温室灌溉设计 (2).doc

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某市郊有20个日光温室大棚，规格为东西长80m，南北跨度8m，所在的地方地形平整，多年平均降雨量250mm，多年平均蒸发量1500mm。温室内种植黄瓜，每个温室内畦长75m,宽1m，共有6个畦，每畦种植两行黄瓜，，东西株距为0.33m。
其温室群的中间地带有一口水井，出水量为50m3/h，动水位为20米
1、基本资料
①地形面积
该园东西长200米，南北长120米，约36亩
②土壤质地
:该地块土壤主要为壤土，土壤容重约为1.38g/cm3,田间持水量约为23.2%（重量）。根据蔬菜的水分需求特征和管理要求土壤适宜含水率的上限取田间持水量的95%。
③气象资料
该地区属温带大陆性季风气候,冬季寒冷,春季多风干旱,夏季多雨,秋季凉爽少雨，是暖温带与中温带，半干旱与半湿润的过渡地带。特点是春季干旱多风；夏季热，雨季多有冰雹，有时出现伏旱；秋季凉爽少雨；冬季寒冷干燥，多风少雪。一年四季分明，昼夜温差大，无霜期短，年无霜期平原区为152～175天,冻土1m左右。陆面蒸发量250mm/年,水面蒸发量1500mm/年，多年平均气温8.5℃，最高气温39℃,最低气温-27.3℃,最热的七月份平均气温23.1℃，最冷的一月份平均气温-8.8℃，年日照时数为3120.8h，光资源比较丰富。多年平均降水量为493.0mm。降水量时空分布不均，6～8月降水量占全年降水量的72％，年际变化大，最多年份为747.1mm，最少年份为274mm。
④种植情况
项目地块温室和大棚内主要种植黄瓜，东西种植，株距0.33m,行距0.5m
⑤水源状况
目前温室群中间水源井1眼,出水量可达50m3/h，可为该地块提供灌溉水源。
2、温室蔬菜滴灌工程设计
（1）灌溉系统设计参数
灌溉设计日耗水强度I=5mm/d
土壤湿润比P：黄瓜滴灌取P=70%
灌溉水的有效利用系数η=0.90
土壤适宜含水率的上限取田间持水量的95%为22.04%
土壤适宜含水率的下限取田间持水量的70%为16.24%

设计供水均匀度为95%
（2）水平衡计算
设水泵开机时间为12t/d

Q*t0.667*I
灌溉面积计算：A=

A～灌溉面积，亩；
Q～需供水流量，m3/h；
I～设计供水强度，mm/d；
t～水源每日供水时数，t=12h；
计算知A=180亩>36亩，所以原有井能满足灌溉用水需求。
（3）灌水器的选择
经相关资料和试验，据灌水器的种类和水力性能拟选用：滴灌管采用直径Dn16mmPE管，壁厚0.6mm，滴头间距0.33m，设计工作水头Hd=10米，滴头设计流量流量qd=2.0L/h。
（4）根据设计灌水均匀度计算毛管最大铺设长度
Lm=NmSe+So
Lm—毛管允许最大长度（m）
Nm—毛管允许最大孔口数，取整数
Se—滴头间距（m）
So—第一孔距
利用勃拉休斯公式代入相关数据Lm=310*0.33+So>80m所以毛管能满足供水均匀度95%。qv=20%的要求
(5)温室滴灌灌溉制度设计
①温室内蔬菜最大毛灌水定额
m=0.1γzp(θmax-θmin)/
式中：m～设计最大毛灌水定额，mm；
γ～土壤容重，1.38g/cm3；
z～计划湿润层深度，30cm；
p～滴灌设计土壤湿润比，70%；
θmax、θmin～适宜土壤含水量上下限（占干土重量的百分比），θmax=23.2%×95%=22.04%，θmin=23.2%×70%=16.24%，经计算得到大棚内蔬菜最大毛灌水定额：m=18.68mm
②灌水周期计算公式：
T=m/I
T～设计灌水周期，d；
m～设计毛灌水定额，mm；
I～设计耗水强度，棚内I=5.0mm/d；
据计算温室内黄瓜灌水周期为T=4d
③:一次灌水延续时间
t1=m*Se*Sl/qd
t1～一次灌水延续时间，h；
m～设计灌水定额，18.68mm；
Se、Sl～灌水器间距与毛管间距，m；Se=0.33m；Sl=0.5m
qd～灌水器流量，2.0L/h；
经计算实际一次灌水延续时间为t=1.5h
④轮灌区数目的确定
N≤24KT/t
N—轮灌区数目
K—水泵每天开启时间比例，此处取0.5
T—灌水周期
t—每组开启时间
在此处N取4,即分成四个轮灌区
（6）灌溉系统水力计算
①毛管水头损失
沿程水头损失（勃拉休斯公式）：hf=8.4*104*Q1.75L/D4.75
hf—毛管沿程水头损失（m）
Q—毛管流量（m3/h）
D—毛管内径（mm）
L—毛管长度（m）
经计算毛管沿程损失为hf=8.4*104*Q1.75L/D4.75=4.37m
局部水头损失为（按沿程阻力损失10%算）为0.437m
同理可算出直管、干管与分干管损失如下表所示
滴灌系统水力计算结果表（最不利情况）
项目内容单位最不利情况