1.滴灌毛管的设计任务及原则
滴灌系统毛管是指安装有灌水器的管道,毛管从支管取水,然后通过其上的灌水器均匀分布到作物根部。一般采用抗老化低密度或中密度聚乙烯制造,由于滴灌工程毛管数量较大,因此一般选用较小直径的毛管,毛管一般选用同一直径,中间不变径。毛管设计是在确定灌水器类型、流量和布臵间距后进行的,毛灌设计的任务是确定毛管直径和在该地形条件下允许的最大铺设长度。 2.滴灌带的选型
根据有关设计资料和前面的分析,毛管选用单翼迷宫式滴灌带,型号为:Ф16X300-2.1,其流量方程为:qd=0.717H0.589。其正常工作流量为:qd=2.1L/h,则相应的工作水头为:H=10m。 3.毛管极限滴头个数的确定 毛管极限孔数的计算:
?5.446??h?d4.75?2?Nm?INT?1.75kSq??d??0.364 =INT[5.446(1.15X0.3X2.11.75)]0.364
=260(个)
×(2.1X0.55)X164.75/
式中: Nm ——毛管的极限分流孔数;
[△h2] ——毛管的允许水头差m,[△h2]=β2[△h],
对于平地β2可取0.55;
[△h] ——灌水小区允许水头差m;
d ——毛管内径mm;
k ——水头损失扩大系数,一般为1.1~1.2; qd ——滴头设计流量L/h。 4、极限长度:
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Lm= Nm×Se
=260×0.3 =78m
毛管的实际铺设长度为60m,小于极限长度78m,毛管的实际铺设长度满足要求。
5.毛管的水头损失h毛(多孔管)
kfSqd??N?0.48?m?1S0??m?h毛??N1?????m?1Sedb????经计算h毛=0.49m <[Δh2],满足毛管水头偏差要求。 式中:f、m、b---分别为摩阻系数,流量指数和管径系数。 N---毛管实际出水孔个数;
qd---滴头设计流量L/h; So---进口至首孔的间距,m。
总共布设Ф16X300-2.1L/h的单翼迷宫式滴灌带348万米。 (Ⅱ)、滴灌系统支管的设计 1.支管的选型
根据水力、经济条件,选用Ф63厚壁PE薄壁支管系统。
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4.支管设计的任务及原则
支管是用于连接分干管和毛管的管道,它从分干管取水分配到毛管中。支管也是多孔管道,支管设计包括确定管径及管入口压力。通常最经济的方式是支管平行于分干管双向布臵;当沿支管地形坡度大于3%时,顺坡方向的支管应增长,而逆坡方向的支管应减短。
5.支管沿程水头损失的计算
h支kfQ1.75?Lbd根据项目区地形特点确定支管长为28m。 经计算支管水头损失1.8m<3.4m,符合设计要求。 (Ⅲ)、滴灌系统干管的设计 1.干管设计任务及原则
因干管埋入地下,因而要求其耐腐蚀、寿命长、重量轻、施工安装方便、水力性能好等特点,所以选用硬聚氯乙烯硬塑料管,工作压力为0.6Mpa,出地管采用0.6Mpa的UPVC管。干管经济管径的选择,以运行费和一次性费用投资最小来确定,同时便于操作即水锤不易破坏管道安全。经试算比较,确定各干管、分干管的管径。因此干管的设计任务就是:确定干管的最经济管径。具体管径确定情况详见管网平面布臵图。
2.各灌水区最不利情况下各级管道的沿程水头损失计算公式为:
Qmhf?fbL
d 式中:hf——沿程水头损失,m F——摩阻系数;
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Q——流量,L/h; D——管道内径,mm L——管长,m M——流量指数; B——管径指数。
经计算干管及分干管在最不利的情况下总水头损失为9.47m。 (Ⅳ)、滴灌系统首部的设计选型
滴灌系统首部的设计包括:水泵、水源过滤设备及施肥罐的选型。 1.水源过滤设备选型
因水源为井水,所含杂质主要为砂粒,经“离心+网式”过滤器过滤后能满足滴灌要求,水质良好适于农田灌溉,故首部选用一组“离心+网式”过滤器即可,其型号选择应根据其过流量(系统的设计流量)确定,本系统设计流量为120 m3/h,因此选用过流能力大于等于该值的“离心+网式”过滤器即6寸过滤器。 2.施肥罐选择
施肥罐的选型一般根据滴灌地的规划面积选择,面积大的选用较大容积的,面积小的选用较小容积的。本系统规划面积为750亩,应选用施肥罐为300L。 3.水泵与动力选型 a.选型的原则
首先本系统的水源形式为井水,因此该滴灌工程所选水泵必须为潜水泵。应优先选用国优与部优产品以及获得国家生产许可证的产品与节能产品。
其次,所选水泵,其流量与扬程均与滴灌系统设计流量和设计水头基本一致,使水泵保持在高效率区工作。
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