《喷灌工程设计》
一、西瓜喷灌工程规划设计宁夏旱作节水高效农业科技园内有198亩的规划区域，拟种植西瓜，实施喷灌节水工程。(一) 基本情况(1) 该规划园区位于同心县，属于是中部干旱带少雨偏旱区， 易耕性和质量较好，地势比较平缓，地面坡度较小，可以忽略不 计。(2) 园区耕地均为板茬地和荒地，易耕性较差，特别是旱作区。3月下旬土壤解冻至20cm左右时，土壤返墙、墙情和易耕性较 好，及时平田整地和机械深耕，耕层深18cm ,种植西瓜，行距为0.8m ,株距为0.7m , 土壤平均干密度为1.32g/cm 3,田间持水 率为23%。(占干土重的百分比)(3) 同心地区是中部干旱带少雨偏旱区气候，当地可利用水资源很少，人均占有量为 64.6m3，亩均仅为6.8m3。同时区域内 降雨量年内分布极不均衡，约为200-300毫m,大部分集中在7 9三个月，约占全年总降水量的 60%70%。46月为夏粮作 物主要生长期，降水却仅占全年的25%,并多以暴雨、冰雹等灾害形式出现。(4) 该规划园区的北方向有一泵站，水质符合喷灌的要求，供应整个规划园区的作物需水。(二) 灌溉制度的制定(1) 设计灌水定额，按照灌水定额的公式计算。设门式中：m设-设计灌水定额，m3/hm2寸土壤的干密度，1.32g/cm 3h-计划湿润层深度，一般 40-60cm,这里取40cm仇，6 2-适宜土壤含水量的上下限，这里取田间持水量的90% , 65%,田间持水量为23%中灌溉水利用系数，这里取 0.85计算 m=0.1*40*1.32*(0.9-0.65)*23/0.85=35.7mm=357m3/hm2(2) 设计灌水周期。式中：T-设计灌水周期,dEa-作物的日需水量，mm/d,西瓜的最大日均耗水量出现在 结瓜期，此后耗水量持续下降，这里取 7.6mm/d ;计算的 T=35.7*0.85/7.6=3.99d ，取 4 天。(3) 一次灌水时间一次灌水时间按照下式计算设平均计算得t=35.7/8.5=4.2h,式中8.5为平均喷灌强度（三）喷灌系统的选型综合考虑，选择固定式管道喷灌系统，除去喷头以外，其他 所有组成部分均固定不动， 各级管道埋入地下，固定式管道操作 便捷，易于维修管理。（四）确定灌区的总体布置灌区地势平坦，公路贯穿东西，园区在南北方向布置，本规 划园区内有一人工开挖的景观湖，将西瓜园区分为两部分，上部97亩，下部101亩，景观底部可以开挖一条管道连接两片区域， 区域左面有一条河，水位不深，同样可以通过开挖将西瓜区域和 大枣区域将结合，避免投资的浪费。整个规划区域共用一块水源。(五) 喷头的选型与组合(1) 喷头的选型查农业综合节水技术中沙壤土的允许喷灌强度为P允=15mm/h ,要求喷灌系统的平均喷灌强度应该小于土壤的允许 喷灌强度。为了节省管道的布置和喷头的数目，同时考虑喷头的喷洒半径，选用DN25型号的喷头(塑料摇臂式喷头)，喷头压 力 250-450kpa,流量 3.0-6.0 (m3/h )，射程 15-22m ,喷嘴直径 7mm(2) 计算喷头平均喷灌强度。土壤的平均喷灌强度为：平均式中；q-一个喷头的流量,m3/hb-支管的间距,ml-沿支管的喷头间距,m(3) 喷头的间距和支管间距支管的间距设计为设系数，取0.8 , R为喷头的射程，这里取 20m,通过计算的支管 的间距和喷头的间距都为 23m ,为正方形布置。则平均喷灌强度 p平均=1000*4.5/ (23*23 ) =8.5 mm/h< p允，满足要求。(4) 计算同时工作的喷头数和支管数。同时工作的喷头数N喷可以按照下式计算设式中A-喷灌系统的灌溉面积，m2;C-喷灌系统每天工作的有效工作小时数，考虑到夜间 不工作，所以有效工作小时数为 12小时。喷灌灌溉总面积为198亩，即为132006.6 m2, b,L均为23m , t=4.2h, T 设=4d,则 N 喷=22 个同时工作的支管数N支为支 喷喷式中n喷-一根支管上的喷头数对于97亩的规划区域，因为支管的长度较长，一根支管的 喷头取6个，则N支=4对于101亩的规划区域，支管的长度较短，一根支管的喷头 取4个，则N支=6 ,具体的喷灌轮灌组中同时工作的支管数目和 喷头数目灵活取值，但不宜相差太大。(六) 确定支管的轮灌方式支管的轮灌方式不同，干管中通过的流量也不同，因为景观 把一个整体的区域划分为两个了，所以在规划设计中两块地方进行分别灌溉。对97亩的区域，进行分组灌溉，同时工作的支管有四条，因为每一条的支管的长度都不一样， 从而导致每一条支 管上的喷头的数目都是不一样的。 设计中一组灌溉同时有四条支 管，理论上每天的工作时间为 12小时，一组轮灌的工作时间为 4.2小时，拟定每天工作三组轮灌。对于 101亩的区域，一组轮 灌由6条支管，同样三组轮灌。（七）编制轮灌顺序区域支管的编号具体见下图喷头型号DN2S, 射程和间距为23
