果园滴灌工程规划设引言联合国环境与发展大会通过的《21世纪议程》强调：“水是一种有限的资源,不仅为维持地球上的一切生命所必需,而且对一切社会经济部门都具有生死攸关的重要意义”。

随着世界性水资源、能源的日趋紧张,采用节水、节能的灌水方法已成为全世界灌溉技术发展的总趋势,推广节水灌溉也已成为世界各国为缓解水资源危机和实现农业现代化的必然选择。

摘要水资源不足是制约我国经济、社会、生态可持续发张的主要因素，随着我国经济的持续稳定发张和自动化的加快，我国经济社会发展和生态建设所面临的供水危机将越来越严重，特别是遍原山区，农田果园、灌溉的建设供水问题，将会面临严峻的挑战。

解决这些问题和迎接挑战迫切需，要偏远山区，农田，果园灌溉的建设供水理论和技术的创新。

因此某果园灌溉提出以高效节水滴灌技术与当地水管理技术相结合，设计为滴灌灌溉。

根据农田，果园灌水量，灌水周期，喷头布置形式以及滴灌制度等，确定了滴灌管道的水力计算设计，实现和达到农田，果园灌溉建设自动化节水灌溉的目的，并形成了良好的合理科学，才能真正实现和节水灌溉的目的。

为了解决水资源危机的问题，要从开源与节流两方面入手，一方面抓紧跨流域调水的规划设计工程，从根本上改变水资源紧缺的局面；而另一方面要在节流上下功夫，且我国各级渠道的输配水和田间灌水过程中渗漏损失掉了，其数量惊人，从而导致农业减产，并恶化灌区生态环境。

长期以来，我国自然资源，特别是农业水资源无偿使用，以造成水资源严重浪费。

由于灌溉技术和管理水平落后，灌溉设施老化失修，为加快推进节水农业，农业持续发展为基础。

节水灌溉技术的实施，对实现我国水资源可持续利用，保障我国经济社会可持续发展，具有十分重要的意义。

一．基本资料项目区位西北地区某一果园，为了增产增效，节约灌溉用水，拟改变原来大水漫灌的灌水方式，采用先进的滴灌技术进行灌溉，灌区面积约为194亩，（194×667平方米）地形平坦，土质为壤土，土层厚度为1、5米，1、0米土层平均干容重1、4cmg/3田间持水率（占土体干土中）为25%，盛掕期苹果树，株距，行距为3×3米，种植方向为东西，经田间试验该地苹果树最大耗水量为5mm/d该地区多年平均降雨量250mm，多年平均蒸发量1500mm果园南边有一水井，出水量为50hm/3动水位为20米。

（一）、地形地貌某西北地区某一苹果园，南北宽100米，东西长324米，灌区面积约为194亩，约为（194×667平方米），果园内地势平坦。

（二）．气象条件某西北地区属温带半干旱地区气候，温差大，夏季炎热，冬季干燥而寒冷且冬季较长，年降水少，该地区多年平均降雨量为250mm，大致自南向北，递减，南部山区降雨较多，多年平均蒸发量为1500mm （三）．土壤土壤为适合植物生长的壤土土质，计划湿润层内（1、0m土层）土壤平均干容重约为1、4cmg/3，田间持水率（占土体干重）为25% （四）．水旱灾害情况果园位于西北地区，属典型的温带半干旱气候，自然灾害频繁发生，曾多次发生过范围较大的干旱，雪灾等自然灾害，以及人为机械造成的不可灾害避免的灾害情况，严重制约农民的收入。

（五）．水源及供水设施该果园为于西北地区，地下水资源相对匮乏，农业灌溉用水比较紧缺，该果园为南边有一水井做为水源，出水量为50hm/3，水源水质良好，矿化度小于1g/L,无污染适于灌溉，灌区附近配有动力电源，使用方便。

二．工程设计思想依据和标准（一）．设计指导思想坚持“节水型建设和增水型建设相结合，以节水型建设为主”的水利建设方针，建立节水型自动化管理模式，走节水灌溉的道路，实现灌溉的用水从高粗放型向集约型转变，实现传统灌溉向现代化灌溉的转变。

（二）、技术标准１、《喷灌与微灌工程技术管理规范》（SL236-1999）；２、《喷灌工程技术规范》（GBJ85-85）；３、《节水灌溉技术规范》发、SL207-98；４、《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99；５、其它相关规范、文件及技术参考书等。

三、系统结构本设计系统选用滴灌系统灌溉的方式采用如下结构；水源（加压）→量测装置（水表、压力表）→三级过滤器（进排气装置）→施肥罐→网式过滤器→干管（地埋PVC管）→分干管→支管→（地面PE管）→滴管带。

四．滴灌技术参数确定（一）灌溉设计保证率确定根据SL103—95 《微灌工程技术规范》：微灌工程设计保证率应根据自然条件和经济条件确定，不应低于85%。

（二）灌溉水利用系数确定规范GB/T50485—2009 《微灌工程技术规范》规定：对于滴灌水利用系数不应低于0、9、微喷灌、涌泉灌不应低于0、85从而可知;灌溉水利用系数为0、95（三）设计土壤润湿比P的确定根据表1-1 可查的P的取值表1—1 微灌设计土壤润湿比 %根据表1-1可知：设计土壤润湿比P不小于30%（四）设计作物耗水强度Ea的确定规范GB/T50485—2009 《微灌工程技术规范》规定：设计作物耗水强度应由当地试验资料确定，无资料时可通过计算或按表1-2选取。

表1-2 设计作物耗水强度单位：mm/d注：①干旱地区宜取上限值②对于在灌溉季节敞开棚膜保护地，应按露地选取设计耗水强度值据表1-2可得知：设计作物耗水强度Ea=5、0 mm/d（五）设计灌水均匀系数Cu 确定设计灌水均匀度应根据作物对水分的敏感程度，经济价值、水源条件、地形气候等因素综合考虑，建议采用的设计均匀度。

当只考虑水力因素时，取Cu=0、95—0、98；当考虑水力和灌水器制造偏差系数两个因素时，取Cu=0、9—0、95，根据规范可得知：设计灌水均匀系数Cu 不低于90%--∆-=qq cu1nq ni iqq ∑=---=∆1式中：c u ——灌水均匀系数；q -——灌水器平均流量 L/hq -∆——灌水器流量的平均偏差 L/h q i ——田间实测的各灌水器的流量 L/hN ——实测的灌水器个数（六）设计湿润层深度的确定根据各地经验各种作物的适宜土壤湿润层深度:蔬菜为0、2—0、3m 大田作物：0、3—0、6 m 果树：1—1、5 m 根据规范可知：设计湿润层深为1、0 m表1-3 初设滴灌系统参数表五、选择灌水器，确定毛管布置方式（一）选择灌水器滴灌灌水器的流量一般为2～12L/h下表列出了各类灌水器的结构与水力性能指标，可供参考。

其中c v值是我国行业标准SL/T67.1～3-94《微灌灌水器》规定的。

微灌灌水器技术参数灌水器设计允许流量偏差应不大于20%，灌水小区流量和工作水头偏差率应按下列公式计算%100minmax⨯-=qqqqdv式中：qv——灌水器流量偏差率 %q max ——灌水器最大流量 L/hqm in——灌水器最小流量 L/h%100minmax⨯-=qqqqdv=11%<20%所以灌水器设计允许流量偏差率不大于20%根据工程使用材料情况比较，本工程可采用下面几种产品：性能如下作出比较1. 华盛产品压力补偿式滴头：外径16mm 流量 3 L/h 壁厚0.6 ～1.2mm 工作压力0.08～0.3kpa.2. 北京统源压力不尝式滴头：外径16mm 流量3～10L/h 壁厚0.2～0.6mm 工作压力为10～40kpa.3. 河北润田节水设备有限公司，补偿式滴头外径16mm 壁厚0.6～3.0mm 工作压力10～40kpa 滴头流量1.5～12L/h.综上所述比较，根据果园的种植情况，可选择河北润田节水设备有限公司补偿式滴头，性能性能参数为.外径：16mm 进口压力0.1kpa 滴头间距为1.5m 滴头流量Q=10L/h 铺设长度为99m （二）．确定毛管的布置方式该果园采取东西方向的种植方式，因此毛管布置采用每行果树布置一条毛管，根据实际地长和产品的最大铺设长度确定，每条毛管长99m 毛管布置详见管网布置图。

（三）．计算湿润比 根据公式：rp e p S S W S N P式中：Np=3/1.5=2 Se=1.5 W=1.3 Sr=3 则 P=2×1.5×1.3（3×3）=43%由此可见 满足土壤设计湿润比不小于30%的要求五．管网系统（一）．布置原则１.管理设施.井.路.管道统一规划，合理布置，全面配套，统一管理，尽快发挥工程效益２.依据地形地块道路等情况布置管道系统要求线路最短，控制面积近最大，便于机耕，管理方便３.管道尽可能双向分水，节省管材沿路边地块等高线布置。

４.为方便浇地节水长畦要改短。

５.按照村队地片分区管理并能独立使用的原则。

（二）．管网布置１.支管与作物种植方向相垂直。

２.支管尽量布置在生产路，排水沟渠旁成平行布置。

３.保证畦管长度不小于120米，满足灌溉水利用系数要求。

出水口间距满足GB/T203-2006《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》要求。

六．灌溉制度与工作制度及灌水均匀度确定（一）．灌溉制度 １.设计净灌水定额()min max max 001.0θθ-=rzp m 式中：r=1.4g/2cmZ=100cm p=30% 取maxQ=25%×0.9=22.5%Q min =25%×0.26=16.25%则 m max =1×30×（22.5-16.25）×14 =26.25mm取最大净灌水定额为设计净灌水定额２.设计毛灌水定额η/m ax/m m ==26.25/0.95=27.63mm３.设计灌水周期T=m max /Ea=26.25/5=5.25 取5天４.一次灌水延续时间t T=h qs s m dl e 4.121035.163.27/=⨯⨯=（二）. 灌溉工作制度灌溉工作制度是指管网输配水及田间灌水的运行方式和时间，是根据系统的引水流量灌溉制度，畦田形状及地状平整程度等因素制定的有续灌.轮灌和随即灌溉三种方式。

１.续灌方式：灌水期间，整个管网系统的出水口同时出流的灌水方式。

在地形平坦且引水流量和系统流量足够大时，可采用续灌方式。

２.轮灌方式：在灌水周期期间，灌溉系统内不是所有管道同时灌水而是将输配水管分组，以轮灌组委单元，轮流灌溉，系统同时只有一个出水口出流时集中轮灌，有两个或两个以上的出水口同时出流称为分组轮灌。

井灌区管网系统通常采用这种灌水方式。

３.随即灌溉方式：用水是指管网各个出水口在启动时间和顺序上不受其他出水口状态的制约，管网系统随时都可以供水。

综上分析可知：本工程采用轮灌方式进行灌溉，工作时间t=22h 则最大允许轮灌组数目为.N=CT/t式中;C=15h T=5d t=12.4h 故N=15×5/12.4=6.05=6个 根据工程实际资料，本工程设计分为6个轮灌区，每个论灌区毛管条数为72（即N 1=72条）{（423÷30）×4÷6},没条毛管长99米，则滴头N 2=L/Se=66个故每个轮灌组的流量为:Q=h q m N N /02.5095.01000/1066721000/321=⨯⨯⨯=⨯η（三）.轮灌制度一次灌水需两个轮灌组与水源供水量50h m /3相近，满足要求，故在灌水时每次开干管上相对的两个分干管控制阀，每次灌水21.5小时，便可以换入下一个轮灌区。