【文章內(nèi)容簡介】 噴灌工程設(shè)計 噴灌區(qū)采用輪灌方式進(jìn)行灌溉，噴灌區(qū)有噴頭 52 個，每日輪灌5 次，輪灌周期為 2 天，每次輪灌開啟噴頭數(shù)為 6 個，每次輪灌只需開啟一個閘即能滿足要求。 （ 1）基本資料 噴灌區(qū)土壤為含礫的砂黃壤土，容重 ，土層厚度大于 米，田間持水量 35%，噴灌區(qū)控制面積 20 畝。由干渠引水到蓄水池形成自壓供水 詳見灌溉系統(tǒng)平面布置圖 ,蓄水池的水面高程比作物地面高程高 50m，實行自壓噴灌，不需動力設(shè)備。 （ 2）灌水定額、灌水周期： 灌水定額、灌水周期按下式計算 灌水定額采用《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》 GB/T500852020 （以下簡稱規(guī)范）按下式計算： m 100 r H（β 1－β 2） /η 式中： m――設(shè)計灌水定額（ mm）； r――土壤容重（ g/cm3），取 r ； H――計劃濕潤層深度（ cm） 西紅柿取 3050cm、西瓜取 30cm ； β 1――適宜土壤含水量的上限取 26％； β 2――適宜土壤含水量的下限取 21％； η――噴灑水利用系數(shù)；平均風(fēng)速 m/s，小于 ，取η 。 灌水周期： 灌水周期采用“規(guī)范”，按下式計算： T η 式中： w――作物日需水量（ mm/d）； T――設(shè)計灌水周期（日）； m――設(shè)計灌水定額（ mm）； 成果于下表 作 物種類 最大凈灌水定額（ mm） 灌水周期 d 作物需水量 mm/d 西瓜 20 2 6 西紅柿 20 2 6 （ 3）噴頭選型及組合間距確定 按照國家標(biāo)準(zhǔn)《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，選擇噴頭和確定組合間距按以下要求： ①噴灌強(qiáng)度不超過土壤允許的噴灌強(qiáng)度值。 ②噴灌的均勻系數(shù)不低于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值。 ③霧化指標(biāo)不低于作物要求的數(shù)值。 ④有利于減少噴灌工程的年費(fèi)用。 （ 4）噴頭的選擇： 選擇 ZY2 型噴頭，該噴頭材質(zhì)好，經(jīng)久耐用，其主要性能為： 型號 噴頭直徑（ mm） 工作壓力（ Mpa） 流量（ m3/h） 射程（ m） 噴灌強(qiáng)度 mm/h YZ2 霧化指標(biāo)： 5169，大于規(guī)范規(guī)定值，滿足要求。 （ 5 ） 組合間距確定 采用圓形噴灑正方形布置，風(fēng)速為 ， Ka Kb ～ 取 Ka Kb ，取支管間距和噴頭間距均 a b 18m。 （ 6 ） 噴灌強(qiáng)度驗算 參照《噴灌工程設(shè)計手冊》公式，選擇布置系數(shù)和風(fēng)系數(shù)進(jìn)行計算： 風(fēng)系數(shù)： Kw ＝ Ka Kb ， Cp＝ ρ Kw??Cp??ρa(bǔ) 式中： ρ――設(shè)計噴灌強(qiáng)度（ mm/h）； Cp――布置系數(shù)； ρ a――單噴頭設(shè)計噴灌強(qiáng)度（ mm/h）， 。 經(jīng)計算ρ mm/h 小于區(qū)域內(nèi)土壤允許噴灌強(qiáng)度 10 mm/h，滿足要求。 （ 7） 噴灌工作制度與運(yùn)行方案 噴灌工作制度： ①噴頭在噴點(diǎn)上的工作時間 噴頭在噴點(diǎn)上的工作時間 T 用下式計算： 式中： a、 b――支管間距和噴頭間距（ m）； 18m。 q――噴頭流量（ m3/h）； 。 m――灌水定額（ mm）?。?12mm。 η――噴曬水利用系數(shù) ?。? 根據(jù)計算， 每次噴灌時間為 T 小時。一天工作 12 小時，每天灌 5 次，噴灌區(qū)兩天輪灌完。 ②一天輪灌次數(shù) td: 日灌水時間 12h t:一次灌水時間 經(jīng)計算：一天輪灌次數(shù)為 ,取整： 5 次。 ③同時工作的噴頭數(shù) 按噴頭數(shù)最多計算 N＝ N 總 /nd*Tz 其中： N 總：灌區(qū)噴頭總數(shù) ?。?52（個） Nd:輪灌次數(shù)） 5 次 Tz: 灌水周期） 2d 取同時工作的噴頭數(shù)為 6 個。 固定式噴灌干管的設(shè)計流量： Q 6 噴頭運(yùn)行方案： 噴灌時，采用輪灌編組制度。輪灌可使管道的利用率提高，從而降低設(shè)備投資，確定輪灌方案時，主要考慮以下原則： ①輪灌編組應(yīng)該有一定規(guī)律，以方便運(yùn)行管理。 ②各輪灌組的工作噴頭總數(shù)盡量接近，從而使系統(tǒng)的流量保持在較小的變動范圍之內(nèi)。 ③輪灌編組應(yīng)該有利于提高管道設(shè)備利用率。 ④制定輪灌順序時，應(yīng)將流量分散到各配水管道，避免流量集中。 （ 8）管道設(shè)計和管道水力計算 管材選用： 本工程引水量不大，且輸水距離較短，根據(jù)工程經(jīng)驗，工作壓力一般不大于 600Kpa，可選用厚壁硬塑 料管（ PE 管）作為本工程的地下輸水管道，輸水管道中心埋入土中 75cm 以上。 （ 9）管徑選擇 ①分干管管徑的選擇： a、采用下式計算分干管流量。 Q 分――分管灌水流量（ m3/h）。 n 分――同時工作噴頭數(shù)（個）。設(shè)計取 6 q 分――噴頭設(shè)計流量（ m3/h）。設(shè)計取 經(jīng)計算得：支管灌水流量為 。 確定分干管管徑。 根據(jù)分干管流量 Q 取經(jīng)濟(jì)流速 V ， 則分管管徑 D 為 Dp 分 1000 選取管徑 D 90mm。 ② 支管管徑的選擇： a、采用下式計算分支管流量。 Q 支――支管灌水流量（ m3/h）。 nz――支管上最大噴頭數(shù)（個），設(shè)計取 3 個 qz――噴頭設(shè)計流量 m3/h，設(shè)計取 m3/h 經(jīng)計算得：支管灌水流量為 。 b、確定支管管徑。 根據(jù)噴灌需水量 Q 。 取經(jīng)濟(jì)流速 V 。 則支管管徑 D 為 D 支 1000 ） 選取支管管徑 D 63mm。 六）管道水力計算 （ 1）分干管沿程水頭損失計算 采用“規(guī)范”規(guī)定的公式計算 分干管徑為 DN90mm 的管徑，壁厚 ，水頭損失如下 式中： hf 分――沿程水頭損失（ m）； f――摩阻系數(shù)，與摩阻損失有關(guān)； 94800 L――管長（ m）； 500m Q――流量（ m3/h）； d――管徑內(nèi)徑（ mm）； m――流量指數(shù)， b――管徑指數(shù)， 各種管材的 f、 m 及 b 值，可查“噴灌技術(shù)規(guī)范”第 16 頁表 521。 經(jīng)計算得：沿程水頭損失 。 （ 2）多孔系數(shù) F 式中： F――多孔系數(shù)； N――噴頭或孔口數(shù) ； 3 X――多孔支管首孔位置系數(shù)，取 。即支管入口至第一個噴頭的距離與噴頭間距之比。 m――流量指數(shù)； 經(jīng)計算得：多孔系數(shù)為 （ 3）多噴頭支管沿程水頭損失 采用“規(guī)范”規(guī)定的公式計算 支管徑為 DN63mm 的管徑，壁厚 ，水頭損失如下 式中： hf――支管沿程水頭損失 m； L――管道長度； 300m Q――管道流量（ m3/h）；即： d――管道內(nèi)徑（ m）； f――摩阻系數(shù)。 *10^5 m――塑硬料管流量指數(shù) 。取 b――塑硬料管管徑指數(shù)。取 經(jīng)計算得：支管沿程水頭損失； hfz hfz’ Fhfz 式中： hfz’――多噴頭支管沿程水頭損失； F――多孔系數(shù)； hfz――支管沿程水頭損失 m； 經(jīng)計算得：多噴頭支管沿程水頭損失； hfz’ （ 3）局部水頭損失 初步概算按沿程水頭損失的 10%計算。 采用“規(guī)范”規(guī)定的公式計算。 式中： hj――局部水頭損失（ m）； ξ――局部水頭損失系數(shù)； v――管內(nèi)流速（ m/s）； g――重力加速度（ g/cm3）； 經(jīng)計算得：局部水頭損失 hj 。 以最不利點(diǎn)處水頭損失計處：經(jīng)計算分干管 hf 干 、 多噴頭支管沿程水頭損失 hfz’ ，局部水頭損失 hj 總水頭損失 hf hf 分干 + hfz’ +hj ++ ； .2 滴灌工程設(shè)計 大棚滴灌區(qū)共 64 個大棚，分二天輪灌完，每日輪灌次數(shù) 10，每次同時工作 4 個大棚。滴灌干管流量為 。 1 基本資料 滴灌區(qū)土壤主要類型為酸性粘土和黃壤土，土壤質(zhì)地偏輕，以黃壤土為主，土層厚度 ～ 米，田間持水量約 30%，滴灌區(qū)主要種植大棚蔬菜。種植面積 30 畝。 大棚滴灌區(qū)由冷水河通過原有干渠引水到蓄水池自壓供水，蓄水池的水面高程高于種植的大棚蔬菜地面的高程，不需動力設(shè)備。用有壓管道自流入灌區(qū)進(jìn)行灌溉。 2 滴灌用水量計算 ①設(shè)計灌水最大定額按《滴灌工程技術(shù)》中的公式計算： 式中： m――設(shè)計最大凈灌水定額； r――土壤容重（ g/cm3） T――設(shè)計灌水周期 d；取 2d Ia――設(shè)計供水強(qiáng)度；取作物耗水強(qiáng)度 3mm/d 設(shè)計灌水定額取 6mm。 （ 2）設(shè)計最大 灌水周期 最大灌水周期按下式計算 T （ m/Ea）η 式中： T――設(shè)計灌水周期 d； Ea――設(shè)計耗水強(qiáng)度 mm/d ?。?3 m――設(shè)計灌水定額 mm ?。?6 η――灌溉水利用系數(shù)；?。? 根據(jù)上述基本資料和節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范規(guī)定，計算得設(shè)計灌水定額、灌水周期如下表： 作物種類 灌水定額 mm 最大凈灌水定（ mm） 式中， nf――每次同時工作的大棚數(shù)個； N――大棚總數(shù)個；本次設(shè)計?。?64 個 nr――每日輪灌次數(shù)， 10 次。 T― ―設(shè)計灌水周期， 2d。 取 4 個。 （ 4） 輪灌方案 滴灌區(qū)從蓄水池自壓引水，為滿足滴灌灌溉用水量要求，鑒于大棚凈灌溉面積并不大，考慮到實際運(yùn)行管理方便，兩天即可將 64 個大棚全部灌完，每天輪灌 10 次，每次同時工作大棚 4 個，一次工作，輪灌周期為 2 天。 6 管網(wǎng)布設(shè) 在大棚滴灌區(qū)設(shè)分干管，總長 310m，型號為： DN75PE