农田水利学课程设计指导书

'农田水利学课程设计指导书编写：邱苑梅云南农业大学水利水电与建筑学院2007年11月 农田水利学课程设计大纲（管道灌溉系统）适用专业：水利水电工程、农业水利工程时间：1周一、课程设计的目的与要求1、课程设计的目的通过对管道灌溉系统（包括喷灌、微灌或低压管道输水灌溉系统）的规划设计，了解灌溉系统的设计过程及设计方法，巩固农田水利学的所学内容，提高综合应用能力和创造能力。2、具体要求（1）管道灌溉系统的规划布置原则，掌握灌溉系统规划设计的基本要求和设计方法。（2）掌握管道灌溉工程规划设计的基本规范。（3）学会收集、分析、运用有关资料和数据。（4）提高独立工作能力、创造能力及综合运用专业知识解决实际问题的能力。二、课程设计的选题原则1、课题能反映农田水利学的教学重点，一般围绕渠道灌溉系统或管道灌溉系统规划设计进行选题。2、课程设计内容应具有一定的综合性，尽可能覆盖本课程较多的内容。三、主要内容与进度安排以管道灌溉工程规划设计为选题时，进度安排如下：序号主要内容时间（d）1系统选型与总体规划12喷头、灌水器或给水栓的选择与布置13计算灌溉制度与工作制度14管网设计、水泵和动力选型15整理计算书及图纸、写课程设计报告1 喷灌系统规划设计基本资料某实验果园，面积95亩，种植苹果树共2544株，果树株距4m，行距6m，正值盛果期。园内有十字交叉道路，路边与第一排树的距离南北向为2m，东西向为3m。果园由道路分割成为4小区。详见1：2000果园规划图。该园地面平坦，土壤为砂壤土，果园南部有一眼机井，最大供水量60m3/h，动水位距地面20m。该地电力供应不足，每日开机时间不宜超过14h。为了节约用水，并保证适时适量向果树供水，拟采用固定式喷灌系统。据测定，该地苹果树耗水高峰期平均日耗水强度为6mm／d，灌水周期可取5～7天。该地属半干旱气候区，灌溉季节多风，月平均风速为2.5m／s，且风向多变。该地冻土层深度0.6m。要求:（1）选择喷头型号和确定喷头组合形式(包括验核组合平均喷灌强度（）是否小于土壤允许喷灌强度（）；（2）布置干、支管道系统(包括验核支管首、尾上的喷头工作压力差是否满足《喷灌技术规范》的要求，下称《规范》)；（3）拟定喷灌灌溉制度，计算喷头工作时间及确定系统轮灌工作制度；（4）确定干、支管管道直径，计算系统设计流量和总扬程。(5)水泵和动力选型 喷灌系统的规划设计内容包括：①勘测调查②喷灌系统选型，田间规划③水力计算，结构计算原则：技术上可行，经济上合理（一）喷灌区的调查勘测：收集资料1．自然条件：①地形②土壤③作物④水源⑤气象2．生产条件：①水利工程状况②生产状况③喷灌区划、农业生产发展规划和水利规划④动力和机械设备⑤材料和设备生产供应情况⑥生产组织和用水管理3．社会经济条件①灌区的行政区划②经济条件③交通情况④市（县）镇发展规划（二）规划和设计1．喷灌系统形成固定式、半固定式、机组式2．喷洒方式，喷头的组合形式①喷灌方式：全园固定式平常采用扇形边角机组式②喷头的组合形式：三角形，正方形③Ｌ、b的确定④基本要求a．组合均匀系数。Cu大于设计要求 a．设计喷灌强度小于等于土壤渗吸速度b．投资运行费用低3．选择喷头（或喷灌机）与工作压力注意雾化指标4．检验灌水质量指标5．管道布置①用于喷灌的管道应满足⑴能承受工作压力（100～600kpa）⑵能通过设计流量⑶使用年限长⑷便于运输，施工和安装②田间管道系统的布置形式a．丰字形布置b．梳齿形布置布置原则：①干管应沿主坡方向布置②支管与干管垂直，尽量平行等高线布置，以使各喷头工作压力基本一致③支管的首尾压力差≤喷头工作压力的20%（一）水力计算和结构计算１．灌水定额，周期的确定２．同时工作的喷头数３．支管的轮灌的方式固定式：各支管轮流喷洒的秩序半定式：支管的移动方式４．管道水力计算 ①流程水头损失注意多孔的出流②局部a．b．③管径的确定满足输水条件按费用最小原则确定经验公式④水锤分析详见《喷灌工程技术》b．按允许差压计算１．选择水泵和动力２．管道系统的结构设计３．水泵的设计４．材料的细表和工程概算四、主要参考文献1、郭元裕主编，农田水利学，中国水利水电出版社，1997年2、华东水利学院主编，水工设计手册（8），水电出版社，1984年3、魏永曜、林性粹编，农业供水工程，水利电力出版社，1992年4、喷灌工程设计手册编写组，喷灌工程设计手册，水利电力出版社，1989年5、傅琳、董文楚、郑耀泉编著，微灌工程技术指南，水利电力出版社，1988年 '