喷灌工程规划设计
喷灌工程规划设计
1 基本资料
某露地蔬菜（苗圃）种植基地地处南方，面积 259 亩，拟发展喷灌。该地区雨量充沛， 但年内分布不均，除多雨低温的春季外，蔬菜（苗圃）一般都要灌水。
项目区地势平坦，田块呈长方形，东西长 485m，南北宽 365m。田块四周均有河道，水量充足，最低水位距地面 2m，可作为灌溉水源，也可承纳田间排水。内部已有东西向和南北向道路各 1 条，宽度均为 5m。
土壤、种植作物及有关参数见表 1，肥力中等。在需水高峰期，需水强度可参考表 2。各类土壤的允许喷灌强度见表 3。常见风速为 1～3m/s（具体见表 1），风向多变。
表 1 项目区土壤、种植作物、设计风速及有关参数
组别
土壤及参数
作物
设计风速
第一组
砂土，田间持水率为 20%（占土体
积％，下同%）
蔬菜(计划湿润层 0.3m)
1.2m/s
第二组
轻壤土，田间持水率为 24%（占土
体积％，下同%）
苗圃(计划湿润层 0.5m)
1.6m/s
第三组
中壤土，田间持水率为 28%（占土
体积％，下同%）
蔬菜(计划湿润层 0.4m)
2.4m/s
第四组
重壤土，田间持水率为 32%（占土
体积％，下同%）
蔬菜(计划湿润层 0.3m)
2.4m/s
表 2 作物需水旺盛期平均耗水强度(mm/d)
作 物
微喷灌(mm/d)
果树
4~6
葡萄、瓜类
4~7
蔬菜（裸地）
5~8
粮、棉、油等作物
5~8
表 3 各类土壤的允许喷灌强度
土壤质地
砂土
砂壤土
壤土
粘壤土
粘土
允许喷灌强度
(mm/h)
20
15
12
10
8
当地有 ZY1、ZY2 系列的摇臂式喷头、PVC-U 管道和 IS 系列离心泵等设备供应。本地区
电力有保障，能够满足喷灌用电要求。
图 2-3-1 某露地蔬菜田块示意图
2 设计任务
2.1 设计内容
（1） 分析基本资料，选择喷灌系统类型，并绘出 1/1000 的平面图。
（2） 进行工程总体规划，确定泵站位置，初步布置干、支管。
（3） 选择喷头，确定喷头组合间距，绘出喷灌系统平面布置图。
（4） 计算喷灌灌溉制度和工作制度。
（5） 进行管网设计，确定各级管道的管材及管径。
（6）
（6） 选配水泵和电机。
（7） 列出材料及设备明细表。
2.2 提交成果
（1） 设计说明书 10～15 页。
（2） 喷灌系统平面布置图（比例尺 1:1000）。
（3） 管道系统结构图。
3 设计步骤
1. 基本情况
说明蔬菜基地的基本情况，说明兴建喷灌工程的必要性。
2. 喷灌系统选型
根据喷灌区作物种类、经济条件、设备供应等综合考虑，选择喷灌系统形式。本项目宜 采用固定式喷灌系统。
3. 喷灌系统总体布置
喷灌系统总体布置是指选择水源、确定泵站位置、布置干管、确定支管走向。
4. 喷头的选型和组合间距的确定
（1） 喷头选型。依土壤、作物的要求，兼顾设备情况，初选喷头。喷头的选择包括喷 头型号、喷嘴直径和工作压力的选择。可根据表 3 选择喷头。
根据喷嘴直径和工作压力，校核雾化指标。蔬菜的适宜雾化指标为 4000~5000。若雾化
指标不满足要求，则应改选喷头。
（2） 确定喷头组合间距。建议采用组合间距法计算喷头组合间距。
校核喷灌强度，要求喷灌强度不超过土壤的允许喷灌强度值。若不满足要求，则应改选 喷头或在允许的范围适当调整喷头的组合间距。
表 3 ZY-2 系列部分喷头性能参数表
型号
接头形式及尺寸
（in）
喷嘴直径
(mm)
工作压力
(kPa)
喷头流量
(m3/h)
喷头射程
(m)
ZY－2
1(内)管螺纹
7.0
250
2.91
18.2
300
3.21
19.3
350
3.46
20.3
7.5
250
3.35
18.7
300
3.67
19.9
350
3.96
20.6
ZY－2
(双喷嘴)
1(内)管螺纹
7×3.1
250
3.51
18.2
300
3.83
19.2
350
4.13
20.3
8×3.1
250
4.38
19.3
300
4.82
20.4
350
5.17
21.2
5. 拟定喷灌灌溉制度和工作制度
（1） 确定灌溉制度。喷灌灌溉制度主要包括喷灌周期、灌水定额以及每个喷点喷灌时间。一般根据计划湿润层深和适宜含水率上、下限，确定灌水定额。再根据灌水额和作物需 水强度确定灌水周期。
（2） 确定工作制度。首先确定每天工作时间、每天轮灌组数和总的轮灌组数，再根据实际支管数，以及管理方便等要求，确定同时工作的支管数和支管轮灌方案，并列出轮灌方
案表。
6. 管网设计
（1） 干管设计。干管设计包括管材选择，确定公称压力和管径。本工程干管管材宜采 用 PVC-U 塑料管，公称压力 0.8MPa。管径宜根据经济流速确定，最终确定的管径应符合管径规格系列。
（2） 支管设计。支管也宜采用采用 PVC-U 塑料管，公称压力 0.6MPa。根据喷灌工程技术规范，支管管径应满足“同一支管上任意两个喷头之间的工作压力差应在喷头设计工作压 力的 20%以内”。
7. 选配水泵和电机。
（1） 确定系统流量和扬程。根据同时工作的喷头数、喷头设计流量和喷灌水利用系数
（喷洒水利用系数按规范选取，管系水利用系数取 0.95～0.98），确定喷灌系统设计流量。确定系统扬程时，需先确定典型喷点（最不利的喷点）位置。计算自典型喷点喷头至水
泵进水管的所有沿程水头损失和局部水头损失，再加上喷头的设计工作压力、竖管计算高度、 典型喷点处地面与水源水位差，得系统扬程。
（2） 选择水泵和电机。根据系统流量和扬程，选择水泵，再根据水泵的配套功率选配 动力。
8. 管道系统结构设计
确定各种接头、三通、弯头、堵头、闸阀等管件及附属设备的规格和型号；确定管道埋 深、阀门井数量等。
9. 材料设备用量
列出材料及设备明细表。