象山县鹤浦镇南田塘梨园喷灌工程实施方案
W——日需水量,取灌水临界期的平均日需水量(mm/d)。
5.4.2.2.2管道水力计算公式
(1)设计流量 喷灌:Q??qi
i?1n式中:Q——系统的设计流量(m3/h);
qi——设计工作压力下的喷头流量(m3/h); n——同时工作的喷头数目。 (2)管道沿程损失
LQm喷灌:hf?fdb
式中:hf——沿程水头损失(m);
f——摩阻系数,与摩阻损失有关; L ——管长(m); Q——流量(m3/h);
d——管内径(mm);
m ——流量指数,与摩阻损失有关; b ——管径指数,与摩阻损失有关。 (3)管道局部损失
v2喷灌:hj??
2g式中:hj——局部水头损失(m);
ζ——局部阻力系数; ; v——管内流速(m/s)
g——重力加速度,为9.81m/s2。
(4)系统设计水头
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喷灌:H=Zd-Zs+ hs +hp +Σhf+Σhj 式中:H——系统的设计水头(m);
Zd——典型喷点的地面高程(m); Zs——水源水面高程(m);
hp——典型喷点喷头的工作压力水头(m); hs——典型喷点的竖管高度(m);
Σhf——由水泵吸水管至典型喷点的喷头进口处之间管道的沿程水
头损失(m);
Σhj——由水泵吸水管至典型喷点的喷头进口处之间管道的局部
水头损失(m)。
5.4.2.3喷灌系统管网布臵
管路系统由总管、主管、干管、支管、五级管道组成,总管、主管、干管、支管管材均采用PE管,固定式喷管竖管管材采用塑钢管,高2.6米,管网布臵见图。
5.4.2.4喷灌设备选型与基本参数 (1)喷头型号与设计参数
喷头选用国产华润型喷头,该喷头为摇臂式工程塑料双喷嘴喷头,性能稳定,经久耐用,使用年限可达6年以上。PYSS30型喷头性能参数如下。
表5-4-1
型号 喷嘴 2 PYSS30型喷头性能参数表
流量 3.0-5.4 m3/h 喷洒半径 喷洒强度 17.5-21.5m 2.35mm/h PYSS30 工作压接口尺寸 力 300-400 1″ kpa 综合考虑喷头的喷洒半径、工作压力及风速对喷洒水珠的影响,取用该喷头的有效喷洒半径为16米,设计工作压力300千帕,设计流量3.5 m3/h。
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(2)喷头组合间距的确定
1)组合间距,根据《喷灌工程技术规范》,按风向多变考虑,采用正方形布臵,查表得ka=kb=1.0,则取a=b=1.0×16=16m。
2)设计喷灌强度验算
查《喷灌工程技术规范》,粘土的允许喷灌强度为?允为8mm/h。 单喷头在无风条件下全圆喷洒的喷灌强度?s为:
?s=(1000q?)/(?R2)=(1000?3.5?0.85)/3.14?162?3.7
按运行中出现的 最不利情况考虑。在多支管多喷头同时喷洒的情况下,布臵系数C?为:
C???R2/a2?3.14?162/162?3.14
系统的设计喷灌强度?为:
多支管多喷头同时喷洒的情况下Kw取1,则
??KwC??s?1.0?3.14?3.7?11.62mm/h>8mm/h=?允,不满足喷灌强度的要求。
因此重新选择间距,当取a=b=20m时,满足要求。
喷头布臵间距20m×20m,每次按1条干管工作(干管控制最大灌溉面积为70亩左右),平均每条干管控制43个喷头,干管进口设计流量为60.8m3/h,系统设计供水流量为60.8m3/h。 (3)管材管径选择 1)支管选型
支管选用PE管,满足在同一支管上,任意两个喷头之间的工作压力差不小于喷头设计压力的20%,即:30×20%=6m,考虑地形高差2m,支管水头损失不超过4m即可满足要求。
取在最不利工作条件下的一根支管,为由二号泵站控制的干管7的一条支管。该支管控制的喷头数为4个,支管长度为70m,支管流量为14.00 m3/h,则水头损失计算如下:
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mHf支?FfLQ支/db?4
式中:Hf支——支管沿程水头损失,m;
F——多口系数,当X=0.5,开口数为4时,F=0.426; f——沿程阻力系数,f=0.948?105; L——管道计算长度,70m; Q支——支管中流量; m——流量指数,m=1.77; d——管径;
b——管径指数,b=4.77。
可得 d>4.770.426?0.948?105?70?14.001.77/4=45mm 考虑安全,选用φ63PE管,内径为55.8mm。 2)干管选型
共设17条干管,每条干管设计流量为60.8m3/h,估算管径: D?13Q1/2=101.4mm
干管选用φ125PE管,内径为110.2mm。 3)主管选型
每次只有一条干管工作,因此主管选用φ125PE管,内径为110.2mm。 4)总管选型
每次只有一条主管工作,因此总管选用φ160PE管,内径为144.6mm。 各级管道设计参数见表5-4-2。
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