4微灌工程设计.ppt

温室灌灌溉与施肥 第三章 微灌工程规划设计参数的确定 小管出流 小管出流是用直径3-4毫米的微管与毛管连接 作为灌水器，以细流（射流）状局部湿润作物附近土壤，流 量一般为80~250升/时。对高大果树通常围绕树干修一渗水小 沟，以分散水流，均匀湿润果树周围土壤。 渗灌 渗灌是微灌系统尾部——灌水器为一根特别的毛 管埋入地表下30~40厘米，低压水通过渗水毛管管壁的毛细 孔以渗流的形式湿润其周围土壤。由于它减小土壤表面蒸 发，是用水量最省的一种微灌技术。渗灌毛管的流量2~3升/（时.米） 微灌系统的均匀度，由限制同时灌水小区内工作水头最大和最小的灌水器的流量偏差来保证；图5-13表示一个同时灌水小区，它是一条支管控制的灌水面积。当地形坡度为零时，工作水头最大的是第1条毛管的第1个灌水器，工作水头最小的为最后1条毛管(第9条)的最末1个灌水器，它们的水头差应限制在设计允许的水头差范围内，即： (5-37) H1,1——第1条毛管第1个灌水器的 工作水头，m， h9,10——最后一条毛管(9号)上最后一个(第10个)灌水器的工作水头，m Hv——设计允许的水头偏差率 hd——灌水器的设计工作水头，m。 式中 图5—13 灌水小区内毛管与灌水器布置示意图 1一支管；2一毛管；3一灌水腮 忽略第1条毛管进口A与第1个灌水器之间的水头差，则： 式中 ΔHAB——支管从A点到B点的水头损失，m； ΔH9——第9号毛管全程的水头损失，m。 它表明在平坦地面上，允许水头偏差由支管的水头损失和毛管水头损失两部分组成，它们各自所占的比例由于所采用的管道直径长度不同，可以有许多种组合，因此存在着允许水头差如何合理地分配给支管和毛管的问题。 (二)分配方法 允许水头差的最优分配比例受所采用的管道规格、管材价格 、灌区地形条件等因素的影响，需要经过技术经济论证才能确定。在平坦地形的条件下，允许水头差按下列比例分配是经济的。 (5-38) 式中 ΔH毛一一毛管允许的水头差，m； ΔH支——支管允许的水头差，m； 其余符号意义同前。 上述分配方法是将压力调节装置装在支管进口的情况，故允许水头损失分配给支、毛管两级。目前我国一般采用在毛管进口安装流量调节器(调压管)的方法来调节毛管流量(压力) ，可使各毛管获得均等的流量(进口压力)，支管上的水头变化不再影响灌水小区内灌水器出水均匀度。因此，允许压力差可全部分配给毛管，即： 这种做法虽然安装较麻烦，但可以使支管和毛管的使用长度 加大，降低了管网投资。 (5-39) (5-40) (5-41) 二，毛管水力计算 毛管水力计算的任务是根据灌水器的流量和规定的允许流量偏差，计算毛管的最大允许长度和实际使用长度，并按使用长度计算毛管的进口水头。 (一)毛管总水头损失的计算 微灌系统的毛管属于多口出流管，其沿程水头损失的计算方法已在本章第六节中介绍。 由于毛管上出流口多，且各出流口处流速均不相同，局部损失一般不用式(5-32)计算，而采用沿程损失乘以系数k直接得到总水头损失，即 ΔH——毛管的总水头损失，m； ΔH f ——毛管沿程水头损失，m； k——考虑局部损失的加大系数，对于毛管,k=1.05～1.3 式中 由式(5-27)可导出多口管沿程总损失为 (5-42) N≥3 (5-43) ΔH——总孔数为N的多口管总水头损失，m； a——系数，见沿程损失计算公式(5-27)； m——流量指数； qd——灌水器设计流量，L／h S——毛管上出水口间距，m； N——毛管上出流口总数； k——考虑局部损失的加大系数。 式中 为了使用的方便，已将式(5-27)制成表(附表2-1)以供设 计时查用。计算时根据毛管出水口数目N和管径查出总损失参数φN，当毛管进口至第一个出水口的距离S0(以下称为第1孔距) 等于出水口间距S时，总水头损失为 (5-44) 当第一孔距离S0等于S/2时 (5-45) 式中 S0——毛管进口至第l号出水口的距离m； ΦN-1——总孔数为(N—1)的总损失参数。 [例6] 某微灌系统毛管直径10mm，共19孔，每孔设计流量12L／h，孔距均为5m，k=1.1，求水温10℃时毛管的总水头损失。 解： (1)按勃拉修斯公式计算。先算出无旁出水口管的沿程损失，即 (m) 查表5-5水温为10℃时修正系数 =1.068，由表5—6查m=1.75时，