涿鹿县隶属河北省张家口市,位于河北省西北部永定河上游,西北部。
涿鹿县由于海拔高低相差悬殊,地形复杂,形成了垂直和水平分异的特点。其属温带半干旱大陆性季风气候,气候多变,四季分明,光照充足,热量较少。
本项目位于涿鹿县城东,地势平坦,高差可忽略不计。
基础数据的确定
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滴灌管的选择与布置
滴灌管采用进口压力补偿式滴灌管,1.0mm壁厚,50cm滴头间距,2L/h流量。
设计依据
《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363-2006)。
《灌溉与排水工程设计规范》(GB/50288-99)。
《喷灌与微灌工程技术管理规程》(SL236-1999)。
《喷灌工程技术规范》(GB/T50085-2007)。
《微灌工程技术规范》(GB/T50485-2009)。
滴灌系统通常有续灌、轮灌和随机供水灌溉三种配水方式。在确定系统工作制度时,应考虑种植作物、水源条件、经济状况和管理方式等因素,合理选择。
续灌要求系统内全部管道同时供水,对设计灌区内所有作物同时灌水,因而系统流量大,增加投资,设备利用率低,对于较小的滴灌系统适用。较大的滴灌系统不适用。
轮灌是以同时开启数条毛管为一个基本灌水单元,即灌水小区。运行时按轮灌分组依次轮流受水,这是目前大田灌溉系统中普遍采用的一种轮灌工作制度。
随机供水适合于一个系统包含多个承包户、种植多种作物的形式。
本次设计是按轮灌工作制度进行设计和计算。
管网布置的总要求
管网是滴灌工程的主体,是施行滴水的主环节,是工程投资的主项目。管网布置要达到:适应作物种植结构、满足其生长期各阶段适时适量的需水要求,并且结构简单,利于管理操作,安全运行,主要管路短,投资省、效果好。
管网布置原则:
1)作物种植方向是布置管网的主导因素,管网可分为:干管、分干管、支管、辅管和毛管。根据项目的布置方式不同,有时可能只有干管、支管和毛管,或者没有分干管和辅管中的一项。
2)通常干管、分干管、支管(含辅管)、毛管四级依次成正交,相互垂直。
3)尽量将分干管在干管两侧布置,并且力求对称,以节省投资,方便轮灌设计和运行;支管在分干管两侧布置并力求对称;毛管在支管两侧布置。
管网布置
毛管铺设方向为作物种植方向,采用直线布置,一管一行。
系统首部设计
灌溉系统对水质过滤、水量控制、肥料注入等通常在首部进行。为了提高运行效率和管理便利,首部设在蓄水池附近。
(1)灌溉首部增压装置
根据灌溉系统设计流量和扬程选择合适的管道离心泵,本设计选用1台卧式离心泵流量112m3/h,扬程59m,功率30KW。同时配置30KW一用一备恒压变频柜,对水泵采用恒压控制。水泵采用一用一备的形式。
(2)过滤系统
在灌溉系统中,水源中的杂质是很难处理的问题。
造成堵塞、磨损的主要原因是水源中的各种矿物质和有机颗粒及细小泥砂。所以将水过滤,防止各种污物进入滴灌系统或在系统中形成沉淀物是好的防御措施。进入系统的水必须经过过滤器进行净化处理。
灌溉系统首部过滤器系统设计采用两级过滤,第一级过滤选用过流量为300m³/h的自动反冲洗砂石过滤器,第二级过滤选用过滤精度在120目的自动反冲洗叠片过滤器。
(3)施肥系统
该项目施肥机,选用旁路式施肥机。
田间控制阀
灌溉控制阀选择远程控制的电磁阀。根据系统压力和过流量来选择合适的电磁阀。此项目选择伯尔梅特直流脉冲电磁阀。根据过流量的大小,选择2”和3”的24V直流脉冲电磁阀。
1、主管道进排气阀配置
在主管道相对高点和主管道末端安装2″自动进排气阀,自动进排气阀前安装一个2″球阀,用于检修和冬季排空主管。自动进排气阀安装于阀门箱内,置于地表以下。
2、主管道手动泄水阀配置
在主管道相对低点和末端安装2″手动泄水阀,用于冬季泄水和检修泄水,安装于阀门箱内,置于地表以下。如需在开春还未解冻前使用系统灌溉,建议在前一年灌水季结束,完成后一次灌水以后使用空压机将管道内的水吹干净,来防止结冰。
3、支管道手动泄水阀配置
在支管道末端安装手动泄水,用于初次使用和每年春季第一次使用时冲洗管道。可安装2″球阀。
4、主支管道连接方式配置
主管道应采用胶圈活套连接方式,以方便地面沉降、管道因温度和受力而产生的伸缩和应力消除。在主管道三通、弯头和末端应做混凝土镇墩。
支管宜采用平扩口胶水连接方式,胶水应采用进口胶水,此设计选用OD进口胶水和清洗剂。因国产胶水是以胶水形成密封垫圈的方式连接,在管道受力和沉降等时易发生脱节。而进口胶水是发生化学反应,将两个管材或管件连接成一体。
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良平乡位于甘肃省宁县东南部的早胜塬腹地,地势平坦、交通便利、自然条件较好。
本项目面积2317亩,分为两个首部控制整个区域,使用一套中控系统。
项目种植结构:行间距为3.5米,株间距为1m。苹果的平均根深为50cm,大根深为60cm。
根据灌溉系统设计流量和扬程选择合适的管道离心泵,本设计使用两套首部控制。水泵采用一用一备的形式。
在灌溉系统中,水源中的杂质是很难处理的问题,造成堵塞、磨损的主要原因是水源中的各种矿物质和有机颗粒及细小泥砂。所以将水过滤,防止各种污物进入滴灌系统或在系统中形成沉淀物是好的防御措施。进入系统的水必须经过过滤器进行净化处理。
灌溉系统首部过滤器系统设计采用两级过滤,第一级过滤选用过流量为300m³/h的自动反冲洗砂石过滤器,第二级过滤选用过滤精度在120目的自动反冲洗叠片过滤器。
本项目施肥系统选用柱塞式计量泵。
宁县位于庆阳市南部,是甘肃省东南边境县份之一。地理位置东经107°41′~108°34′,北纬35°15′~35°52′,东与正宁和陕西黄陵县毗邻,南与陕西咸阳市为界,西与平凉市泾川县接壤,北与西峰区和合水县相连。宁县县城地处关山——六盘山褶皱带移动的鄂尔多斯地台东南部。宁县域境内基本地貌为:东部梁峁沟壑交错,中西部多川台河谷与高原沟壑相间,地形为东北高,西南低,东西长、南北窄,海拔在860m~1760m之间,相对高差900m。
宁县地处大陆内部,属暖温带大陆性季风气候,四季分明,光照充足。年平均气温8.7℃,历年极端高气温36.5℃,历年极端低气温-25.4℃,历年热月(7月)平均温度为22℃,冷月(元月)平均气温为-5.8℃。多年平均降水量565.9mm,春季半干旱,降雨多集中在7、8、9三个月,降水年际变化差别明显,变率大。冬季干旱,雨雪稀少,夏秋多雨,降水集中。年蒸发量平均为1442.6mm,历年平均相对湿度为67%。年平均日照时数为2369.1小时,年太阳辐射总量平均为127.3千卡/平方厘米。主导风向为南东风,次为北西风。冻土深度一般在80cm以下,大冻土深度为86cm,历年大积雪深度为21cm,历年大无霜期为219天,短无霜期为126天,多年平均无霜期为168.2天。
本项目共计四个地块,地势相对较为平坦。
种植结构: 行间距为3.5米,株间距为1m。苹果的平均根深为50cm,大根深为60cm。
滴灌管采用防滴漏压力补偿式滴灌管,1.0mm壁厚,50cm滴头间距,2L/h流量。
设计依据:
《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363-2006)。
《灌溉与排水工程设计规范》(GB/50288-99)。
《喷灌与微灌工程技术管理规程》(SL236-1999)。
《喷灌工程技术规范》(GB/T50085-2007)。
《微灌工程技术规范》(GB/T50485-2009
滴灌系统通常有续灌、轮灌和随机供水灌溉三种配水方式。在确定系统工作制度时,应虑种植作物、水源条件、经济状况和管理方式等因素,合理选择。
本次设计是按轮灌工作制度进行设计和计算。
管网是滴灌工程的主体,是施行滴水的主环节,是工程投资的主项目。管网布置要达到:适应作物种植结构、满足其生长期各阶段适时适量的需水要求,并且结构简单,利于管理操作,安全运行,主要管路短,投资省、效果好。
毛管铺设方向为作物种植方向,采用直线布置,两管一行,管道距离种植行50cm.
灌溉系统对水质过滤、水量控制、肥料注入等通常在首部进行。为了提高运行效率和管理便利,首部设在蓄水池附近。
1、灌溉首部增压装置
根据灌溉系统设计流量和扬程选择合适的管道离心泵,本设计选用2台凯泉的卧式离心泵KQW 125/220-37/2流量166m3/h,扬程55m,功率37KW。同时配置37KW一控二恒压变频柜,对水泵采用恒压控制。水泵采用两用一备的形式。
2、过滤系统
在灌溉系统中,水源中的杂质是很难处理的问题,造成堵塞、磨损的主要原因是水源中的各种矿物质和有机颗粒及细小泥砂。所以将水过滤,防止各种污物进入滴灌系统或在系统中形成沉淀物是好的防御措施。进入系统的水必须经过过滤器进行净化处理。
灌溉系统首部过滤器系统设计采用两级过滤,第一级过滤选用过流量为300m³/h的自动反冲洗砂石过滤器,第二级过滤选用过滤精度在120目的自动反冲洗叠片过滤器。
3、施肥系统
施肥泵为3台TF25比例施肥泵。同时配一台KWL100/140-11/2流量86.6m3/h,扬程24m,功率11KW的立式离心泵为施肥泵提供额外的压力。水泵配一台变频控制柜进行软起动。
中央计算机控制系统:
采用SITECONTROL解码器自动控制系统,中央计算机软件处接主控制器,主控制器与田间解码器通过两线专用通讯电缆进行通讯。控制阀处安装一个解码器,FD401解码器可以同时控制4个控制阀;FD202解码器,可以同时控制2个控制阀;FD601解码器,可以控制6个控制阀。解码器通讯专用线通讯,避免无线电受遮挡屏蔽的影响,通讯稳定。
软件系统配雨鸟SiteControl软件,此系统在我国很多项目使用。如:北京奥林匹克中心区公园、海升黄龙基地、北京颐和园公园、北京北海公园、北京天坛公园、北京顺义水上公园、北京市园林学校、深圳高铁站、北京远洋天地别墅、云南烟草等项目。
同时,与此同类型的高尔夫灌溉软件在中国有近100家,都在很好的使用中。简单易用这款软件的突出特点。
复杂的工程数据由雨鸟或雨鸟代理商来完成,交给客户的就是如同用Window 操作系统一样简单的选项式图表操作。
基本控制特性:
中文办面。中文操作界面,方便国人的使用。
Windows视窗结构。操作简单,易于上手。
黄龙矮密化苹果园灌溉系统工程,所在地为陕西省延安市黄龙县三岔乡白马庄村。工程前期规划约为745 亩,后期增加37亩,总共782亩。地形是东高西低,高点在东侧位置,高程为1327m,低点在西侧,高程为1250m,大高差为77m 。
设计标准、规模以及主要设计经济指标
项目设计标准参考《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363-2006)、《微灌工程技术规范》(GB/T50485-2009)和《灌溉与排水工程设计规范》(GB/T50288-99),以及业主提供的与种植相关的资料等。
项目种植矮密化苹果树,净种植面积约为625亩,实现自动化灌溉管理。灌溉系统采用美国雨鸟的SiteControl中央控制软件解码器系统,基地建有400m³蓄水池。苹果树行间距为 3.5 米,株间距为 1m,当地土壤为轻壤土,土壤容重为1.2g/cm3,田间持水量为24%(重量百分比),矮化苹果的平均根深为40cm,大根深为60cm,日耗水强度为3mm,灌溉周期为3天。
工程建设
该工程地下部分施工内容:输水管网安装总计1万米,砖砌阀井总计20座,阀门箱井(包含泄水井)55座,电磁阀安装18个,电磁减压阀以及配套安全阀安装3套。
地面滴灌管铺设安装12.8万米。
泵房首部系统设备:水泵2台、变频1台、砂石过滤器1组(进口)、碟片过滤器1台(进口)、施肥机1台、施肥罐3个,以及泵房渗水井垒砌1座。
中控系统:气象站安装1套,土壤温湿度传感器安装1套,雨鸟中控安装1套。
项目设计单位为北京湖人灌溉设备有限公司,施工单位为北京湖人天地灌溉工程有限公司。
工程施工过程
主要施工过程:施工准备→放线→管沟开挖→管道安装→打压试验→管沟回填→田间灌溉设备安装→首部设备安装→完工验收。
工程开工时间为2015年03月10日,完工时间为2015年08月04日。
详细记录:
2015.03.02——人员进场,施工准备工作。
2015.03.10——施工勘查、工程放线。
2015.03.13——地埋管沟开挖。
2015.03.14——地埋管道及阀门安装。
2015.03.24——滴灌管引管(16PE管)安装。
2015.03.28——管道镇墩固定。
2015.03.31——信号线铺设、部分管沟开始回填
2015.04.08——管路套管混凝土保护层浇筑。
2015.04.13——阀门井砌筑。
2015.05.05——气象站安装。
2015.05.09——泵房首部过滤设备、水泵和施肥机安装。
2015.05.12——滴灌管铺设。
2015.06.11——管道改造泄水井以及冲洗阀门。
2015.06.29——滴灌管末端堵头部分改造。
2015.07.05——阀门井改造加高。
2015.07.17——管网调压,系统灌水、施肥运行调试。
2015.07.23——阀门井清洗,上盖板。
2015.07.25——滴灌管检修。
2015.08.04——递交验收申请。
本项目所在地为山东省莱西市马连庄镇,是莱西基地二期项目。项目占地面积300余亩,另有改造面积92亩,种植进口矮密化苹果。
本项目灌溉系统主要设备均采用进口产品,设备的优异性能保证了管理人员采用科学化管理,对园区实施精准的水肥一体化制度。二期项目通过半年时间的运行,获得业主方的高度评价。随即将一期中92亩园区滴灌系统进行改造。现二期和改造项目均已通过验收。
首部过滤系统采用自动反冲洗砂石+自动反冲洗叠片过滤器进行水质过滤,以保证滴灌管的长久正常运行;施肥装置采用比例施肥泵,保证园区的施肥均匀性。
首部系统安装有电子流量计,可读取瞬时水量和累计水量,方便管理人员的用水统计。
首部控制采用雨鸟解码器中央控制系统,可精准化指导灌溉。
所有地埋管道均埋深于冻土层以下,防患于未然。
滴灌管采用进口压力补偿式滴灌管,保证灌溉均匀性。
本项目所在地为山东省聊城阳谷县安乐镇刘庙村。基地总面积约为 1350 亩,种植矮密化苹果。其中种植面积约为1275亩。
当地为黄河冲积平原,地势平坦,海拔高度34.5~36米左右。
当地土壤为砂质壤土和中壤质土两个亚类,土壤容重为1.43g/cm3,田间持水量为26%(重量百分比)。
种植结构:
新果园行间距为3.5米,株间距为1m。
老果园行间距为4米,株间距为2m(其中新老果园交界处有部分行间距为4米,株间距为1米)。
矮化苹果的平均根深为50cm,大根深为60cm。
滴灌系统通常有续灌、轮灌和随机供水灌溉三种配水方式。在确定系统工作制度时,应虑种植作物、水源条件、经济状况和管理方式等因素,合理选择。
(1)续灌要求系统内全部管道同时供水,对设计灌区内所有作物同时灌水,因而系统流量大,增加投资,设备利用率低,对于较小的滴灌系统适用。较大的滴灌系统不适用。
(2)轮灌是以同时开启数条毛管为一个基本灌水单元,即灌水小区。运行时按轮灌分组依次轮流受水,这是目前大田灌溉系统中普遍采用的一种轮灌工作制度。
(3)随机供水适合于一个系统包含多个承包户、种植多种作物的形式。
本次设计是按轮灌工作制度进行设计和计算。
一次灌水延续时间的长短,主要取决于系统的滴灌强度和土壤的持水能力,即田间持水量。当滴灌强度大于土壤的渗透强度时,将产生积水或径流,水不能充分渗入土壤;灌水时间过长,灌水量将超过土壤的田间持水量,造成水分及养分的深层渗漏和流失。因此,一般的规律是,砂性较大的土壤,土壤的渗透强度大,而田间持水量小,故一次灌水的延续时间短,但灌水次数多,间隔短,即需少灌勤灌;反之,对粘性较大的土壤则一次灌水的延续时间长,但灌水次数少。
因此一次灌水延续时间的计算值仅作为参考,实际灌溉过程中以满足作物需要、不产生地表径流为宜。
泵的选型为:KQL150/370-37/4,37KW。采用一用一备共2台。
配恒压变频控制柜,采集压力和流量数据。配有蓄水池液位传感器,当水位低于某一设定值时自动停泵保护。并配一套蓄水池补水液位开关,当蓄水池水位低于一定值时进行补水,当蓄水池达到满水时停止补水。
配流量传感器(含水表),远传压力表,进排气阀,泄水阀,检修蝶阀,止回阀,橡胶软接头。
过滤系统采用砂石+叠片过滤。
配三通路带有EC和PH检测记录功能的施肥机。配3个1000L的肥料桶,每个桶配一个搅拌器。
采用以色列TALGIL中央控制系统。
基本控制特性:
中文操作界面,方便中国人的使用。
按恒定的天数循环可运行表进行循环灌溉。在灌溉日内循环、按大量的重复次数循环、以小时、分种和秒规定的间隔时间循环。
程序启动、停止、等待和继续条件,基于传感器状态、流速和系统部件状态等。可用OR/AND连接将这些条件组合。
有日期和时间标记的详细事件报告,可用各类别扫描中央计算机手动操作系统可实现手动运行。
保护和报警机构检测灌溉系统、水源、施肥系统、过滤和控制系统本身的问题
中控操作界面
配备监测降雨、风向、风速、空气温度、空气湿度和太阳辐射强度等传感器的气象站。
气象站通过与中控系统通讯,实时监测各项气象数据,通过数据分析后进行指导灌溉。
淳化水肥一体化苹果园位于陕西省咸阳市淳化县,主要种植苹果树,总面积500余亩。湖人灌溉为该项目提供了水肥一体化滴灌系统和灌溉技术支持。
淳化水肥一体化苹果园属于综合自动化灌溉系统,采用国际领先的灌溉设备,比传统人工浇灌节省大量人工成本,并减少了水资源的浪费,实现了低成本、高效率、可持久的生态节约型园区灌溉方式。
项目区位于甘肃省平凉市东部,东经106°50′至107°10′,北纬35°1′至35°25′之间。东靠泾川、灵台两县,西与华亭县接壤,北连平凉市崆峒区,南与陕西省陇县毗邻。项目面积1800亩,全部露天种植,作物为矮化密植苹果,使用固定式滴灌进行灌溉。
项目区地形为坡地,气候属暖温、半干旱大陆性气候区,冬春寒冷干燥,夏秋温热多雨,年平均气温10.7℃,日照2296小时,降雨量400—500毫米,无霜期190天左右。
作物全部为矮化密植苹果,种植行距为3.4m,株距为1m。
设计依据:
《节水灌溉工程技术规范》GB/T50363-2006
《微灌工程技术规范》SL103-95
《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999
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根据灌溉系统设计流量和扬程选择合适的管道离心泵,同时配置变频柜,对水泵采用恒压控制。
灌溉系统首部过滤器系统设计采用网式过滤器。
施肥选用比例施肥泵。
昭通,云南省下辖市级行政区,位于云南省东北部,地处云、贵、川三省结合处。金沙江下游沿岸;坐落在四川盆地向云贵高原抬升的过渡地带。
昭通地势南高北低,低海拔267米,高海拔4040米,总面积23021平方公里。
昭通二期苹果滴灌项目,占地838亩。
湖人灌溉为本项目提供所需的整套施肥系统、整套灌溉系统(包含中央控制管理系统、首部过滤、田间控制系统及田间管网等)。
项目位于聊城阳谷县刘铺村,占地700亩,种植矮化密植苹果树(富士、将军、烟富3等品种)。
二期配套苹果砧木苗圃18亩,现育砧木苗20余万棵,共用二期首部系统,滴灌管采用30cm间距产品。