重庆柑橘基地水肥一体化建设项目
申
报
方
案
2016年9月
本方案适合于柑橘、猕猴桃、桃、梨、李等宽行距、大株距的作物灌溉场合！
柑橘滴灌系统设计说明
一、设计目标
1、构建一个高水平的智能化灌溉系统，实现水肥一体化的同时，可为现代农业信息化，为重庆市发展效益农业提供有力的保障。

2、构建一个高均匀度的滴灌施肥系统，柑橘果实饱满、大小均匀、不裂果，确保柑橘高优品率；
3、建设一个自动化、操作简易和维护成本低廉的水肥系统，确保把该系统建成投资回报率高的生产型滴灌系统。

二、基本资料
1、地形
本灌溉区柑橘果园为依山而建，地块为典型的重庆山地地形，地块不规则，呈狭长楔形、且柑橘种植走向不一，灌溉区内最高点与最低点落差最大达到20m，实际灌溉面积约合200亩。

2、水源
来自蓄水池，蓄水池由降雨或提灌站引水补给，来水有保障。

3、灌区范围
整个灌区为不规则图形，柑橘项目地面积200亩。

4、动力
灌区需要提供11KW以上的380V灌溉动力线路。

5、灌溉类型：
该项目为室外山地柑橘园滴灌，要求灌溉系统满足柑橘生长所需水分、肥料。

为解决项目地地块高差大以及适应柑橘宽行距大株距的种植制度，我们建议采用PE管+外置式压力补偿滴头，确保水肥一体化系统平稳、高效地运行，达到自控、水肥一体化的目标。

三、设计依据
（一）设计依据
1、《节水灌溉工程技术规范》（GB T50363-2006）；
2、《喷灌与微灌工程技术管理规程》（SL236-1999）；
3、《微灌工程技术规范》（SL103-95）；
4.、《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）
5、《农田灌溉水质标准》GB5084-92。

（二）滴灌工程技术参数选择
根据以上规范、标准及国内外灌溉技术发展积累多年的经验，技术参数设定：
1、节灌土壤湿润比：P=60%；
2、节灌水利用系数： =0.95；
3、设计灌水均匀度：Eu≥90%；
4、设计湿润深度：Z=1m；
5、设计日耗水强度：Ea=5mm/day。

四、灌溉田间管网布置
（一）水源
项目区利用蓄水池进行供水，蓄水池可由自然降水或河水提灌到水池中进行补给，水源水量及水质皆有保障。

（二）灌水器选型
根据灌区柑橘宽行距、大株距的种植特点，田间毛管采用单行直线布置，每行果树下一行毛管，每株柑橘下布置3个滴头，每个滴头配置60cm长、φ4导流微管。

灌水器为以色列进口带有压力补偿功能的滴头，施肥灌溉均匀；滴头流量4L/h，正常工作压力0.5-4.0bar。

图3-1（滴头及参数选型）
滴头性能特点
具有较大水流通道的迷宫型紊流流道；
滴头插入到厚壁毛管中（1.0mm）；
注塑滴头，非常低的CV（流量偏差）系数；
管上式压力补偿滴头符合ISO9261标准
此灌溉方式的优点在于
在0.5-4.0bar条件下的均匀出流量，保证了水、肥的精确分布； 内置冲洗系统提高了抗堵性能；
滴头可以准确安装于所需要的位置，便于检查及后期维护； 压力补偿滴头在存在一定压差范围内可自动补偿出水量不不均，提高灌溉均匀度；
图3-2（柑橘滴灌滴头安装方式）
（三）田间主、支管道设计
项目区整体地势起伏，落差较大，蓄水池距项目区最低点高差约20米，项目区最远端距蓄水池达到600m，需要增压灌溉，因此需在泵房布置管道增压泵一台。

根据项目区柑橘种植分布现状、现场地形情况，进行田间管网布置，考虑到将来灌溉系统管路的管理方便等因素干、支管均沿现状道路边缘布置，同时依据田间道路及所修建水泥路为布置管道依据，尽量管道不穿越水泥路，利用道路布置及功能区布置来进行灌溉分区控制。

同时考虑远端灌溉水量、压力损失等因素，主管采用UPVC给水管，管径90mm、75mm两种管道；干管采用UPVC63mm、50mm、40mm管连接支管，柑橘滴灌管采用PE16mm毛管。

所有PVC管道皆为农业级别塑料，管承压力1.0Mpa以上，PE16mm毛管管承压力0.4Mpa以上。

五、灌水量及轮灌组分区确定
（一）滴灌供水量
柑橘为大行距、宽株距种植，经计算整个灌溉区有27000个滴头，每个滴头流量为4L/小时，则全灌溉区每小时总用水量为108立方；灌溉区有200亩地，则每亩地一小时供水量约为0.54立方；
（二）灌溉供水量
本设计灌溉日耗水强度：Ea=5mm/day。

则一天一亩地用水量为: 5×667=3335L/day，即每天一亩地耗水3.335立方。

（三）灌溉制度计算
1、每次灌溉延续时间计算：
因为喷灌每亩地一小时供水量约为0.54立方，而作物每天一亩
地耗水3.335立方。

则每次灌溉延续时间为：
3.335/0.54=6.18小时。

每次灌水时间取6小时。

2、轮灌组划分
整个灌溉区用水量每小时总用水量为108立方，每次灌溉延续时间以6小时计，整个灌区完成一次灌溉最大供水量要648立方。

根据水源供水能力、人工操作的方便性、滴灌均匀度控制和管网运行的合理性等综合因素的考虑，从合理、经济、适用及用户的实际要求出发，将滴灌区共分为8个区域，每个区域用水量为30立方/小时，考虑到使用和管理的方便性，将所有任意两个区域都组成1个轮灌组，共4个轮灌组，以每天工作12个小时计，两天内正好灌完，再兼顾压力损失及水头损失等原因，即灌溉系统供水量能达到35吨/小时以上，就能充分满足灌溉用水的需要。

六、首部设计及水泵选型
（一）首部枢纽设计
过滤器的选择：本工程水源为露天蓄水池，水质较差，因而选择2“叠片过滤器两单元并联组作为过滤系统，总体进出口为3寸，数量各为一套，设计流量为35m3/h。

图6-1（叠片式过滤器组）
控制阀门：安全泄压阀，压力表，空气阀，蝶阀，施肥系统一套、止回阀等相关的管配件。

快速安全泄压阀
旁接于主管道上，当压力超过设置的压力值时，或管道内压力波动幅度超过设定值时，或水锤破坏
压力超过管材承受能力时，泄压安
全阀在0.2秒内，立即全部打开，
将超过的压力通过水流释放出，从
而起到保护管道的作用。

当管道内
压力降至设定值时，阀门缓慢关闭，
不会引起二次管道压力波动或次生
水锤。

阀体为铸铜材质，耐酸碱潮湿腐蚀。

正常耐压标准最低为16bar，感应器用水均通过独立自清洗过滤器，不堵塞，感应器内调压管及弹簧的材料分别聚乙烯管(或铜管)和不锈钢管，无腐蚀损坏。

阀门动作压力值连续可调，感应器调节范围为0.07-1.0MPa。

阀内隔膜为增强尼龙材质，使用寿命长。

有防水锤缓闭机构。

对于正
在运行的系统，它还可以防止爆管。

自动进排气阀
液体在管内流动，管内始终不能完全充满，特别在
水泵抽水时，常抽入空气，造成滴头喷射时时断时续，
同时降低管内压力，使灌溉均匀度降低。

特别是灌
溉片区启动的瞬间，压力极大，不及时排除管道内
多余的空气，可能造成管道爆管。

（二）水泵选型
考虑到地形起伏，滴灌工作压力要求低，故取首部
过滤器局部水头损失5m，滴头工作压力10m，管路水头损失计算约为10m，蓄水池落差5m，地形落差20m，则增压总扬程为：H＝16m。

故选用泵型：主要参数有流量Q＝45m3/h，扬程H＝16m(实际安装过程中，水泵参数可能需要微调，这属于正常情况)。

（三）文丘里施肥器
无需动力电，由系统水力驱动，不耗能。

高精度施肥，是目前市场上水肥一体化系统性价比最高的施肥器。

美国进口，品质保证，效果有保障！
（四）自动灌溉控制器
控制器为液晶显示屏，它通过电缆线与田间的灌溉电磁阀相连。

设置好程序后，它可以实现：
整个园区在以后的灌溉施肥季节，只需1-2个人即可完成灌溉、施肥的全部工作，可以大大地节约劳动力；预设程序的自动灌溉，确保田间每一地块灌溉施肥均匀，作物品质自然更优，产量可增加15-35%。

控制器可连接继电器控制水泵或主阀
可选12小时或24小时制，365天日历
可按星期编程循环运行，也可按1-30
天内任意间隔天数编程循环运行，或按
奇/偶日编程运行
三个灌溉程序、独立阀门程序、施肥程序、及特殊程序。

每个阀门可编入任意的三个程序，如果三个程序时间重叠，那么按预先设定的顺序运行。

每次灌溉时间：1分钟到9小时可调
按每周循环灌溉模式中，每个阀门每天可灌溉4次
可手动运行单个程序与单个阀门
灌水补偿功能可增减灌溉运行时间，而不影响其它设置
可连接传感器使用，如雨量传感器或土壤湿度开关等
雨天延迟1到99天可调
标配施肥程序功能，可用于每个阀门，满足专业灌溉需要
带阀门测试功能
辅助程序X用于庭院定时照明与水景设施自动运行控制
永久程序记忆功能
七、设计详细料单及预算
略。

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