温室滴灌工程设计说明
1.概况:项目区蔬菜基地大棚位于西藏自治区曲水县聂当乡德吉村,土壤疏松,区内地形平坦,水源较为丰沛,水质良好。
基地主要以种植各种蔬菜为主,兼种瓜果,种植方式主要采用大棚和温室,规模化经营。
温室规格为60米×8米700座;根据目前温室大棚蔬菜的种植情况,主要种植蔬菜、瓜果等高产值经济作物,对于前面几种作物,大都采用宽行种植,行距为1~1.2米,行距的宽窄主要决定于蔬菜的品种和种植季节。
对于蔬菜来讲,棚内温度不宜太高。
因此,根据近年来温室大棚蔬菜的种植经验及当地实际经济条件,选择滴灌灌水方式。
2.滴灌设计
(1)管道系统
管道材料的选择各级输水管道全部采用国产PE或PVC管,灌水器选用甘肃大禹节水股份有限公司生产的内镶贴片式滴灌带,滴头间距30厘米,工作压力0.55~1.0千帕,滴头流量为每小时出水量为3升/小时。
灌溉系统采用如下结构:
水源(井水加压)→出水口→离心+碟片过滤器(进排气装置)→施肥罐(施肥控制装置)→温室内主管(地面PE管)→支管(地面PE黑管)→滴灌管。
为减少水头沿程损失,降低能耗,管道系统中支管与分干管,滴灌管与支管,干管与分干管按各条田的具体形状,以优化方式采用梳刺式方式布置,目的是达到操作管理方便,系统投资和运行费用最低的效果。
(2)棚内管道布设形式输水管沿温室长度方向布设,滴灌带用旁通阀连接;并垂直于输水管布置,即与棚内作物的种植行一致,滴灌带间距按作物种植的平均间距0.5米布设,对于不同的作物通过株距来调整种植密度。
其布置方式见图所示。
(3)拟定灌溉制度
①灌水定额确定:由于滴灌可以按作物的需要,适时适量地向作物根层供水,这样就可以使作物根系活动层水分保护在最优状态,对壤土其田间土壤持水量θmax=22.5%,凋萎含水量θmax=16.5%,本设计中计划湿润层取0.5米;允许消耗的水量占土壤田间持水量的比例a=20%;土壤湿润比p本设计按70%计算。
则设计灌水定额m滴为
m=0.1γzp(θmax-θmin)/η
米/日,则灌水周期T为
T=m滴/Ea·η=23.3/3×0.9=7d
取灌水周期为7天。
此值为灌溉高峰期灌水周期。
③每次滴灌持续时间:由本例系统布置可知:毛管间距Sl=0.5米;滴灌带流量q滴=3升/(小时·米),滴头间距取Se=0.3米。
则每次滴灌持续时间为
T=(m滴·Se·SL)/qd=23.3×0.3×0.8÷3=2.8h
即每次滴灌持续2.8小时,就可达到设计灌水定额。
④管道布设:根据温室的市设情况,每个温室可分为1个灌水区,个体单独控制灌溉,此处需要说明一下,如果温室内种植不同种蔬菜,就不利于作物种植及灌溉管理,由于不同的蔬菜的需水量、需水期不尽相同,同一种蔬菜种在同一轮灌区内有利于灌溉。
因此,多分几个区有利于灌溉管理。
在此情况下,管道的布局见图所示。
⑤管径选择:
(a)温室供水量
项目区最大温室(60*8m),灌溉时总输水量:
Q=60/0.8*8/0.3*3=6方水
则棚内输水主管流量为6方/小时;棚内单棚输水管流量为。
(b)管径选择:棚内输水主管选用φ32的PE管。
⑥管道水力计算(最不利处水损):
(a)棚外输水主管管的水头损失:
⑦出水口出压力确定:
H=Zp-Zb+h0+∑hf+∑hw
H—微灌系统设计水头,m
Zp-Zb—典型毛管进口与水源设计水位之间的高差,m;Ho—典型毛管进口的设计水头,取h0=10m;
∑hf—水泵至典型毛管进口的管道沿程水头损失,m;
∑hw—水泵至典型毛管进口的管道局部水头损失,m。
取过滤冲洗排污的水头损失之和为6m。
则出水口处压力为:
一号井:H=6+10+6.5+10=32.5m
由此可得:出水口接过滤器处出水压力最少为32.5m.
⑧首部连接图见图所示。
⑨部分材料清单及预算见表材料预算表。
3.滴管系统操作管理说明为了保证滴灌系统能够长期正常工作,必须做到以下几点:
①先打开某轮灌组控制阀或控制开关,使灌水器能够出流;在此基础上,逐级打开上游开关,以保证灌溉系统各个部分的安全。
②严格控制滴灌系统的工作水头,且不可超压或水头过低,否则影响灌溉质量。
③定期检查首部系统特别是过滤器,做到定期排沙冲洗,如发现滤网破烂需及时更换。
④滴灌带为薄壁管,收放时不可用力拉扯和扭曲,以延长其使用寿命。