滴灌设计流程.docx
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滴灌设计流程
滴灌系统设计步骤
一、简要了解农田滴灌供水系统的分布及运行情况，配图。
（一）农田滴灌供水系统的分布：
1．水源的选位一般在地块的高处并在地块的中间。
特点：
a.压力均衡，滴水均匀。
b.节省主干管材料。
c.系统运行时节省电费。
d.根据地块实际需要也有例外。
2．排水井的位置在地势低处。
3．干、分干、支（含辅管）、毛管四级依次成正交。
4．尽量使分干管在主干管两侧布置。
支管在分干管两侧布置并力求对称。
5．毛管铺设走向与农作物方向一致，所以支管（含辅管）与作物种植方向垂直。
分干管布设方向与作物种植方向平行。
6．在平坡地形条件下，毛管与支（辅）管相互垂直，并在支（辅）管两侧对称布设。
在均匀坡地地形条件下，毛管在在支（辅）管两侧对称布设并依据毛管水力物性，逆坡向短，顺坡向长。
当逆坡向水力物性不佳时，则仅利用顺坡向铺设。
7．支管的实际铺设长度决定着分干管的数，铺设长度长，分干管列数减少，对降低管网成本造价起明显作用。
8．毛管的实际铺设长度决定着支管的列数，毛管长度长，支管间距大，支管的列数就减少。
对降低管网成本造价起一定作用。
9．管网系统中，干管，分干管采用PVC—U管，应埋设在冻土层以下。
10．分干管布设尽量与道路，沟渠同向，以便运输，安装维护。
11．干管也应与道路，林带，电力线路平行布置，尽量少穿越障碍物，少转折。
（二）农田滴灌供水系统的一些数据及计算：
1．地面PE管铺设长度（支管+辅管系统）
Ø90PE支管≤240米
Ø75PE支管≤190米
Ø63PE支管≤120米
2．一膜单管及一膜双管的毛管间距。
3．毛管所需的流量：
一根毛管的过水量=出地桩间距/0.3（滴头间距）×滴头流量（1.8L/h-3.2L/h）
（按扣三通过水量为1m3左右，不超过1.3m3，故毛管的过水量≤1.3m3）
4．出地桩上大球阀启闭时滴灌滴水运行情况：
①．打开出地桩上大球阀时，一般只能相应的开启支管上的一个小球阀（同时开启两个小球阀的情况一般不宜选用），然后对支管上所带的小球阀依次先开启、后闭合进行轮换操做。
②．一个大球阀的过水量=一个小球阀的过水量=1根毛管过水量×1条辅管上所带的毛管数
③：
系统运行时出地桩上大阀门流量情况（参考值）：
Ø75PE支管：
双侧开≤12-14m3单侧开≤17-20m3
Ø63PE支管：
双侧开≤8-10m3单侧开≤12-15m3
④：
小球阀过流量：
Q辅=Q支=12-14m3（Ø75支管双侧开时）
=17-20m3（Ø75支管单侧开时）
=8-10m3（Ø63支管双侧开时）
=12-15m3（Ø63支管单侧开时）
⑤：
一个小球阀所带的毛管数=小球阀流量/一根毛管的流量=Q辅/Q毛
⑥：
一条支管所需的小球阀数=总毛管数/一个小球阀所带的毛管数
例：
毛管间距1.4m，毛管滴头流量3.2L，出地桩间距100m，轮灌时长度为178m的Ø75PE支管出地桩大球阀单侧开，问一条支管所需几个小球阀？
解：
毛管总数=178m/1.4m=126条
一根毛管的过水量Q毛=100m/0.3m×3.2÷1000=1.06m3
一个小球阀所带毛管数=Q辅/Q毛=Q支/Q毛=17m3/1.06m3=16条
故：
1条支管所带小球阀数=126条/16条=7.8组。
经调整支管上毛管如下分组：
6×16+2×15=126条（8组×16=128条）表示：
每条支管带8条辅管；前6条辅管各带16根毛管，后2条辅管各带15根毛管。
（三）影响系统成本造价的因素
①支管铺设长度。
长度越长，分干管列数越少。
②毛管铺设长度。
长度越长，支管所用越少。
③毛管间距（一膜单管、一膜双管、毛管实际间距）。
④地下管管径。
⑤每组辅管所带毛管数。
⑥首部的选位。
⑥以渠水或井水为水源的供水方式。
⑦支管轮灌或支辅管轮灌的方式。
⑧地块的规则程度。
地块越不规则，系统所需材料越多。
⑨轮灌区的化分的。
⑩系统设计的合理性。
⑾现场施工条件：
包括滴灌材料的运输、当地建筑材料价格、机械租用、人工费用、业主在施工时的配合程度等情况。
（四）：
对外报价前必须了解的情况：
1：
每个系统地块的大小，地块的规则程度？
2：
用一膜单管还是一膜双管？
3：
井水灌还是渠水灌？
4：
渠水灌有无沉淀池？
5：
首部有无泵房、配电柜、变压器、电缆线等？
6：
轮灌方式是支管轮灌或支辅管轮灌？
是“Ø63+Ø32”系统或“Ø75+Ø40”系统？
7：
现场施工条件如何？
滴灌材料时价多少？
（五）：
滴灌系统材料亩用量：
1：
滴灌带亩用量=666/毛管间距（米）
2：
PE管亩用量=666/出地桩间距（米）
3：
按扣三通亩用量=滴灌带亩用量/出地桩间距=666/毛管间距/出地桩间距
4：
支辅管轮灌系统滴灌材料亩用量：
500亩棉花滴灌φ63+φ32系统地面材料表
（毛管间距:
1.4米;出地桩间距100米;每组辅管带12条毛管）
序号
材料名称
规格
单位
数量
亩用量
1
阴三通
2＂阳×2＂阴×2＂阳
个
14
0.03
2
球阀
2"（φ63）
个
28
0.06
3
1"（φ32）
个
196
0.39
4
阳纹承插直通
φ63×2＂
个
28
0.06
5
承插直通
φ63
个
28
0.06
6
阳纹承插三通
φ63×1＂×φ63
个
196
0.39
7
阳纹三通
φ32×1＂×φ32
个
196
0.39
8
直通
φ32
个
28
0.06
9
φ16
个
1500
3
10
钢卡
φ63
个
476
0.95
11
矩行胶圈
φ63
个
476
0.95
12
按扣三通
φ16
个
2324
4.65
13
按扣堵头
φ16
个
5
0.01
14
PE管
φ63×1.1
米
3220
6.5
15
φ32×1.6
米
3220
6.5
16
滴灌带
φ16×300×2.8L/h
米
240000
480
500亩棉花滴灌φ75+φ40系统地面材料表
（毛管间距:
1.4米;出地桩间距100米;每组辅管带17条毛管）
序号
材料名称
规格
单位
数量
亩用量
1
阴三通
2.5＂阳×2.5＂阴×2.5＂阳
个
10
0.02
2
球阀
2.5"（φ75）
个
20
0.04
3
1.5"（φ50）
个
140
0.28
4
阳纹承插直通
φ75×2.5＂
个
20
0.04
5
承插直通
φ75
个
20
0.04
6
阳纹承插三通
φ75×1.5＂×φ75
个
140
0.28
7
阳纹三通
φ40×1.5＂×φ40
个
140
0.28
8
直通
φ40
个
20
0.04
9
φ16
个
1500
3
10
钢卡
φ75
个
340
0.68
11
矩行胶圈
φ75
个
340
0.68
12
按扣三通
φ16
个
2340
4.68
13
按扣堵头
φ16
个
5
0.01
14
PE管
φ75×1.2
米
3250
6.5
15
φ40×1.9
米
3250
6.5
16
滴灌带
φ16×300×2.8L/h
米
240000
480
二、图纸设计
（一）前期测量要求：
1：
用GPS打点时要求边打点边记录边按绘制草图；详细标明地名、水源、水渠、电源、道路、林带、排水渠等相对位置（包括井水枯水期的流量）。
2：
前期测量不详细、不准确的后果：
①:
测量数据不祥会增加测量次数及前期费用。
（测量时少跑几分钟的路，在施工时也许能造成几仟元的增加费用。
）
②:
测量数据不准确会导致计算中材料用量的偏差，它是费用增加的主要原因。
③:
图纸设计不合理或计算不准确，也会给用户或施工单位造成较大损失。
（二）根据测绘图在电脑中画出地块形状。
（三）管网系统布设的方法：
1、管网布置方法，既“抓两头、攻中间”
“两头”即管网的起端——干管和毛管。
“中间”即内部结构——分干管和支管。
分干管与支管走向可以任意变化。
但毛管方向与水源位置是不易改变的由它来决定管网系统中分干管与支管的走向。
（四）管网系统设计的步骤：
1：
算出地块面积，确定管网系统所需的供水量，作为管网系统设计的主参数。
①：
按每4.5～5.5亩地需1m3流量的供水量计算。
（以地定水、以水定地的说明）
②：
如果实际供水量小于地块所需供水流量，可造成滴灌轮灌周期延长，滴灌作物有可能受旱。
2：
定出毛管的铺设方向及与之相应的管网系统。
一般分干管与毛管的铺设方向平行，主干管与毛管的铺设方向垂直。
3:
根据水源位置不同，确定干管铺设位置走向（确定管网系统框架图）。
4:
根据地宽确定轮灌系统的方式（使用Ø63+Ø32系统或是Ø75+Ø40系统），并确地埋分干管线路。
5：
根据地形、地质及成本造价确定所选用滴灌带流量：
滴灌带单边铺设长度：
1.8L-75米
2.1L-70米适用于粘土土质（此土质适合小流量渗透，如大流量可造
2.4L-68米成地面径流、湿润范围太大）
2.6L-65米——适用于中性土质
2.8L-60米
3.0L-58米适用于沙土土质（此土质适合大流量滴水，如小流量滴
3.2L-55米水，湿润范围太小）
6:
算出地桩间距：
一般为80～120m。
出地桩间距=地长÷合适出地桩数（一般为80～120m左右）
①:
滴灌带滴头流量越大时出地桩间距相对较小，滴头流量越小时出地桩间距相对较大。
（如：
1.8L/h流量的滴灌带，单边铺设75m，出地桩间距可达150m）。
②:
地势平坦，出地桩间距相对较大，地形坡降较大时，出地桩间距离相对较小。
③:
确定出地桩间距时应把材料成本造价考虑进去。
设计中出地桩的间距表示支管的铺设密度，毛管的间距表示毛管的铺设密度，两者对成本造价的影响较大。
（五）划分轮灌区：
每个轮灌组运行时，同时开启的辅管在位置上安排得恰当，是轮灌编组的关键。
如果将其安排得分散，相应管段中流量分配的就少，可使管径减小，反之，若安排得集中，相应管段中流量分配的就大，则需增大管径。
轮灌区的划分必须满足以下几个条件：
1：
轮灌区应合理的划分，以降低系统水损，减少滴灌材料成本造价。
2：
有利于轮灌时的实际操做。
3：
每个阀门的流量设计不宜超过其参考值。
4：
每个轮灌组内所有毛管的总需水流量应与水泵的供水量相匹配。
5：
如图所示，进行轮灌编组
1、轮灌区划分：
把本系统所有的大阀门的数量大致分组，结合水泵供水量、结合地形、结合轮灌方式，取合适的分组。
上图所示，地块为Ø75+Ø40系统，内共有36个大阀门，把其试分为2组、3组、4组后，分别为18个/组、12个/组、9个/组；因一个Ø75大阀门流量为17-20m3，故分组后每组总流量分别为：
17m3×18=306m3、17m3×12=204m3、17m3×9=153m3，可以看出，大阀门分为3组时，每组大阀门的总量与水泵流量相匹配（水泵流量为210m3）。
结合该地块地形把该系统划分为三个轮灌区较为合适。
每个轮灌区内有12个大阀门。
如上图所示。
2、根据轮灌区的划分确定支管上的流量：
Q支
=
210m3
=
17.5m3
12
3、算出每条辅管应带的毛管数：
一个小球阀应带毛管数
=
Q辅
=
Q支
=
17.5m3
=
16.3条
Q毛
（690/6）÷0.3×2.8÷1000
1.073m3
4、算出每条支管上应有几个小球阀：
小球阀数
=
每条支管所带毛管总数
=
160米÷1.4米
=
7组
一个小球阀应带毛管数
16.3条
（得数如果不是整数，四舍五入；然后对每个小球阀所带毛管数量予以调整）
5、确定每个小球阀实际所带毛管数：
每条支管共有160米÷1.4米=114条毛管，分为7组：
经调整后，支管上毛管分组为：
2×17+5×16
（六）根据地下管过水量的大小，轮灌区的划分，大致确定地埋管管径
1:
地下管合适的过水量：
Ø250:
260-300m3
Ø200:
180-210m3
Ø160:
135m3
Ø125:
80-100m3
Ø110:
65m3
Ø90:
45-50m3
Ø75:
25m3
Ø63:
20m3
2:
一般情况下：
①:
分干管最末端100m为Ø110管径
②:
分干管最末端倒数第100m至300m为Ø125管径
③:
分干管其余部分为Ø160管径
④:
根据轮灌区划分时的过水量确定主干管合适的管径。
（七）系统运行中的水损
1、水损：
水在管道流动过程中所产生的阻力，通常用m来表示。
1公斤压力=10m扬程。
2、滴灌系统运行时对压力的要求：
水泵的作用通过给系统加压，并克服系统水损阻力后，使毛管内水流达到正常的工作压力8m～12m。
以保证农作物灌溉时滴水均匀。
3、滴灌运行过程中系统各部分材料承压力情况：
地下PVC管工作压力：
，≤4kg
地面PE管工作压力：
≤2.5kg
地面毛管工作压力：
0.8kg～1.2kg
4．滴灌运行过程中系统各部分压力情况:
水泵出口：
3.5kg～4kg过滤器出口：
2.5kg～3kg
PVC管出地桩：
1.5公斤～2公斤
小球阀出口：
1公斤～1.5公斤
毛管：
0.8公斤～1.2公斤
5、滴灌运行时系统所需扬程:
水泵过滤器PVC地埋管（800m以内）支管
9m—10m10m5m
副管+毛管毛管工作压力
2．58—12m
6、井水水泵所需扬程:
=滴灌运行系统所需扬程+水井动水位X（米）
7、水损的大小与水管管径、管长及管中过水量的关系。
过水量（增大）管长（增加）管径（减小）：
———水损（增大）
过水量（减小）管长（减小）管径（增大）：
———水损（减小）
（八）设计中对水损控制的要求:
1、减少水损与降低材料成本相结合，把水损控制在一个合适的范围内（一般情况在35m左右）
2、影响水损的其他因素
①、首部的选位
②、轮灌区的划分
3、盲目减少材料成本的后果：
①、水损增加，电机负荷增加，电费增加，费用反而上升。
②、水损增加，压力差增大，灌水不均匀。
③、末端压力减少，造成低压运行或供不上水。
④、地埋PVC管在运行时有可能爆管。
（九）用水损表进行试算、检验：
以图-7为例：
用水损表进行试算（附水损表）。
1：
根据图-7所示把滴灌用水从水泵A点流至最远端F点的数据（包括：
管径、管长、设计过水量、滴灌带流量等）依次输入水损表内，即可相应得出各级管道的分段水损及累计总水损。
2：
输入数据后，总水损（含毛管工作压力）一般控制在35m左右时的设计是合理的，且经济流速应控制在1.8～2.0s/h之间，超短距离范围之内流速不得大于2.3s/h。
3、通过试算、检验，对水损、流速较大的管径进行适当的调整，以达到设计要求。
4、考滤到水泵的质量、以及增加保险系数的因素，水泵所需的扬程应在计算得出系统总水损（含毛管工作压力）的基础上增加3米～4米为宜。
（十）在电脑中做出设计图
1、在电脑CAD绘图中，用以表示管件、阀门或文字说明等图案的大小比例要合适（在绘出的CAD图纸中，要求标注必须看得清、标得下）。
2、在设计的编表说明中，所列数据要全面、准确，留有余地，关键数据不能存有漏洞。
三、图纸设计要求:
（一）针对一般用户的滴灌设计：
1．地上材料的系统设计：
①支管轮灌方式：
确定支管合适的管径，支管铺设合理的长度，毛管铺设的合理长度及流量。
②支辅管轮灌的方式：
确定支、辅管合适的管径，辅管所带毛管数按10～12条/组（Φ63+Φ32系统）或15～18条/组（Φ75+Φ40系统）计算。
2．地埋材料PVC主、分干管布局合理，管径合适。
3．对滴灌系统进行简要、大致的轮灌区划分。
4．不必用水损表进行试算、检验。
5．绘制手工草图或电脑简图。
（二）:
对公项目以及国家资金项目的滴灌设计：
1．严格按照滴灌设计要求进行设计。
2．轮灌区的划分：
①轮灌区应合理的划分，以降低系统水损。
②有利于轮灌时的实际操做。
③每个阀门的流量设计不宜超过其参考值。
④每个轮灌组内所有毛管的总需水流量应与水泵的供水量相匹配。
3．通过水损表进行试算、检验，把系统水损控制在合理的范围之内。
4.编表说明，所列数据要全面、准确，留有余地，关键数据不能存有漏洞。
5．出具正规图纸，标注字样。
6．所设计出的图纸必须能通过水利设计院的审核。
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