微灌规划设计2011-4.ppt

管道系统设计 管道系统设计包括各级管道的管材与管径的选择、各级固定管道的纵剖面设计管道系统的结构设计 管材的选择 应该根据滴灌区的具体情况结合各种管材的特性及适用条件进行选择 一般情况下，对于地理固定管道，可选用钢筋混凝土管、钢丝网水泥管、石棉水泥管、铸铁管和硬塑料管。塑料管易老化，应尽量避免经常暴露在阳光下使用，缩短使用寿命 管径的选择 通常选用同一级管道在各轮灌组中可能通过的最大流量，作为本级管道的设计流量，依据这个设计流量来确定管道的管径 若某一级管道，其最大流量通过的时间占管道总过水时间的比例甚小，也可选取一个出现次数较多的次大流量，作为管道的设计流量来确定管径 支管管径的确定 考虑地形高差△Z的影响时上述规定可表示为： ——同一支管上任意两滴头之间支管段水头损失（m） ——两滴头进水口高程差（m），顺坡为负，逆坡为正 ——滴头设计工作压力水头（m） 式中: 两滴头进水口高程差（实际上就是两滴头所在地的地面高差）可以从系统平面布置图中查取。则即可求出。利用公式 在其他参数已知的情况下反求管径，就是该支 管可选用的最小管径的计算值 管材的管径已标准化、系列化。因此，还需按管材的标准管径将计算出的管径规范取整 支管以上各级管道管径的确定 一般情况下，经验公式估算管道的直径： 当Q≥120m3/h时 式中：D——管径（mm） Q——管道流量（m3/h） 管道纵剖面设计 管道纵剖面设计应在系统平面市置图绘制后进行 设计的主要内容是确定各级固定管道在平面上的位置及各种管道附件的位置 管道的纵剖面应力求平顺，减少折点，有起伏时应避免产生负压 埋深及坡度 埋深指管顶距地面的垂直距离，理深应根据当地的气候条件、地面荷载和机耕要求确定 在公路下埋深应为0.7～1.2m 在农村机耕道下埋深为0.5～0.9m 寒冷地区，埋深应在最大冻土层深以下 一般在地形条件许可的情况下，管径小、基础稳定性好的管道坡度可陡一点；反之应缓些。总的来说，管道坡度不得超过1:1，通常控制在1:1.5～1:3以下 微 灌 设 计 实 例 一、设计基本资料 西北某苹果园面积194亩，株行距为3X3米，地形平坦，土层厚度1.5米，1.0米土层平均干容重1.32t/m3，田持 占土体体积 为21％，多年平均降雨量250mm，多年平均蒸发量1500mm，果园南边有一水井，出水量为50m3／h，动水位为20米，按田间试验，该地苹果最大耗水量为5mm／d 二、滴灌系统规划设计参数确定 滴灌设计日耗水强度I＝5mm／d 滴灌土壤湿润比不得小于30％ 设计供水均匀度98％ 灌溉水利用系数95％ 三、水量平衡计算 用水分析： 选取设计典型年，计算典型年的灌溉用水量和用水过程 降雨频率50％一中等年 降雨频率75％一中等干旱年 降雨频率85～90％---干早年 微灌工程一般采用降雨频率75～90％的水文年作为典型年 来用水平衡计算 确定过程规模，如灌溉面积，蓄水工程规模 本例水泵开机时间取15小时，A 50×15/ 0.667×5 224亩 可控制微灌面杉224亩 194亩 四、选择灌水器类型与确定毛管布置方式 选用进口滴灌管 以色列NaanTif ，该滴灌管滴头流量压力关系为 工作水头hd 10米时，滴头流量为2.3升／时，选择滴头间距为1米的滴灌管，每行果树布置一条滴灌管 湿润比计算 一般，当滴头为2升、时，在砂壤土中的湿润直径为0.8-1m（经验值） 每棵果树的湿润面积 每棵果树占地面积 湿润比＝ 1.0×3/ 3×3 ＝33％ 五、根据设计灌水均匀度计算毛管最大铺设长度 当没计灌水均匀度为98％时，小区最大流量偏差qv 0.1，则小区最大水头偏差： 将有关数据代入上式得： 根据公式 计算得 hmax＝11.2m，hmin ＝9.3m 小区内滴头最大水头差11.2-9.3 1.9米 根据支毛管水头差分配比： 毛管最大允许铺设长度 采用试算法 毛管水头损失 当L 150米时，hd 1.51m 当L 140米时，hd 1.25m 当L 130米时，hd 1.02m 当L 100米时，hd 0.5 m 根据地形情况，取毛管长度L 100m，此时，毛管水头损失为 hf＝0.5m 六、布置管网系统 水井出水量50m3/h 单条毛管长度100米，每米一个滴头，每个滴头流量2.3升／时，则每条毛管流量 Q毛＝100×2.3＝230升／时＝0.23m3／h 每个轮灌组毛管条数n 50／0.23 217条 取为偶数条，即216条 整个灌区毛管总条数 3米一条毛 为： 324m／3×4＝432条 轮灌组数为432／216＝2 七、轮灌组划分 根据轮灌组划分的原则，此题中，比较好的轮灌组划分为 第Ⅰ和第Ⅲ灌水小