1、第五章第五章 管道灌溉系统管道灌溉系统第一节第一节 喷灌工程技术喷灌工程技术四、喷灌系统主要内容四、喷灌系统主要内容喷灌系统的喷灌系统的组成组成管道喷灌系统管道喷灌系统移动式喷灌系统移动式喷灌系统(Portable system)平移式喷灌系统平移式喷灌系统(Linear-move system)1、基本资料的收集(1)灌区地形资料：灌区地形资料：1/500-1/1000比例地形图，以此了解水源情况，确定灌区部位、范围、水泵位置及高程；设计管路，拟定喷灌系统的作业方式等。(2)水源调查：水源调查：流量和水位高程及变幅，可供水量和保证率，研究水源工程问题。种植结构,确定主要喷灌作物和喷灌任务。群
2、众生产经验，拟定喷灌制度(喷灌时间、次数、每次喷水量和总用水量)。(4)农业气象：农业气象：收集降水、气温、风向、风力等与喷灌相关的气象资料，据以分析确定喷灌任务、喷灌制度、喷灌的作业方法、田间喷灌网的合理布局。(5)土壤：土壤：土壤透水性是确定喷灌强度和灌水量的重要指土壤透水性是确定喷灌强度和灌水量的重要指标组合喷灌强度应该小于土壤入渗强度。标组合喷灌强度应该小于土壤入渗强度。(6)作物耗水量：作物耗水量：不同作物在不同生育期的耗水量有差别，设计不同作物在不同生育期的耗水量有差别，设计时采用喷灌作物耗水最旺时期平均日耗水量为时采用喷灌作物耗水最旺时期平均日耗水量为准准(以以mm/d计计)。在
3、设计灌水深。在设计灌水深(mm)为已知的为已知的情况下：情况下：emT灌水周期2 2、选择喷灌系统的形式选择喷灌系统的形式33.13.1、喷头的选择喷头的选择蔬菜蔬菜:水滴小和喷灌强度较小的中低压喷头水滴小和喷灌强度较小的中低压喷头玉米、高粱玉米、高粱:水滴较大和喷灌强度较大的高压喷头水滴较大和喷灌强度较大的高压喷头砂壤土砂壤土:喷灌强度较大的喷头喷灌强度较大的喷头粘壤土粘壤土:喷灌强度较小喷头喷灌强度较小喷头考虑风速：考虑风速：风速大的地方宜选用喷灌强度较大、水滴直径较风速大的地方宜选用喷灌强度较大、水滴直径较大的中高压喷头大的中高压喷头例如：灌溉作物为蔬菜，砂壤土，宜选用喷灌强例如：灌溉作
4、物为蔬菜，砂壤土，宜选用喷灌强度较大而水滴直径较小的喷头。如选用度较大而水滴直径较小的喷头。如选用ZY2喷喷头，喷嘴直径头，喷嘴直径7.0mm，工作压力，工作压力350kPa，喷头，喷头流量流量q=3.2m3/h，射程，射程R18m在保证喷洒均匀、不留空白的情况下，使喷在保证喷洒均匀、不留空白的情况下，使喷头和支管的距离应尽量大头和支管的距离应尽量大。正方形、矩形、正三角形、三角形和扇形等正方形、矩形、正三角形、三角形和扇形等。3.33.3、计算喷头和支管的间距、计算喷头和支管的间距设计射程：R设KR (K=0.7-0.9，K反映了风的影响)不同的布置方式及喷头、支管间距3.43.4、计算组合
5、平均喷灌强度、计算组合平均喷灌强度SSqlm1000按如下公式计算：支管间距喷头间距喷头流量田间水利用系数数mlSSq布置原则：布置原则：1.灌水定额：灌水定额：2.灌水周期：灌水周期：3.一次灌水时间：一次灌水时间：)(hqmt设灌水强度灌水定额e/mT设设)-(H10m21（个）工作小时数一个灌水周期内灌水总一次灌水时间日工作小时数总喷头数TCtSSANNlm1 HH1H2H3沿程水头损失：沿程水头损失：发生在管道均匀流的直线段发生在管道均匀流的直线段，由于水流内部磨擦而消耗的机械能。，由于水流内部磨擦而消耗的机械能。局部水头损失：局部水头损失：发生在水流边界突然发生变发生在水流边界突然发
6、生变化的流段，由于水流运动状态紊乱从而引起水化的流段，由于水流运动状态紊乱从而引起水流内部磨擦而消耗的机械能。如在变径、管件流内部磨擦而消耗的机械能。如在变径、管件等处。等处。6.1 水头损失计算jfwhhhgvdLhf22bmfdLQfh*式中：式中：f 与沿程阻力系数有关的摩阻系数与沿程阻力系数有关的摩阻系数 m 流量指数流量指数 b 管径指数管径指数 上述上述f，m，b 值可从有关表中查得值可从有关表中查得6.2 多口管水力学计算hj10HH 12HH 3H 4H 5H 6hf 1hf 2hf 3 hf 4hf 56fhjfwHHHjifijfwhhHHH6.36.3多口管沿程水头损失的
7、计算多口管沿程水头损失的计算ffhFH*21161211111NmNmFxNxF*NF式中：式中：m流量指数（与材质有关）流量指数（与材质有关）N管上出水口总数（或喷头总数）管上出水口总数（或喷头总数）x第一个出水口到管道进口距离与出水口间第一个出水口到管道进口距离与出水口间 距的比值距的比值 多口系数已制成表，不必计算，可直接查取多口系数已制成表，不必计算，可直接查取支管设计主要的设计任务是限制喷头间的流量支管设计主要的设计任务是限制喷头间的流量偏差，获得满意的均匀度和灌水效率。偏差，获得满意的均匀度和灌水效率。一般原则为：控制同一支管上任意两个喷头的一般原则为：控制同一支管上任意两个喷头的
8、喷水量之差在喷水量之差在10以内。此原则也等同于：控以内。此原则也等同于：控制支管上任意两个喷头的工作压力水头之差不制支管上任意两个喷头的工作压力水头之差不超过喷头设计工作压力水头的超过喷头设计工作压力水头的20%。此即为此即为20%规则规则 Example:已知：喷头流量q=3.2m3/h,喷头个数8，喷头间距18m，竖管高度1m，喷头工作压力350kPa，平地，支管采用PVC管。试分别计算：试分别计算：干管支 管竖管H0HfHf02.2.当支管管径采用当支管管径采用D163mm(内径内径58mm)和和D2=50mm(内径内径46mm)时的支时的支管水头损失。管水头损失。1.1.支管允许的最
9、大压力差；支管允许的最大压力差；1.支管允许的最大水头偏差：支管允许的最大水头偏差：350kPa20%=70kPa=7m2.水头损失和支管进口水头计算水头损失和支管进口水头计算当当D50mm时（内径时（内径46mm）无旁孔出流时无旁孔出流时局部局部水头水头损失损失：Hf0=fLQm/db=0.948105(718+9)(3.28)1.77/464.77=46.6 m多孔出流多孔出流时的水头损失：时的水头损失：Hf Hf0 F=46.6 0.387=18.03 m解：当当D63mm时（内径时（内径58mm）无旁孔出流时的水头损无旁孔出流时的水头损失：失：Hf0=fLQm/db =0.948105(718+9)(3.28)1.77/584.77 =15.4m多孔出流时的水头损失：多孔出流时的水头损失：Hf Hf0 F=15.4 0.387=5.96 m7、图纸绘制8、材料统计9、工程预算10、经济评价及效益分析11、施工支 管 的 埋 设竖 管 的 固 定竖 管 的 固 定
