長 50m，實管長 70m，濾水管周圍回填 10cm厚的濾料。 依據(jù)國家發(fā)展計劃委員會建設部 20xx年修訂本《工程勘察設計收費標準》水文地質勘察部分，結合項目情況，單井預算詳見表 44。 19 表 4— 4 鋼筋 砼管 井 單井 工程概算表 編號 工程或費用名稱 單位 數(shù)量 單價（元） 合計（萬元） 一 鉆井費 1 進尺費 m 120 2 洗井費 臺班 8 3 抽水 臺班 8 4 技術勘測費 眼 1 5 機臺人員補助 二 材料費 6 鋼筋混凝土管 m 70 7 鋼筋混凝土濾管 m 50 7 包網(wǎng)材料 m 80 8 粘土 m3 25 9 濾料 m3 25 三 調遷費 10 機臺搬遷 處 1 11 拉水 車 40 12 運雜費 眼 1 合計 指針式噴灌工程典型設計 典型工程設計選擇 哈拉蓋圖農場一號地的一臺噴灌機所控制面積為設計對象。 20 （ 1） 基礎 情況 設 計地塊 畝，種植青貯玉米。該地塊平坦，高差 。新打機電井 3 眼，井深 120m，出水量 65m3/h 的 3 眼 ，動水位按 60m計， 靜水位 15m。灌溉設備采用先進的指針式噴灌機 1臺。 （ 2） 噴灌機選型與布置 所選噴灌機必須滿足作物灌溉要求，水源井 分別通過地埋管道向中心 集水管 供水 ，然后 向噴灌機供水。 噴灌機以地中心為圓心布置，一端和管道連接，另一端做全圓旋轉行走，完成扇形面灌溉作業(yè)。其有關參數(shù)見表 33。 表 45 時針式 噴灌機技術參數(shù)表 型號 流量（ m3/h） 入口壓力（ Mpa） 系統(tǒng)長度（ m） 一圈灌溉面積（畝） 爬坡能力 （ %） 功率（ kw） DYP型 時針 噴灌機 188 365 ≥ 25 6 噴頭的選擇是根據(jù)當?shù)氐牡匦?、土壤入滲率、工作壓力等綜合考慮的，所選的噴頭適用條件及末端噴頭的參數(shù)見表 4— 6 表 46 噴頭 技術參數(shù)表 噴頭規(guī)格 適用地塊坡度 工作壓力 （ Mpa） 流量（ m3/h） 灌水均勻度（ %） 射程（ m） 噴頭間距 （ m） 安裝位置離地高度（ m） 置放 位置 美國尼爾森D3000低壓防風噴頭 ,帶調壓器 ≤ 20 ≥ 91 10（ m） 上方 (3)系統(tǒng)工作參數(shù)計算 及校核 ①水量校核 21 有噴灌機基本參數(shù)可知 ,系統(tǒng)需要的總流量為 188 m3/h,根據(jù)水源情況 ,用 3 眼井同時向噴灌機供水 ,出水量 65m3/h 的 3 眼 ，總 出水量 為195m3/h,可以滿足噴灌機 188m3/h的用水 量 。 ②一次灌水持續(xù)時間 典型區(qū)灌溉面積為 畝，灌水定額 33 m3/畝，噴灌機流量為188m3/h,則一次灌水時間 t=1000 33/188=,按照《噴灌工程技術規(guī)范》 GB/T5008520xx, 噴灌機一天最小工作時間為 1421h,本設計取一天工作時間為 19h,則一次灌水需持續(xù) t=,灌水周期為 10天 ,故系統(tǒng)可以滿足灌水要求。 ③噴灌 強度校核 噴灌強度的計算公式參考《噴灌工程技術》。 末端噴頭噴灌強度計算 :由于時針式 噴灌機的特點是離中心支軸愈遠的噴頭所擔負的灌溉面積愈大 ,要求出流量愈大 ,噴灌強度愈大。因此，在設計中常以離 中心支軸最遠的末端噴頭噴灌強度為控制數(shù)值，允許土壤表面局部積水，但以不產生徑流為限。無風情況下（當設計風速不大于 1m/s，可近似為無風）末端噴頭噴灌強度為：? s=1000q/s q— 末端噴頭的流量，為 ； s— 單噴頭控制面積， s=π R2=,R為末端 噴頭 射程 ,為 10m； 計算得 ? s=。 ④霧化指標 霧化指標是用噴頭工作壓力與主噴嘴直徑的比值來評價噴頭水舌粉碎程度的指標 ,計算公式為 :? d=1000H/d 其中： ? d— 霧化指標； 22 H— 噴頭工作壓力， H=15m； d— 噴頭主噴嘴直徑， d=。 計算得 ? d=3000。經查有關資料，青貯玉 米的事宜霧化指標為 20xx3000，故所選噴頭滿足工作要求。 (4)輸水管道管材、管徑確定 本系統(tǒng) 輸 水 管 道 采用 固定 地埋 式 ,主要是水源井到噴灌機的輸水每眼井到匯流總管段的管材選用 UPVC 管 材 ， 匯流總管段的管材選用鋼管，管長 5 m。 輸水管 的經濟流速的取值范圍為 V=～ ，本次設計取 ， 3 號井的輸水管流量為 63 m3/h，匯流后總管道的流量為 189 m3/h。 輸水管 管徑按下式計算確定： VQd ?4? 式中： d—— 輸 水管管徑（ mm）； Q—— 輸 水管設計流量（ m3/s）； V—— 輸 水管流速（ m/s），取 V=。 經計算，確定 UPVC管徑為Ф 150、 鋼管為 Ф 225。 其壓力為 。 （ 5） 管道水力計算 UPVC輸水 管沿程損失公式： hf= 105 () 式中： Q— 管 道 設計流量（ m3/h）； L— 管長（ m）； d— 管內徑 （ mm） ； 局部水頭損失取 沿程損失 的 10%。 計算 結果見表 47。 23 表 47 1 號噴灌機 輸水管線水頭損失 計算表 名稱 流量（ m3/h） 管長 （ m） 管徑 （ m） 沿程 水頭 損失 （ m） 局部水頭損失 （ m） 總水頭 損失 （ m） 匯總管 189 5 225 1 號井管道 63 500 150 2 號井管道 63 390 150 3 號井管道 63 110 150 （ 6） 水 泵選型配套 ① 泵管水頭損失 ： 泵管為鋼管，該段長度為 70m（動水位 60m），內徑按 95mm 考慮，經計算 當流量為 63m3/h 時， 管內流速為ｖ =＞ ，泵管 沿程 水頭損失采用 如下 公式 : H 泵沿 =( V2/) L 式中： H 泵 沿 — 泵管 沿程 水頭損失（ m）； ｖ — 管內流速 , m/s； L— 管段長度（ m）； d— 泵管內徑 （ m） 。 局部水頭損失按沿程水頭損失 的 10%計算 ,計算結果見表 47。 表 48 1 號噴灌機各水源井泵管水頭損失計算表 名稱 流量（ m3/h） 管長 （ m） 管徑 （ m） 沿程 水頭 損失 （ m） 局部水頭損失 （ m） 總水頭 損失 （ m） 3 號井水 泵管 63 70 100 ②水泵 總揚程 24 噴灌的水源為深 機 井，故選 QJ 型潛水電泵，水泵的設計揚程為： H=h 泵 +h 輸 + hp+ h 動 +△ Z 式中： h 泵 — 水泵出水管 水頭 損失 （ m）； hp— 噴灌機 入口壓力水頭 （ m） ； h 輸 — 輸水管水頭損失 （ m）； h 動 —— 動水位（ m） △ Z— 水源井到地面的高差 （ m）。 1 號噴灌機各水源井所需揚程計算結果見下表 49。 表 49 1 號噴灌機各水源井所需水泵揚程計算表 名稱 h 泵 h 動 h 輸 hp △ Z H 1 號井 60 25 2 號井 60 25 3 號井 60 25 各水源井 的設計流量及設計揚程匯總如下： 表 410 各水源 井 設計流量及設計揚程匯總表 水源井編號 設計 流量（ m3/h） 設計揚程 （ m） 1 號井 63 2 號井 63 3 號井 63 ③水泵的選型配套 根 據(jù)表 49的數(shù)據(jù) 選擇 水 泵型 號 如下 ，其主要性能參 數(shù)見表 410。 表 411 水泵型號及性能參數(shù) 表 井編號 型號 流量（ m3/h） 揚程 （ m） 轉 速（ r/min） 水泵效率﹪ 配用功率(KW) 揚水管 直徑 (mm) 3號井 20070 10030 70 100 30 100 （ 7） 配套工程設計 25 ① 機井房 為保護水源井及機泵正常運行，每眼機井上建一機井管理泵房，共需建工作管理泵房 4間，每間尺寸為；長寬高 = ，磚混結構，房頂采用 C20 鋼筋砼預制蓋板。 ② 配電室 為方便噴灌機的操作運行，每套噴 灌機系統(tǒng)建一間配電室。 典型 區(qū) 建配電室 1 間。每間配電室尺寸為：長寬高 =3 。漿砌石基礎深 40cm，磚混結構，外墻勾縫，內墻抹面。門窗為鐵門窗。 ③ 中心支座 為了使噴灌機放置穩(wěn)定，保證系統(tǒng)運行安全，需在噴灌機中心支軸處設鋼筋 砼 支座 ，將噴灌機固定在 支座 上。 尺寸為長寬高= 。 C20 鋼筋 砼結構。 ④ 管道埋深 管道挖 深 ： H=+D+，