果园微喷灌系统规划与设计.docx
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果园微喷灌系统规划与设计
果园微喷灌系统规划与设计
T=M/Ea
/=（d）
取T=8d
一次灌水延续时间
t=MStSr/（η水nqd）
（2）
式中 t──一次灌水延续时间,h；
St──果树株距,m；
η水──灌水有效利用率，取η水=；
qd──微喷头流量，qd=60L/h；
n──灌水器数量，n=1个/株。
t=××6/×1×60）=（h）
取t=11（h）
轮灌组数目
每天工作时间取C=8h，则轮灌组数目
N=CT/t=8×8/11=（组）
取N=6（组）
为了使每个轮灌组灌水时水泵出水量基本相等，压力比较均匀，缩小管径，降低工程投资，根据实际支管情况，将各轮灌组的分组情况划分见表1。
表1 轮灌分组表 单位：
m3/h
组
支管
流量
合计
组
支管
流量
合计
1
支1
支2
支14
支22
4
支7
支8
支18
2
支3
支4
支16
支20
5
支10
支11
支19
3
支5
支6
支15
支17
6
支9
支12
支13
支21
4 微灌系统管网水力计算
毛管水力计算
毛管水力计算参数
本工程采用全圆折射式微喷头，已知灌水器流态指数X=，微灌系统设计流量偏差qv=，灌水器设计工作水头hd=MPa，设计流量q=60L/h。
灌水器设计允许工作水头偏差率
毛管最大出水孔数
取Nm=10（孔）
毛管设计最大长度
Lmax=NmS+S0
=10×+/2
=（m）
根据实际地形和管道布置情况，实际最大毛管长度L=m＜Lmax=m，满足设计要求。
毛管进口压力h0计算
毛管沿树行平行于等高线布置，灌水器最大工作压力水头在毛管进口处第一个出水口处。
h0=h1+ka（Nqd）mSo-JSo
h1=（1+×）1/5×10+×10-4
××2+×10-5×602
=（m）
α=×10-5×-（+）
=×10-6
m=（D/）
=（/）
=
K=
h0=+××10-6×（10×60）
×2-0×/2
=（m）
干管、支管水力计算
干管ASW水力计算
根据地形条件和管网布置情况，第一轮灌组离首部枢纽二级加压泵最远，流量Q12=m3/h，W点地面高程为94m，如果支管进口水头等于毛管进口设计水头，那么只要在W点管道内有满足毛管进口水头ho的工作水头，其他毛管的进口水头均能满足要求。
干管ASW沿程水头损失按勃拉休斯公式计算。
hfAW=×104×QL/D
=×104×［（×84+×
64）/50+×192/65
=（m）
干管AFL水力计算
在第一轮灌组中，向支1、支2两条支管同时供水，其流量为Q=m3/h，干管AFL全长La1=205m，A点与L点地面高程差为=m。
干管AFL管径为
DAL=（KQL/ΔH地）-
=（×104×
×205/）-
=（mm）
由于干管ASW和干管AFL所需要的工作水头有差别，而且两条干管在A处平衡，所以A点处提供的工作水头远远超过干管AFL的沿程水头损失，所以选用干管AFL的管径D=50mm，满足要求。
hfAL=×104DL/Q
=×104××205/50
=（m）
首部二级加压泵扬程计算
首部地面高程ZA=m，W点地面高程Zw=m，干管ASW沿程水头损失hfAW=m，毛管进口水头ho=m，考虑首部枢纽中各种管道、管件和过滤器水头损失Σhj=m，首部枢纽水泵扬程为
HAW=ho+Σhj+hfAW-ΔZ
=15+8+
=（m）
干管AL沿程水头损失hfAL=m，L点地面高程为Z=m，首部枢纽水泵扬程为
HAL=ho+Σhj+hfAL-ΔZ
=15+8+
=（m）
可见，第一组最大扬程为m，就能满足要求，其他各轮灌组所需的扬程和流量经过计算，结果见表2。
表2 各轮灌组设计扬程计算结果表
轮灌组
1
2
3
4
5
6
流量（m3/h）
扬程（m）
从表2计算结果中可知，最大流量为第1轮灌组，最大扬程为第2轮灌组，因此满足第1轮灌组的流量和第2轮灌组的压力，即可满足其他轮灌组的要求。
首部枢纽水泵电机选择
根据轮灌组最大流量Q=m3/h，扬程H=m，选择型号为IS80-65-160型节能单级单吸清水离心泵，H=32～45m，Q=50～25m3/h，由安微宁国工业泵厂生产。
电机为三相异步电动机，型号为Y132-2″,功率N=kW，由西安电机厂生产。
支管进口工作水头计算
由于轮灌时各组的流量大小不相同，水泵扬程也不同，各支管的进口工作水头需按水泵扬程进行复核计算，确定是否需要在支管进口设置调压装置。
首部枢纽出水口A点工作水头确定：
蓄水池平均设计水位为97m，水泵轴线安装高程为98m，首部枢纽地面高程为m，轮灌组的流量在～m3/h之间，由水泵性能曲线可知，水泵的扬程在39～m之间变化，现以39m为各次轮灌时水泵的计算扬程。
A点处的水头为
HA=H扬-Δh首-ΔZ
=39-8-（98-97）
=30（m）
灌水时各支管进口工作水头计算：
轮灌时各支管进口的工作水头与轮灌组的输水流量、管道沿程水头损失及地面高程有差别，关系较大，现均以A点为计算起点，各支管进口的工作水头为
H支=HA-ΣΔH±ΔH地
ΔH=hf+hf
取hj=hf
现计算第1轮灌组，干管AL同时向支1、支2供水。
管段水头损失
HfkL=×104××5/50
=（m）
ΔHkL=hfkL
=×
=（m）
支管2进口处的工作水头为
H支2=HA-ΣΔH+ΔH地
=39-（+）+
=（m）
其他支管进口工作水头计算方法相同，计算结果见表3。
表3 支管进口工作水头计算结果 （单位：
m）
管段
AK
KL
AP
PW
AI
IJ
AR
RU
AG
GH
AQ
工作水头（H支）
管段
QS
AE
EP
AT
AB
BC
AU
AD
AM
HN
NV
工作水头（H支）
支管管径计算
根据地形条件及实际情况，干管沿山脊布置，支管垂直于等高线布置，此时支管水力计算应满足支管上各毛管进口的工作水头要求，因此，支管的水头损失应根据地面高差和支管进口工作水头大小确定，并根据确定支管管径。
Δh=H支±ΔH地=ho（顺坡为+，逆坡为-）
D支=KQ支LF/Δh-
现计算支管3，查表5可知H支3=m，毛管进口工作水头ho=m，Q支3=m3/h，ΔH支==m，分水孔数N=15,多孔系数F=，支管长L支3=90m。
Δh=+
=（m）
支管3管径：
D支3=（×104××90×/）-
=（mm）
取D支3=mm
其他各支管管径计算结果见表4。
表4 支管水力管径计算结果 （单位：
mm）
管段
KK′
K′K″
K′K
KL
LL′
LL″
JJ′
II′
HH′
GG′
FF′
计算管径
选用管径
32
32
32
25
25
32
32
32
25
25
25
管段
EE′
DD′
CC′
C′C″
C′C
BB′
MM′
M′M″
M′M
NN′
PP′
计算管径
28
选用管径
25
25
40
25
32
32
25
25
25
25
管段
QQ′
RR′
SS′
TT′
UU″
UU′
VV′
VV1
V1V′1
V1V″1
VW′
计算管径
选用管径
32
25
32
32
25
40
25
32
25
25
32
5 小 结
采用上述规划设计方法直观，比传统设计方法简单，计算准确，果园采用该设计方法进行施工安装，达到了原来设计要求，喷洒效果比较理想。
目前，广东省大力发展果园种植，需要推广应用微喷灌等节水灌溉技术，抓好规划设计工作是关键，才能保证节水灌溉工程达到设计要求。
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