井灌区喷灌系统案例设计与分析

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1、井灌区喷灌系统案例设计与分析　　摘要以井灌地区大田农作物和蔬菜作为研究对象，从喷灌设计参数确定、管网布局及泵站选型等方面提出了提出半固定喷灌和固定式喷灌工程设计方案，可为节水灌溉系统设计提供参考。　　关键词喷灌；水源；灌溉定额；灌溉制度；井灌区　　中图分类号S274.2文献标识码B文章编号1007-5739（2016）13-0209-02　　andWaterResources）　　AbstractTakingvegetablesandfieldcropsinirrigationareasasresearc

2、hsubjects，theproposedfixedandsemi-fixedsprinklerengineeringdesignwasputforwardfromthedesignparameter，sprinklerpipenetworklayoutandselectionofpumpingstationsandotheraspects，water-savingirrigationsystemcouldbedesignedtoprovidereference.　　Keywordssprinklerir

3、rigation；waterresources；irrigationnorm；irrigationsystem；wellirrigationarea8　　我国水资源相对贫乏，农业用水量占全国总用水量的70%以上，而农业用水中的90%用于灌溉，农业用水供需矛盾日益突出，水资源短缺已成为制约我国农业发展的主要因素[1-3]。农业发展关系到粮食安全，为了确保粮食安全，发展节水灌溉是成为现代农业发展的必须选择。本文选择种植比例较高的大田粮食作物和蔬菜为例子，提出喷灌系统方案[4-6]，为相关规划提供参考。　　1机

4、井规划　　1.1单井控制面积　　F=■（1）　　式（1）中：F―单井控制灌溉面积，hm2；Q―单井出水量，m3/h；t―每天的灌水时间，h/d，取16～18h；T―灌水周期，d，一般为5～7d；η―灌溉水利用系数，喷灌取0.87；η1―群井干扰抽水的单井出水量削减系数；m―单次灌水定额，m3/hm2。　　为简化起见，现取各类作物的平均灌水定额为375m3/hm2来推求单井控制灌溉面积。按上式算得F=7.18hm2，取7.2hm2。　　1.2井距、井数及动力配套　　方形布井：L0=25.8■（2）　　梅花形

5、布井：L0=27.8■（3）　　式（2）、（3）中：L0―井距，m；F0―单井控制面积，hm2。其值为单井灌溉面积除以耕地率。　　为了方便管理与配套，机井采用正方形布置，经计算井距为288m。在规划布置时，取井距为280m。　　井距确定后，便可根据井灌区内同型机井的单井控制灌溉面积按下式确定井数：　　N=■（4）　　式（4）中：N―井灌区需要的机井数，眼；S―8井灌区的灌溉面积，hm2。　　经计算典型设计区共需要井数为21眼。　　动力配套：当地机井动水位埋深一般为8～10m，应选择潜水电泵为提水机具。　　

6、2半固定式喷灌典型工程设计　　半固定式典型工程选取单井控制6.67hm2作为一个灌溉单元进行设计，典型区内主要种植旱作物如小麦、大豆、玉米等。　　2.1管道布置　　典型小区长440m，宽150m，小区内管道由干、支2级管道组成。干管垂直于耕作方向布置；支管由干管引出平行于耕作方向，共布置支管24条，每条支管上8个喷头。　　2.2管材及管径选择　　根据气候及使用条件，喷灌系统设计成半固定式喷灌系统，即干管为固定式，埋入地下，管材采用耐冲击性、耐腐蚀性的聚氯乙烯PVC硬塑料制品，管径选用Φ110mm，壁厚5m

7、m。支管为移动式，接入干管给水栓即可，管材选用Φ75mm、壁厚2.5mm的薄壁铝合金管。　　2.3喷头选型及组合间距的确定　　喷头选用ZY1型双嘴喷头，接口螺纹外径为25mm，喷嘴直径为7.0mm×3.2mm，喷头压力为300kPa，喷水量3.47m3/h，射程17.7m。组合间距：根据风向、风速条件，考虑喷头和支管的组合间距，喷头按正方形布置，则喷头间距a与支管间距b计算如下：　　a=b=1.05R=18.5m，取a=b=18m。8　　2.4喷头工作点及支管位置确定　　沿干管每18m布置1个给水栓，以向

8、支管供水。支管连接采用单挂钩快速接头，保证支管快速连接。每眼机井配置两根移动支管，当一根支管工作时，另一根可进行移动安装，使之交替轮流连续喷洒，避免在喷洒之间为倒换支管而停泵。喷头在1个点上的喷洒时间：t=abm/（1000q）=3.3h。　　2.5管网水力计算　　管径选择：干管根据输水流量（喷灌泵取流量Q=30m3/h），经济管径选用Φ110mm的PVC硬塑料管。支管根据规范要求，同一支管上任意2个喷头间的工作压力（取30m