山東潤祥葡萄水肥一體化

實(shí)施方案

本方案適合于葡萄、草莓、蔬菜等窄株距、小行距的作物。

2018 年8月

葡萄水肥一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

一、設(shè)計(jì)目標(biāo)

1、構(gòu)建一個(gè)智能型、經(jīng)濟(jì)型的葡萄滴灌施肥系統(tǒng)。該系統(tǒng)可通過田間電磁閥控制滴灌帶灌溉，從而達(dá)到建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)示范基地的目的。

2、設(shè)計(jì)一個(gè)灌溉施肥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水肥一體化系統(tǒng)；在大大節(jié)約人工的同時(shí)， 提高施肥效率，葡萄長(zhǎng)勢(shì)均勻，品質(zhì)優(yōu)，商品率高。

二、基本資料

1、地形

本灌溉區(qū)地勢(shì)落差較大，地形為梯田式傾斜小塊，灌溉區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)與最低點(diǎn)落差最大可達(dá) 50m。灌溉區(qū)內(nèi)種植由獼猴桃、香提、枇杷三種作物。獼猴桃 GPS 面積 4.8 公頃，即 73 畝；其他作物種植 GPS 面積 58 畝，由于灌溉區(qū)采用同一種灌溉方式來進(jìn)行灌溉。獼猴桃的種植行距約為其他作物的一半，按約 2 米的行距鋪設(shè)滴灌帶，即綜合灌溉面積約合 130 畝。

2、水源

水源取自灌區(qū)自建水池。蓄水池可由降雨或提灌站引水補(bǔ)給，來水有保障。3、灌區(qū)范圍

整個(gè)灌區(qū)為不規(guī)則長(zhǎng)楔形圖形，葡萄基地種植面積總和約 130 畝。4、電源

根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r，灌區(qū)需 380/220V 灌溉電力線（電源電纜線由供方提供）。4、灌溉類型

該項(xiàng)目為室外ft地葡萄灌溉，要求滿足園區(qū)作物生長(zhǎng)所需水分、肥料的同時(shí)， 兼顧調(diào)節(jié)園區(qū)溫濕度、降低病蟲害。葡萄采用滴灌帶+施肥（根部肥）方式進(jìn)行灌溉。

三、設(shè)計(jì)依據(jù)

（一）設(shè)計(jì)依據(jù)

1、《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》（GB T50363-2006）；

2、《噴灌與微灌工程技術(shù)管理規(guī)程》（SL 236-1999）；

3、《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（SL 103-95）；

4.、《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50288-99）

5、《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GB5084-92。

（二）滴灌工程技術(shù)參數(shù)選擇

根據(jù)以上規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及國內(nèi)外灌溉技術(shù)發(fā)展積累多年的經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)參數(shù)設(shè)定： 1、節(jié)灌土壤濕潤比：P= 60%；

2、節(jié)灌水利用系數(shù)：h=0.95；

3、設(shè)計(jì)灌水均勻度：Eu≥90%；

4、設(shè)計(jì)濕潤深度： Z=0.3m；

5、設(shè)計(jì)日耗水強(qiáng)度：Ea=5mm/day。

四、灌水器選型及布置方式

1、di滴灌管布置及滴灌帶選型

項(xiàng)目區(qū)葡萄種植制度為中等株行距，株距 1.5m×行距 2m；園區(qū)采取每行葡萄鋪設(shè)一條滴灌帶的毛管布置方式；滴灌帶全部采用壓力補(bǔ)償式滴灌帶，平地最長(zhǎng)鋪設(shè)距離可達(dá) 120m，確保項(xiàng)目區(qū)溉施肥均勻，葡萄長(zhǎng)勢(shì)均勻，果子商品率高。

2.、滴灌管參數(shù)說明

3、滴灌帶系統(tǒng)特點(diǎn)：

①灌溉均勻度超過 85%；            

 ②壓力補(bǔ)償能力，即使滴灌帶長(zhǎng)距離鋪設(shè)其首尾兩端出水仍然高度均勻；

③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)；

④灌溉水滴細(xì)，防止土壤板節(jié)及水流損失，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件

五、灌水量計(jì)算

（一）滴灌供水量

葡萄為窄行距種植，株距 1.5m×行距 2m，葡萄根據(jù)品種不同根系深度約為60-100cm，為中、深根系作物，每?jī)尚衅咸巡贾靡粭l滴灌帶，經(jīng)計(jì)算整個(gè)灌溉區(qū)有 27000 米滴灌帶，滴頭間距 0.3 米，每個(gè)滴頭流量為 1L/小時(shí)，則全灌溉區(qū)

每小時(shí)總用水量為 90 立方；灌溉區(qū)有約 80 畝地，則每畝地一小時(shí)供水量約為

1.125 立方；

（二）灌溉供水量

本設(shè)計(jì)灌溉日耗水強(qiáng)度：Ea=5mm/day。則一天一畝地用水量約為: 5×667=3335L/day，即每天一畝地耗水 3.335 立方。

（三）灌溉制度計(jì)算

1、每次灌溉延續(xù)時(shí)間計(jì)算：

因?yàn)榈喂嗝慨�地一小時(shí)供水量約為 1.125 立方，而作物每天一畝地耗水

3.335 立方，則每次灌溉延續(xù)時(shí)間為：

3.335/1.125=2.96 小時(shí)。加上施肥時(shí)間，每次灌水時(shí)間取 3 小時(shí)為佳。

2、輪灌組劃分

整個(gè)灌溉區(qū)用水量每小時(shí)總用水量為 90 立方，每次灌溉延續(xù)時(shí)間以 3 小時(shí)計(jì)，整個(gè)灌區(qū)完成一次灌溉最大供水量要 270 立方。根據(jù)水源供水能力、人工操作的方便性、滴灌均勻度控制和管網(wǎng)運(yùn)行的合理性等綜合因素的考慮，從合理、經(jīng)濟(jì)、適用及用戶的實(shí)際要求出發(fā)，將噴灌區(qū)共分為 4 個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域用水量

為 22.5 立方/小時(shí)，考慮到使用和管理的方便性，將所有任意一個(gè)區(qū)域都組成 1 個(gè)輪灌組，共 4 個(gè)輪灌組，以每天工作 12 個(gè)小時(shí)計(jì)（晚八點(diǎn)到次日凌晨八點(diǎn)），一天內(nèi)正好灌完，再兼顧壓力損失及水頭損失等原因，即灌溉系統(tǒng)供水量能達(dá)到 23 立方/小時(shí)以上，就能充分滿足灌溉用水的需要。

六、管道選擇

灌溉管道均采用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐老化防紫外線管材管件。主管采用通過主管道采用 PE 給水管，管徑為Ø 110、9063 規(guī)格；支管采用 PE 給水管，管徑為Ø50、40； 毛管采用 PE 管，管徑為Ø16。首部系統(tǒng)采用 UPVC 灰管安裝（約 12 米）。

七、首部樞紐

首部樞紐要求有一處 3 米×4 米×2.8 米的使用控制室（控制室可磚墻結(jié)構(gòu)， 可彩鋼棚避雨結(jié)構(gòu)）。供方協(xié)助選擇及設(shè)計(jì)，建設(shè)費(fèi)用有業(yè)主負(fù)責(zé)。

（一）管道泵增壓系統(tǒng)

采用高位水池自壓滴灌，利用水的重力進(jìn)行滴灌。滴灌首部進(jìn)水口和水池的落差在 1.5 米以上。

（二）速復(fù)合式自動(dòng)進(jìn)排氣閥

自動(dòng)進(jìn)排氣閥用于及時(shí)排除管道中的空氣，防止爆管。自動(dòng)進(jìn)排氣閥特點(diǎn)

設(shè)計(jì)上精益求精，性能上出類拔萃 ，體現(xiàn)進(jìn)排氣閥的最高技術(shù)成果。連續(xù)動(dòng)作，進(jìn)排氣迅速，最大限度確保

系統(tǒng)安全運(yùn)行。用于需大量進(jìn)排氣的場(chǎng)合，如水泵與過濾站，主管線上及主管線末端等處。用于管網(wǎng)的高位點(diǎn)及分水主管的上游。此進(jìn)排氣閥具有防紫外線耐老化，耐化學(xué)品腐蝕，經(jīng)久耐用。本次設(shè)計(jì)選用以色列進(jìn)口 1″全自動(dòng)進(jìn)排氣閥。

功能

（1） 排氣功能：在管線充水時(shí)，通過排氣閥大量、快速排出管道內(nèi)的氣體

（排氣速度可根據(jù)系統(tǒng)情況調(diào)整），減小充水過程的氣體對(duì)流體的阻滯，使管線充水過程平穩(wěn)、安全。

（2） 補(bǔ)氣功能：在管線排空過程中，通過大量、快速補(bǔ)氣避免在管線內(nèi)因流體高速排空而形成負(fù)壓，造成管線損壞，維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)安全。

（3） 自動(dòng)微量排氣功能：在管線正常運(yùn)行過程中，自動(dòng)排出從流體中逐漸析出的空氣，提高管線流體傳輸效率，有效避免由于管線內(nèi)空氣在高點(diǎn)處聚集成氣囊。

（三）過濾設(shè)備

考慮到本項(xiàng)目水源為露天蓄水池，水體含有雜質(zhì)及其他藻類懸浮物，本灌溉系統(tǒng)選用半自動(dòng)式疊片過濾器進(jìn)行過

濾，確保系統(tǒng)無堵塞。疊片過濾器采用進(jìn)口品牌，用于過濾掉 120 微米以上的各種雜質(zhì)，設(shè)計(jì)流量為 35 T/h。過濾器選用美國進(jìn)口的疊片式過濾 器，過濾精度 130 微米，規(guī)格為 2"， 兩個(gè)過濾器并聯(lián)組成 TK2"×3 疊片過

濾器組。過濾效率遠(yuǎn)優(yōu)于諸如網(wǎng)式過濾器等其它設(shè)備。可在苛刻的條件下工作， 同時(shí)長(zhǎng)期使用沒有耗材。

疊片過濾器工作原理

許多兩面帶有正三角形溝槽的盤片相疊構(gòu)成如圖示的中空?qǐng)A柱體為疊片過 濾濾芯。上下兩片緊貼的槽形疊片形成無數(shù)道雜質(zhì)顆粒無法通過的濾網(wǎng)，總厚度相當(dāng)于３０層普通濾網(wǎng)而過流能力高于濾網(wǎng)１０倍。疊片材質(zhì)是優(yōu)質(zhì)工程塑料， 耐磨性極高且壽命可超過１５年。

在過濾時(shí)，過濾疊片通過彈簧和流體壓壓緊，壓差越大，壓緊力越強(qiáng)。保證了自鎖性高效過濾。液體由外緣通過溝槽流向疊片內(nèi)緣，經(jīng)過 18-32 個(gè)過濾點(diǎn)， 從而形成獨(dú)特的深層過濾。過濾結(jié)束后通過手工或液壓使疊片之間松開進(jìn)行手工清洗或自動(dòng)反沖洗。自動(dòng)反沖洗，反沖洗耗水為處理水量的 0.5%；對(duì)懸浮物、微生物、藻類、黏性物的去除非常有效。

（四）水肥一體機(jī)

水肥一體機(jī)功能：借助水路壓力系統(tǒng)，將可溶性固體或液體肥料，按照土壤養(yǎng)分含量和農(nóng)作物種類的需肥規(guī)律、特點(diǎn)，配兌成的肥液再與灌溉水一起，通過可控管道系統(tǒng)供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時(shí)、定量，浸潤作物根系發(fā)育生長(zhǎng)區(qū)域，使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量，同時(shí)根據(jù)不同的蔬菜的需肥特點(diǎn)，土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況；蔬菜不同生長(zhǎng)期需水，需肥規(guī)律情況進(jìn)行不同生育期的需求設(shè)計(jì)，把水分，養(yǎng)分定時(shí)定量，按比例直接提供給作物。

（五）灌溉控制器

8 站可編程交流灌溉控制器，模塊化結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn) 8 站輸出，最多可擴(kuò)展至 24 站。該控制器操作界面友好，安裝與使用極其簡(jiǎn)單，特別適用于農(nóng)業(yè)灌溉、園林灌溉、苗圃灌溉、溫室大棚的自動(dòng)灌溉、別墅自動(dòng)灌溉、屋頂花園或陽臺(tái)自動(dòng)灌溉、公路綠化自動(dòng)灌溉、定時(shí)驅(qū)鳥設(shè)備的自動(dòng)開啟、或廢水灌溉項(xiàng)目等。

主要性能

控制器可連接繼電器控制水泵或主閥

每個(gè)閥門可編入A、B、C 三個(gè)程序，如果三個(gè)程序時(shí)間重疊，那么按 A、B、C 順序運(yùn)行。

每次灌溉時(shí)間：1 分鐘到 9 小時(shí)可調(diào)

按每周循環(huán)灌溉模式中，每個(gè)閥門每天可灌溉 4 次可手動(dòng)運(yùn)行單個(gè)程序與單個(gè)閥門

灌水補(bǔ)償功能可增減灌溉運(yùn)行時(shí)間，而不影響其它設(shè)置可連接傳感器使用，如雨量傳感器或土壤濕度開關(guān)等 雨天延遲 1 到 99 天可調(diào)

標(biāo)配施肥程序功能，可用于每個(gè)閥門，滿足專業(yè)灌溉需要帶閥門測(cè)試功能

輔助程序 X 用于庭院定時(shí)照明與水景設(shè)施自動(dòng)運(yùn)行控制永久程序記憶功能

（六）灌溉電磁閥

Bermad 電磁閥超高過流量，最低的水頭損失，以一頂二。隔膜驅(qū)動(dòng)控制高流量型閥門，由外接水壓、氣壓或電磁信號(hào)控制其開閉。工業(yè)耐用玻璃纖維增強(qiáng)尼龍材質(zhì)，工業(yè)級(jí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)，可用于極端惡劣的工作環(huán)境如化學(xué)腐蝕介質(zhì)與高度氣蝕環(huán)境等。

主要用于農(nóng)業(yè)與園林灌溉、水處理系統(tǒng)、礦ft堆浸、給水工程等。產(chǎn)品特點(diǎn)：

關(guān)閉時(shí)無震動(dòng)與水錘

全通徑閥體，無阻隔閥口動(dòng)作平緩，調(diào)壓精確

低壓條件下也能正常工作可水平或豎直安裝。

可選型號(hào)：基本控制閥電磁控制閥水力控制減壓閥電磁控制減壓閥。

工作壓力范圍:0.5-10bar 最高工作溫度:80℃

可選接口：如螺紋，法蘭，PVC 快速接頭，卡槽等

口徑為 2"、3"、4"、6"(DN50mm、80mm、100mm、150mm)。

八、設(shè)計(jì)詳細(xì)料單及預(yù)算

略。

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