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1、. 3.2滴灌系统3.2.1项目基本资料调查灌区面积((hm2)、作物、土壤(类型、容重、土层厚度)、作物种植间距(大棚长、宽,垄宽、株距、行距、垄间沟宽、深等)、水源(m3、m3/s、m3s-1/万亩)、降雨、气温、蒸发、风向风速、日照、动力等3.2.2初定设计参数1、系统需流量Qs(m3/h)作物耗水强度Ea(mm/d):参考表-2设计供水强度Ia(mm/d)=Ea-P0-S;P0有效降雨强度、S地下水补给量。也可参考下表-12选定Ia。表-12 设计耗水强度参考值(mm/d)作物滴灌微喷灌作物滴灌微喷灌葡萄、树、瓜类3748蔬菜(露地)4758粮、棉、油等植物47冷季型草58蔬菜(保护地
2、)24暖季型草35注:干旱地区宜取上限值,对于在灌溉季节敞开棚膜的保护地,应按露地选取设计耗水强度灌溉面积A(hm2):图上量取日供水小时数td(h/d):1222灌溉水利用系数:不低于0.93.2.3初定系统毛管依据作物种植株距、行距初定系统毛管型号。如:型号WDF12/1.4-100滴头间距Se(m)0.3额定工作水头h(m)10毛管布设间距SL(m)1.4灌水器额定流量Q(L/h)1.4灌水器压力流量关系q=0.352h0.63.2.4土壤湿润比P1)沿毛管灌水器间距较小参数:一棵作物所占有的灌水器数目n(个)滴头间距Se(m):毛管参数湿润带宽度Sw(m):依据表-13湿润比围反推,再
3、根据设计量取选定。作物平均行距Sr(m):毛管间距/毛管间作物行数作物株距St(m):设计取值一棵作物所占有的灌水器数目n(个):该组的灌水器数目/一组作物的棵数。P=nSeSw/(SrSt)2)沿毛管灌水器间距较大参数:滴头间距Se(m):毛管参数毛管间距SL(m):毛管参数湿润带直径Dw(m):依据表-13湿润比围反推,再根据设计量取选定。P=0.785Dw2/(SLSe)100%土壤湿润比P要在表-13参考值围之。表-13 微灌设计土壤湿润比参考值(%)作物滴灌、涌泉灌微喷灌果树、乔木20404060葡萄、瓜类30504070草、灌木100蔬菜609070100粮、棉、油等植物6090注
4、:干旱地区宜取上限值3.2.5初定灌溉制度1、最大灌水定额mmax(mm)土壤容重(g/cm3):查表-1土壤计划湿润土层厚度z(cm):一般蔬菜0.200.30m;大田作物为0.30.6m,果树为1-1.2m;设计土壤湿润比P(%):已计算土壤田间持水量:查表-1适宜土壤含水率上限max(%):土壤田间持水量90%适宜土壤含水率下限min(%):土壤田间持水量75%最大灌水定额mmax=0.001zp(max-min)2、设计灌水周期T(d)最大灌水定额mmax(mm):已计算设计供水强度Ia(mm/d):已计算T0= mmax/IaTT03、设计净灌水定额md(mm)设计灌水周期T(d):
5、已计算设计供水强度Ia(mm/d):已计算md=TIa(4)设计毛灌水定额m毛(mm)设计净灌水定额md(mm):已计算灌溉水利用系数:0.9m毛= md/5、一次灌水延续时间t(h)设计毛灌水定额m毛(mm):已计算滴头间距Se(m):灌水器型号参数毛管布设间距SL(m):设计量取灌水器额定流量Qd(L/h):灌水器型号参数t= m毛SeSL/Qd3.2.5允许水头差h1、水头偏差率hv灌水器允许流量偏差率qv=(qmax-qmin)/qa0.2;灌水器额定压力hd:型号参数灌水器流态指数:灌水器型号参数灌水器工作水头偏差率hv=(1/x)qv(1+0.15(1-x)/x qv)2、灌水小区
6、允许水头偏差h(m)水头偏差率hv(m):已计算额定工作水头hd(h/m)=额定工作压力(kPa)/10h= hvhd3、允许水头差的分配分配比例:50%灌水小区允许水头差h(m):已计算毛管允许水头偏差h1(m):h/2支管允许水头偏差h2(m):h/23.2.7毛管(支管)极限孔数Nm与极限长度L(m)1、毛管极限孔数Nm(个)毛管允许水头偏差h1(m):已计算毛管径d毛(mm):已计算水头损失扩大系数k:毛管总水头损失与沿程水头损失之比,通常局部损失按沿程损失的10%计算,k=1+hi/hf=1.1毛管上分流孔间距Se(m):灌水器型号参数灌水器的设计流量qd(L/d):灌水器型号参数N
7、m=INT(5.446h1d毛b/(k Seqdm)0.3642、毛管极限长度Lm(m)毛管极限孔数Nm(个):已计算毛管上分流孔间距Se(m):灌水器型号参数毛管首孔至支管距离S0(m):设计量取Lm= Se(Nm-1)+ S0依据极限长度,确定毛管长度,当毛管长度接近极限长度时越经济。3.2.8 工作制度设计灌水周期T(d):已计算日供水小时数td(h/d):已确定一次灌溉延续时间t(h/组):最多轮灌组数Nmax(组)Nmax=T td/t依据地形条件与方便管理,合理确定轮灌组数量。3.2.9 管网水力计算1、毛管水力计算1)毛管水头损失h毛管(m)摩阻系数f:查表-10流量指数m:查表
8、-10管径指数b:查表-10水头损失扩大系数k:已计算毛管上分流孔间距Se(m):查型号参数灌水器的设计流量qd(L/d):查型号参数确定毛管径d毛(mm):查型号参数确定毛管孔数N(个):已确定毛管首孔至支管的距离S0(m):设计量取毛管水头损失h毛管(m)=kf Se qdm/db(N+0.48)m+1/(m+1)-Nm(1- S0/ Se))2)毛管的进口工作压力h0毛管(m)平均磨损比R:查平均磨损比取值表额定工作水头hd:查型号参数水头损失扩大系数k:已计算摩阻系数f:查表-10流量指数m:查表-10管径指数b:查表-10毛管上分流孔间距Se(m):查型号参数灌水器的设计流量qd(L
9、/d):查型号参数毛管径d(mm):查型号参数确定毛管孔数N(个):已确定毛管首孔至支管距离S0(m):设计量取h0毛= hd+Rkf Se qdm(N-0.52)m+1 /(m+1)dm)+kf S0(Nqd)m+1/dm 2、支管水力计算(1)支管管径d支(mm)1)平坦地形,毛管进口未设调压装置摩阻系数f:查表-10管径指数b:查表-10流量指数m:查表-10水头损失扩大系数k:按局部损失为沿程损失的20%计算,k=1+hj/hf=1.2毛管布设间距SL(m):设计量取灌水器的设计流量qd(L/d):型号参数确定毛管孔数N(个):已确定支管允许水头偏差h2(m):已计算一条支管控制毛管对
10、数N1(对):设计量取首孔至支管距离S0(m):设计量取d支管=(kf SL(2N qd)m/h2(N1+0.48)m+1/(m+1)-N1m(1- S0/SL)1/b2)坡地,毛管进口采用调压装置,由于此时设计允许的水头差均分配给了毛管,枝干应按经济的水力比降来初选管径d支= (kFfL支管Q支管m/(100i支)1/b或d支=(4Q支管/3600V)1/1000 或 当Q支管120m3/h时,d支=11.5(Q支管1/2)当Q支管120m3/h时,d支=13(Q支管1/2)支管管径确定后,依照管道规格选取实用管径。(2)支管水头损失h支管(m)摩阻系数f:查表-10管径指数b:查表-10流
11、量指数m:查表-10水头损失扩大系数k:已计算毛管布设间距SL(m):设计量取毛管设计流量qd(L/h):型号参数支管径d支(mm):已计算确定毛管孔数N(个):已确定一条支管控制毛管对数N1(对):设计量取首孔至支管距离S0(m):设计量取h支管=kf SL(2N qdm)/db(N1+0.48)m+1/(m+1)-N1m(1- S0/ SL)(3)支管进口工作压力h0支管(m)h0支管= h0毛管+ h支管3、分干管水力计算(1)分干管流量Q分干管(m3/h)一条分干管控制支管数量N支(条):设计量取一条支管控制毛管数量N毛(对):设计量取毛管设计流量qd(L/h):型号参数选定毛管孔数N
12、(个):已确定Q分干管= N支(2N1(N qd/1000))2)分干管管径d分干管(mm)当Q分干管120m3/h时,d支=11.5Q支管1/2当Q分干管120m3/h时,d支=13Q支管1/2查询管径规格,选取管径。3)分干管水头损失h分干管(m)摩阻系数f:查表-10管径指数b:查表-10流量指数m:查表-10水头损失扩大系数k:按局部损失为沿程损失的20%计算,k=1+hj/hf=1.2分干管流量Q分干管(m3/h)分干管管长L分干管(m)选定的分干管管径径d分干管(mm)分干管水头损失h分干管(m)=kf L分干管(1000Q分干管)m/ d分干管b5、干管水力计算(1)干管流量Q干
13、管(m3/h)Q干管=Qi分干管(2)干管管径d干管(mm)当Q干管120m3/h时,d支=11.5Q支管1/2当Q干管120m3/h时,d支=13Q支管1/2(3)干管水头损失h干(m)摩阻系数f:查表-10管径指数b:查表-10流量指数m:查表-10水头损失扩大系数k:按局部损失为沿程损失的20%计算,k=1+hj/hf=1.2首部到分干点的管长L1(m):设计量取始端分干管与末端分干管(m)间距L2(m):设计量取分干管数量:设计量取预留长度L3(m):分干管数量2m干管长度L(m)= L1+ L2+ L3干管流量Q分干管(m3/h):已计算干管水头损失h干管= kf L干管(1000Q
14、干管)m/ d干管b5、系统总压力h总(m)毛管的进口工作压力h0毛(m):已计算支管水头损失h支(m):已计算分干管水头损失h分干管(m):已计算干管水头损失h干(m):已计算过滤器水头损失h过滤器(m):查资料,一般为5米其他管路损失h其他:1m系统总压力h总= h0毛+ h支+ h分干管+ h干+ h过滤器+h其他6、管网水力计算表例如:管段流量(L/h)管段管段长(m)管径(mm)沿程水头损失(m)局部水头损失(m)总损失节点进口水头(m)出口水头(m)干管OAAABBBCCCDDDEE分干管1、2AA1A1A1A2A2A2A3A3A3A4A4分干管3、4BB1B1B1B2B2B2B3B3B3B4B412 / 12