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邹圩镇长新甘蔗滴灌设计
摘要
本设计是关于宾阳县邹圩镇长新片甘蔗地的滴灌设计，主要目的是为了解决当地水资源供给紧缺矛盾以及提高当地甘蔗种植业的经济效益。本设计在参照了当地的一些甘蔗地的节水滴灌技术，并综合了当地对甘蔗灌溉发展的规划以及滴灌技术的特点之后，选择了滴灌作为本次工程的节水灌溉型式。该节水灌溉工程建成后将能够起到节水、节肥、增产和增收的作用，能够有效缓解当地水资源供求紧缺矛盾。此外，滴灌灌溉能够提高甘蔗的品质和产量，从而提高甘蔗种植业的经济效益。该滴灌工程的实施有利于推广节水灌溉技术和推动当地高效节水农业的发展，加快当地农业从传统农业向现代化农业发展。
本设计的主要任务包括对长新片区的甘蔗地进行供水和水源规划，对灌区单元和轮灌组的划分以及灌区管网布置。主要内容分为四个部分，一、轮灌组划分和轮灌制度的确定；二、灌区管网布置；三、水力计算，计算内容包括各管道设计流量、管道流速、水头损失、水锤验算和水泵扬程；四、管材用量和土方量的计算。
关键词：滴灌 水力计算 节水灌溉 甘蔗灌溉
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 综合说明 1
1.1设计背景 1
1.2工程地质 1
1.3工程水文 2
1.4设计灌溉区基本概况 2
1.5必要性分析和设计任务 2
第二章 工程总体规划及系统布置 3
2.1工程总体布置原则 3
2.2 灌溉系统选型 3
2.3 水源规划 4
2.4工程规划原则 4
2.5滴灌系统的布置原则 4
2.6系统布置 5
第三章 轮灌制度与管道计算 7
3.1 灌水定额的确定 7
3.2 灌水周期的确定 7
3.3 灌水器选型 8
3.4轮灌组的划分及运行方案 8
3.5管材选择 8
第四章 水力计算 12
4.1沿程水头损失与局部水头损失 12
4.2灌溉单元内部水力计算 13
4.3关于支管的水锤运算 16
第五章 取水泵站 19
5.1水泵站特征水位及设计流量 19
5.2水泵扬程 19
5.3灌溉单元进水口节点压力 20
第六章 工程量计算 21
6.1管道及其附件用量 21
6.2土方量计算 22
参考文献 24
附录 25
致 谢 26
蔗糖是宾阳县重要的经济支柱，由于耕地面积的限制，已很难通过扩大甘蔗种植面积来提高总产量，提高单产是最好的途径。由于现有甘蔗耕地基本都是旱地，影响单产的首要因素是干旱缺水。为确保甘蔗生产稳产、增产，发展高效节水灌溉是有效的途径。需因地制宜选择与项目区水利基础设施、农作物品种、栽培技术相适宜的工程技术形式。目前主要考虑的节水灌溉形式有喷灌、滴灌和微喷灌。
本次设计即以宾阳县邹圩镇莲塘片的甘蔗高效节水灌溉作为设计内容，在确定灌溉范围后，进行滴灌设计。通过本次设计，要求学生熟悉并掌握滴灌灌溉设计的基本方法和流程。
研究内容：
本次设计的研究内容分为以下三个部分。
（1）轮灌组的划分和管网布置。前期工作包括水源的确定与抽水泵站位置的确定，轮灌组的划分应保证均匀性，支管布置尽量沿等高线，干管布置时坡度可以稍陡些，主干管沿单元边界线布置；
（2）输水管道的参数校核。输水管道的参数包括有管径、流速、工作压力、水头损失、水锤等因素。选定一个对应管径和管道压力允许的值进行试算，若所选管径能满足流速要求，再校核工作压力。对于PVC-U管要考虑水锤作用。采用水力学公式进行水头损失的计算；
（3）节点压力的校核和水泵参数的设计。这些计算需要各个单元的累加和对比才能得到，而水泵站参数的设计依据则是规范的要求。
滴灌系统的布置一般应遵循以下原则：
尽量做到线路短、起伏小、土石方工程量少、造价经济、少占农田，不占房屋，避免移民安置；滴灌支管应尽量与作物种植的垄向保持一致，最好平行等高线布置，应尽量避免逆坡布置；线路走向和位置尽可能沿现有道路敷设，方便施工和运行管理。
拟解决的主要问题：
（1）使尽量多的土地分区成片，农民联合生产，保证利益均衡；
（2）对农民进行相应的技术培训，改变原来的漫灌、渠灌或管灌方式布置；
（3）滴灌和农艺的矛盾降低了滴灌的周年利用率，田间地头铺放凌乱的滴灌带或闲置的滴灌带，只能尽可能的使设计安装与甘蔗种植尽可能协调；
（4）滴头堵塞困扰滴灌系统的正常运行，造成滴头堵塞主要是由悬浮物(沙或杂质)、溶解盐(主要是碳酸盐)、藻类有机物等引起。目前市面上过滤器品种少，规格不全。 即使配套过滤也只能是解决泥沙等物理性堵塞生物堵塞和化学堵塞解决缺乏技术；
（5）尽可能的使在管道运输中的水头损失减小，同时保证水压均衡，不至于太大的波动；
（6）严格执行轮灌制度，分区、分片灌溉，依据“ 少量多次 ”滴灌原则进行灌水，保证灌水和节水效果。
本次设计实施步骤及解决方法可从以下几个部分进行。
第一部分是轮灌组的划分及布置。首先，根据设计的滴灌区确定取水站的位置，尽量满足直线距离和地形的要求；其次，为了便于管理，将灌溉区分成若干个单元，每个单元轮灌面积尽量保证相近，便于后续节点压力的比较，本次设计共分为8个单元；单元分好后，才进行轮灌组的划分。轮灌组要满足面积相似、灌溉覆盖区比率高以及与管网布置协调好。在考虑了单元面积和管道的走向双重因素后，最终确定管网的布置与轮灌组的划分。
第二部分是输水管道的参数校核。输水管道的参数包括有管径、流速、工作压力、水头损失、水锤等因素。首先选定一个对应管径和管道压力允许的值进行试算，若所选管径能满足流速要求，再校核工作压力。对于PVC-U管要考虑水锤作用（简单和复杂，规范说明和材质有关），在这些要求都满足后，最后采用水力学公式进行水头损失的计算，根据滴灌带工作水头和水头损失逆推确定水泵扬程，再由水泵扬程顺推确定单元进口节点压力，校核单元最不利点实际工作水头是否得到满足。若满足，则基本完成，若不满足，继续调整。
第三部分是水源单元规划图、单元管网布置图、节点压力图的绘制。
参考文献
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