噴灌系統設計1噴灌系統由于貴州省受地形條件和產業種植的限制，大多數地方皆采用固定式噴灌系統。固定式管道噴灌系統適用于地形起伏較大、灌水頻繁、勞動力缺乏的地方，灌溉對象為經濟作物及園林、果樹、花卉和綠地。灌區水源(m3或m3/s或m3s-1/萬畝)、灌區面積(畝)、土壤類別(砂土、砂壤土、壤土、壤粘土、粘土)、風速及風向(m/s，°)、作物(蔬菜及花卉、糧食作物、經濟作物及果蔬、牧草、飼料作物、草坪、綠化林木)、地形坡度(°)。3.1.2.2灌水定額及灌水周期擬定土壤容重γ(g/cm3)：查下表-1確定土壤容重及田間持水量土壤容重及田間持水量容重(g/cm3)~~~~~體積%26~3232~4030~3540~4540~50表-1土壤質地砂土砂壤土壤土壤粘土粘土重量%16~2022~3022~2828~3230~35計劃濕潤深度h(cm)：查表-12確定土壤田間持水量：查表-1確定土壤適宜含水量上限β'(85%)：土壤田間持水量×85%土壤適宜含水量上限β'(65%)：土壤田間持水量×65%2最大灌水定額確定(mm)：s12灌水定額(mm)m≤ms日耗水強度ET(mm)：查表-2確定d不同作物生育盛期平均日需水量和最大日需水不同作物生育盛期平均日需水量和最大日需水量平均日需水量最大日需水量(mm)(mm)平均值表-2作物種類C物3生育階段抽雄期灌漿期灌漿期開花期結鈴期測定年份需水需水量平均值量作物名稱玉米谷子小麥大豆棉花設計灌水周期確定T(d)：T=m/ETd3.1.2.3灌溉分區及管道布置依據灌區形狀及長寬，合理布置干管、分干管、支管。布置規則為下：A、灌溉分區形狀盡量規整、面積盡量相等。B、分干管盡量垂直等高線布置C、支管盡量沿高線布置D、支管兩端噴頭距地塊邊緣或支管入口的距離為噴頭間距的一半。3.1.2.4噴頭的選擇及組合間距的確定依據作物的種植間距，擬定噴頭的型號。依據擬選噴頭的射程R(m)，計算支管的組合間距。噴頭參數：生產商提供1工作壓力h(kPa1工作壓力h(kPa)p噴頭流量q(m3/h)d71)允許噴灌強度土壤類別：現場調查坡度：圖上量取1各各類土壤的允許噴灌強度(mm/h)允許噴灌強度8表-3土壤類別砂土砂壤土壤土壤粘土粘土2坡坡地允許噴灌強度降低值允許噴灌強度降低(%)表-4地面坡度(%)5~89~1213~20122)噴頭的最大噴灌強度風向：現場調查風向與支管之間的夾角β1(°)，風向與支管之間的夾角β(°)。2abab表-5表-5支管垂直風向布置時間的間距射程比b~~~表-6β15°≤β＜30°30°≤β≤60°60°＜β≤75°注：在每一檔風速中可按內插法取值Ka、K取值方法b按支管平行主風向不等距布置選值ab按等間距布置選值ba按支管平行主風向不等距布置選值注：β表示支管與主風向的夾角ab~~~a~~~~KKB、確定實地組合間距a(m)，b(m)理論組合間距理aba≤a,b≤b理理p依據噴頭的運行狀況，選擇相應的計算公式，計算C，p表-7表-7pC運行狀況Cp3360/α當噴頭扇形噴灑(扇形中心角α)∏×∏×∏/90×arccos(a/2R)+a/R×power((1-(a/2r)2),1多支管多噴頭同時全圓噴灑w根據下表-8公式，計算風系數，以最不利風方向α，作為最終分系數值，采w運行情況單噴頭全圓噴灑單支管多噴頭同時全圓噴灑Kw支管垂直風向支管平行風向計算平行風向風系數K(0°)w0計算垂直風向風系數K(90°)w90KK-(K-K)/(90/α)wα=w90w90w0最大噴灌強度ρ(mm/h)=允許噴灌強度ρ(mm/h)/(初定風系數K×間smzxwp若ρ≤ρ，則噴頭可選。smzx作物類型：現場調查霧化指霧化指標種類蔬菜及花卉糧食作物、經濟作物及果蔬牧草、飼料作物、草坪、綠化林木p4000~50003000~40002000~3000表-91p1ab設計射程比k=a/R；k=b/Ra1b1a1ab1b3.1.2.5噴頭工作制度的確定1、噴頭工作點及支管的布置確定分區支管數量N；依據噴頭間距a計算支管噴頭數量：N=L/a。支管噴頭支管2、一個工作位置的灌水時間t(h)噴頭布置間距a(m)：已計算支管布置間距b(m)：已計算設計灌水定額m(mm)：已計算噴頭設計流量q(m3/h)：根據選定噴頭參數確定p田間噴灑水利用系數η(%)：根據風速v確定，當v＜s時，η=~；當spp≤v≤s時，η=~.ppp3、一天灌區工作位置數nd設計日灌水時間t(天)：依據當地作業時間確定；d一個工作位置的灌水時間t(h)；已計算dd4、每次同時進行的支管數n(條)pd設計灌水周期T(d)：已計算支管p支管d3.1.2.6輪灌順序的確定和管道流量計算1)各輪灌組噴頭數量盡量相等2)將流量分散到各配水管道3)灌區灌溉要均勻2、管道設計流量計算1)支管流量Q支管計算噴頭流量q(m3/h)：查噴頭參數p支管噴頭數量N：支管孔口數量Q=q*N支管p2)分干管流量Q分干管計算分干管支管Q3)主干管流量Q計算主干管主干管分干管水源供水量Q(m3s-1/萬畝)：資料收集及現場調查供給灌區面積A(畝)：圖上量取管道系統總流量Q=Q總主干管若Q≤Q，則滿足供水需求；若Q≥Q，則不滿足供水需求，若Q只是大于總總總Q很少，則通過選擇其他可以滿足灌溉的噴頭進行系統優化：若Q比Q大很總多，則考慮減少灌區面積。1)管材：一般采用硬塑料管(UPVC)1)最小管徑計算摩阻系數f：查下表-10流量指數m：查下表-10管徑指數b：查下表-10首孔距離與噴頭間距比X=a/s多口系數F：F=(N(1/(m+1)+1/(2N)+(m-1)(6N2))+X-1)/(N+X-1)首尾噴頭最大高程差Δ(m)：圖上量取z工作壓力h(kPa)：噴頭型號參數p噴頭流量q(m3/h)：噴頭型號參數d支管管徑D(mm)≥(F*f*a*N*(q*N)m/(h/10-Δ)))(1/b)孔口d孔口pz混凝土管、鋼盤混凝土管[n=]混凝土管、鋼盤混凝土管[n=]混凝土管、鋼盤混凝土管[n=]舊鋼管、舊鑄鐵管石棉水泥管硬塑料管f62500094800mb表-9、鋁合金管861002、分干管設計Q：已計算分干管Q分干管分干管分干管分干管3、主干管設計水泵出的輸水管：泵站設計部分與分干管相接的部分由以下公式計算Q：已計算主干管Q主干管分干管主干管分干管4、管網水力計算(1)支管入口最大壓力水頭H(m)=H+Δ+(L)+H+H+h支支末z豎豎管支管f軟管1)支管末端噴頭工作水頭H(m)=90%×(hp/10)支末2)末端噴頭入口與支管入口高程差Δ(m)：圖上量取z3)豎管水頭損失H(m)=h(m)+f(m)豎管fjf：查表-10m查表-10管道內徑D:查鋁合金豎管規格選取噴頭流量q(m3/h)：噴頭參數d豎管長度L(m):根據作物高度計取豎hmfmL*qm/(Db)f豎d豎管流速(m3/s)：q/∏r2d局部損失系數ξ：查表-11局部損失系數局部損失系數表三通雙向橫流90°表-11ζ橫流給水栓全開2漸放管縱橫流~漸縮管全開45°j4)支管水頭損失H(m)=h(m)+f(m)支管fj支管沿程水頭損失h(m)=FfL(qN)m/Dbf支d噴頭f：查表-10m查表-10支管長度L：已計算支噴頭流量q(m3/h)：噴頭型號參數d支管內徑D(mm)：已計算噴頭數量N噴頭(個)：已計算支管流速(m3/s)：Q/(∏r2)支管j支管局部損失系數ξ：查表-115)支管入口軟管水頭損失軟管沿程水頭損失h(m)=fL(qN)m/Dbf軟管支d噴頭f：查表-10m查表-10軟管長度L(m)：設計量取軟軟管流量Q=Q軟支管軟管內徑D(mm)：已計算軟管流速(m3/s)：Q/(∏r2)軟j軟管局部損失系數ξ：查表-11(2)分干管入口壓力水頭H(m)=H+∑f(m)+f(m)+Δ分干管支f分干管j分干管z(m)分干管首尾高程差Δ(m)：圖上量取z支管最大壓力水頭H(m)：已計算支f分干管j分干管f分干管j分干管(3)干管入口壓力水頭H(m)=H(m)+f(m)+f(m)+Δ干管分干管f干管j干管z(m)干管首尾高程差Δ(m)：圖上量取z分干管入口壓力水頭H(m)：分干管干管水頭損失=f(m)+f(m)fj干管注：若是多分干管，由于各分干管的入口壓力水頭有差異，計算得到的干管水頭也有差異，則