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=60 L/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=8 h，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=60 L/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94 m，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=205 m，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=50 mm，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=32～45 m，Q=50～25 m3/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97 m，水泵轴线安装高程为98 m，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39 m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