噴灌系統(tǒng)設計

噴灌系統(tǒng)設計第一頁，共十六頁，2022年，8月28日復習:1、噴灌系統(tǒng)有哪些部分組成？2、固定式噴灌系統(tǒng)設計時所依據(jù)的基本資料有哪些？3、畫出噴頭組合形式圖。第二頁，共十六頁，2022年，8月28日本節(jié)的主要內(nèi)容:

管道布置及管徑的確定

噴灌系統(tǒng)水力計算

重點：噴灌系統(tǒng)水力計算第三頁，共十六頁，2022年，8月28日4)管道布置及管徑的確定(1)管線定位首先對噴灌地進行勘查，根據(jù)水源和噴灌地的具體情況，確定主干管的位置，支管一般與干管垂直。當噴頭選定后，根據(jù)噴頭的覆蓋半徑、噴灑方式，利用表3.1和3.2中相應的公式，計算噴頭間距（L）和支管間距（b），從而確定支管在圖中的位置。距邊緣最近的一條支管距邊緣的間距為噴頭的覆蓋半徑。(2)管徑的確定①立管直徑立管即為支管與噴頭的連接段，現(xiàn)在有的噴灌系統(tǒng)已縮入地下。它的管徑確定以噴頭上標注的為準，并且每個立管上均應設一閥門，調(diào)節(jié)水量、水壓。②支管直徑第二節(jié)噴灌系統(tǒng)設計（二）

第四頁，共十六頁，2022年，8月28日將支管上的所有噴頭流量相加，計算支管的總流量，根據(jù)支管流量和管道經(jīng)濟流速兩項指標查水力計算表，確定管徑。經(jīng)濟流速可按下列經(jīng)驗數(shù)值采用：小管徑Dg100～400mmv取0.6～10m/s大管徑Dg＞400mm。v取1.0～1.4m/s③干管的管徑干管總流量為：噴灌區(qū)內(nèi)干管供水范圍內(nèi)的所有噴頭流量之和。根據(jù)干管的總流量和經(jīng)濟流速，查水力計算表求得干管管徑。5）噴灌系統(tǒng)水力計算噴灌系統(tǒng)的水力計算與給水系統(tǒng)相仿，通過計算，確定流量和配套動力。(1)總壓力計算第五頁，共十六頁，2022年，8月28日在計算噴灌系統(tǒng)壓力時，首先找出最不利點，所謂最不利點，指遠離泵房、地面標高較高處。不利點滿足壓力要求，其它各點均能滿足要求。通過對可能最不利點的壓力計算，選取所需的壓力最的一點為最為利點。壓力的計算表達式為：H=H1+H2+H3+H4H:不利點需要的壓力，即系統(tǒng)的總壓力（mH2O）。H1:不利點的地面高程與供水點地面高程之差，其值可正可負可零（m）。利用地形圖計算或實際測量。H2：管道（包括主管道和支管道）損失，包括沿程損失和局部水頭損失（mH2O），用公式計算。H3：立管高度（m），一般為1.2m左右。H4：噴頭的工作壓力（mH2O），噴頭產(chǎn)品說明書上標注。第六頁，共十六頁，2022年，8月28日(2)管道水力計算①主管道的水力計算a.根據(jù)選定的管道材質，查粗糙系數(shù)表3.3，得管材的粗糙度系數(shù)n。b.根據(jù)粗糙度系數(shù)和管徑，查單位管長阻力系數(shù)，由表3.4，查得管道的沿程阻力系數(shù)Sof(S2/m6)。c.計算沿程阻力HfHf=SofLQ2Hf：管道沿程水頭損失（mH2O）。Sof：沿程阻力系數(shù)，查表3.4得（S2/m6）L：管道長度（m）。Q：流量（M3/s）d.求管道的水頭損失H2局部水頭損失，生產(chǎn)用水一般按沿程損失的20%計算。H2=1.20Hf②支管水頭損失計算第七頁，共十六頁，2022年，8月28日支管壓力與干管的壓力計算前幾步相同，支管由于多孔噴水，從首端到末端對水的阻力會逐漸減小，需將計算的支管水頭損失乘以一個系數(shù)，即得支管水頭損失值。將這個系數(shù)稱為“多孔系數(shù)”，這種計算方法叫多孔系數(shù)法。多孔系數(shù)是假定各孔口流量相同，依孔口數(shù)目求得的一個折算系數(shù)F。Hf′=Hf·FHf′:支管沿程水頭損失（mH2O）F:折算系數(shù)查表3.5。Hf：未乘折算系數(shù)前的管道沿程水頭損失（mH2O）將干管的水頭損失與支管的水頭損失求和即為管道的水頭損失（H2）。第八頁，共十六頁，2022年，8月28日表3.3各種管材的粗糙系數(shù)n值第九頁，共十六頁，2022年，8月28日表3.4單位管長沿程阻力系數(shù)Sof值（s2/m6）第十頁，共十六頁，2022年，8月28日表3.5多口系數(shù)F值m=2.0適用于謝才公式m=1.9適用于斯柯貝公式m=1.875適用于哈-威公式第十一頁，共十六頁，2022年，8月28日例：有一長80米的支管，管徑為DN=80mm(PVC)管，管上裝有7個噴頭，每個噴頭流量為6m3/H，工作壓力為P=300Kpa，第一個噴頭到干管的距離為10m，噴頭間距為10m，立管高度為1m，地面高差為+0.2m，求這個支管需干管提供給多大壓力能滿足要求？解：1.查表3.3，粗糙度系數(shù)為n=0.008(PVC)2.查表3.4，沿程阻力系數(shù)Sof=470s2/m3(n=0.008,DN=80mm)3.計算流量7×6m3/H=42m3/H=0.012m3/s4.Hf=SofLQ2=470×80×0.0122=5.41m5.查表3.5，m=2.0,x=10m/10m=1,N=7,查得多孔系數(shù)F=0.408Hf′=Hf·F=5.41×0.408=2.2mH2OH2=1.2Hf′=1.2×2.2=2.64mH2O第十二頁，共十六頁，2022年，8月28日6.支管所需壓力H=H1+H2+H3+H4==0.2+2.64+1+300×0.1=33.84mH2O(1kpa=0.1mH2O)干管應提供大于33.84m水柱高的壓力方能滿足要求。(3)配套動力泵房或供水部分應提供相應的壓力、流量方能滿足要求，供水部分應提供略大于計算的流量和壓力損失值的5～10%。6)噴灌系統(tǒng)設計的要點(1)根據(jù)水源及灌溉地的實際情況，確定供水部分的位置及主干管的位置，進行合理規(guī)劃布局。(2)先確定適宜的噴頭，確定接管直徑、工作壓力、覆蓋半徑、流量。(3)確定支管位置、間距、布設的噴頭。(4)計算支管及干管流量，再根據(jù)經(jīng)濟流速查水力計算表，確定干管和支管管徑。(5)計算最不利點所需的壓力。(6)根據(jù)總流量和最不利點的壓力確定配套動力。第十三頁，共十六頁，2022年，8月28日以上是固定式噴灌系統(tǒng)設計的基本知識，噴灌系統(tǒng)的設計較復雜，設計中要考慮的問題很多。例如灌溉地塊的形狀，地形條件，常年的主要風向風速、水源位置等對噴灌系統(tǒng)的布置都會產(chǎn)生影響。在坡地上，干管應盡量沿主坡向布置，使支管沿平行于等高線方向伸展。這樣，干管兩側的水頭損失較均勻。支管適當向干管傾斜，在干管的低端應設泄水閥，以便于檢修或冬季排空管內(nèi)存水。管道埋深應距地面80cm以下，以防破壞。噴灌系統(tǒng)的布置和風向關系密切，水的噴灑應該順主風向。對不同的植被或作物，噴灌時霧化程度的要求也不同。所謂霧化度是用噴頭的壓力與噴嘴直徑的比值(H/d)來表示。表3.6是前蘇聯(lián)提出的霧化指標。第十四頁，共十六頁，2022年，8月28日在小規(guī)模的噴灌工作中，如宅旁植被噴灌、花圃、花帶或花壇等有自來水管處，可以臨時接管并在管上安裝各種噴頭或噴水器進行灌溉。第十五頁，共十六頁，20