玉米膜下滴灌典型设计.pdf

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1、玉米膜下滴灌典型设计案例剖析（中国农业大学李光永）1.1.1膜下滴灌以第四片区的先源乡红墨乡友谊村地块为例详述膜下滴灌的设计过程。1.1.1.1基本资料3该地块位地区，土壤容重为1.3g/cm，田间持水量23%。地块面积205亩，东西约307m，南北约453m。主要种植作物为玉米，南北向种植。（资料不全：水源、种植模式、管理等等。）1.1.1.2基本参数选取1、灌溉保证率根据《微灌工程技术规范》（GB/T50485-2009）确定地下水滴灌设计保证率为90%。（国家标准规定为85%以上；相应的灌溉制度与需水量也应该与之对应）2、灌溉水利用系数根据《微灌工程技术规范》（GB/T5048

2、5-2009），灌溉水利用系数取0.95。3、设计耗水强度根据当地研究资料膜下滴灌设计耗水强度为3.5mm/d。（要有依据：实验或根据作物耗水过程与降雨过程计算）4、土壤湿润比设计土壤湿润比p=65%5、灌水小区流量偏差率qv灌水小区灌水器流量偏差率qv=20%1.1.1.3水量平衡计算根据水源供水流量和设计耗水强度，确定微灌面积：ηQtsdA=10Ia2式中：A——可灌溉面积，hm；3Qs——水源可供流量，m/h，根据水力计算，该地块的设计流量为33329.28m/h（小于机井的出水量40m/h）。（此处还得不出设计流量为29.28m/h）Ia——设计耗水量，mm/d；取3.5mm

3、；td——水源每日供水时间，22h/d；η——灌溉水利用系数，0.95。3经计算得：A=262亩。Q=A*10*Ia/(n*td)=(205/15)*10*3.5/(0.95*22)=22.9m/h地块面积205亩，所以，供水量满足灌溉要求。（由流量计算面积只是校核，应该计算205亩灌溉面积所需的流量，再根据水井出水量以及灌溉情况、轮灌3组划分得出水泵流量，水泵流量应大于等于22.9m/h）1.1.1.4灌水器选择与毛管布置方式根据工程区实际情况，选用内镶式滴灌带，公称直径16mm，壁厚0.2mm。滴头额定工作压力ha=0.1MPa，额定流量2.5L/h，滴头间距0.3m。（说明滴灌

4、带的内径、流态指数，种植株行距与滴灌带间距；应分析湿润比是否满足要求；给出布置图）1.1.1.5灌溉制度设计（1）设计净灌水定额m净m净=0.1γsph(β1-β2)式中：m净——设计净灌水定额，mm；γs——计划湿润层土壤干容重，g/cm3，为1.3g/cm3；p——设计土壤湿润比，%，取65%；h——土壤计划湿润层深度，m，取0.4m；β1——适宜土壤含水率上限（占干土重量的百分比），%，取田间持水率θ田=23%的90%；β2——适宜土壤含水率下限（占干土重量的百分比），%，取田间持水率θ田=23%的70%；η——灌溉水利用系数，取0.95。经计算得：m净=15.5mm=10.4

5、m3/亩。(这是根据最大灌水定额，可以根据作物特性，采用比此值小的定额)（2）设计毛灌水定额m毛毛灌水定额为：m净15.53m===16.4mm=10.9m/亩毛η0.95（3）设计灌水周期TT=m净/Ia式中：T——设计灌水周期，d；Ia——设计日耗水量，mm/d，取3.5mm/d。其余符号意义同前。经计算得：T=15.5/3.5=4.44d，取4d。（4）一次灌水延续时间tt=m毛SeSl/q式中：t——一次灌水延续时间，h；Se——滴头间距，m，取0.3m；Sl——毛管间距，m，取1.3m；q——设计的滴头流量，L/h，取2.5L/h。其余符号意义同前。经计算得：t=2.5h。

6、灌溉制度设计参数及计算结果汇总表序号内容单位参数1计划湿润土层深度hm0.42土壤容重γsg/cm31.33设计土壤湿润比p%654田间持水率θ田%235适宜土壤含水率上限β1%20.76适宜土壤含水率下限β2%16.17设计日耗水量Iamm/d3.58灌溉水利用系数η0.959设计净灌水定额m毛mm15.510设计净灌水定额m毛m3/亩10.411设计毛灌水定额m毛mm16.412设计毛灌水定额m毛m3/亩10.913计算灌水周期Td4.44序号内容单位参数14设计灌水周期Td4.0015灌水器间距Sem0.316毛管间距Sim1.317灌水器流量qL/h2.518计算一次灌水延续

7、时间th2.5519一次灌水延续时间th2.501.1.1.6支、毛管水头差分配与毛管极限长度确定当qv=20%时，灌水小区允许水头差：11⎡()⎤⎡()⎤h=h1+0.65qx=10×1+0.65×0.20.5=12.77mmaxa⎢⎣v⎥⎦⎢⎣⎥⎦11⎡()⎤⎡()⎤h=h1+0.35qx=10×1+0.35×0.20.5=8.65mmina⎢⎣v⎥⎦⎢⎣⎥⎦∆H=h−h=12.77−8.65=4.12msmaxmin支、毛管水头差分配比分别为0.45