节水滴灌工程系统设计(2)
时间:2013-12-20 11:27 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:李强 陈子权 陈静 点击次数:
4.2.1选径。
根据公式d=1.13(Q/v)0.5计算
式中:d--管内径,m
Q--管内流量,m3/s
Q毛=滴头流量×毛管上滴头个数,Q毛=0.003×23=0.069m3/h
Q支=∑Q毛=0.069×60=4.14m3/h=0.00115m3/s
Q分干=Q支=0.00115m3/s,
Q干=∑Q毛=0.069m3/h×93条=6.417m3/h=0.00178m3/s,v--经济流速,1.0~1.5m/s,取v=1.3m/s
计算得d干=0.0418m=41.8mm,d分干=d支=0.0336=33.6mm
选择公称外径d干=50mm,d分干=d支=40mm
4.2.2极限孔数计算。
分干管进入大棚顺北侧墙根布置,至大棚90m和135m处,各分出两条支管,支管平行分干管,沿大棚长向布置,支管四条各45m;毛管沿大棚短向布置,每条支管设毛管60条,共设毛管240条各9m。
根据实践经验棚内滴灌带短向布置不必考虑极限孔数,按下式计算滴灌毛管的极限孔数。
Nm=INT(5.446[Δh2]d4.75/KSqd1.75)0.364计算。
4.2.3干管。
干管采用50P340管,埋于地下1.5m,由水源井至大棚分出14条分干管。分干管在每个大棚处利用40×50×40变径三通与干管连接。分干管顺大棚北侧墙根布置,在棚内首端连接竖管作为出水口,在大棚1/4和3/4处,分别接40等径三通和4090°弯头,然后分别用短接头接40×40×40等径三通,接40PE支管。
4.2.4支管。
沿大棚长向过道布置,采用40PE管,每条支管上接60根12PE毛管。支管与毛管采用承插旁通连接,在支管末端设40死堵。
4.2.5毛管。
毛管采用12PE管,为减少毛管上分流孔水头偏差,采用短管滴灌形式,沿大棚宽向
结合作物株行距布置,毛管间距为0.75m,滴头间距为0.4m。在毛管末端设12PE死堵。
4.2.6滴头。
因温室大棚较长,滴头较多,为降低工程造价,在满足各类蔬菜需水量要求的情况下,配置抗阻塞的孔口式滴头,滴头间距为0.4m。
4.3管网水力计算。
4.3.1毛管水力计算。
毛管设计进口水头按(4)式计算:
h0=hd+Khf(4)
式中h0--设计毛管进口水头(m);
hd--滴头设计水头,hd=10m;
K--水头损失扩大系数,取K=1.1;
hf--毛管沿程水头损失按5)式计算;
hf=(fSqdm/db)[(N+0.48)m+1/(m+1)-(Nm(1-S0/S))](5)
f--水头损失计算的函数,取f=0.6;
m--水头损失计算的指数,取m=1.7;
b--水头损失计算的指数,取b=4.7;
S--毛管上分流孔间距,S=0.4m;
qd--毛管上单孔设计流量,qd=3L/h;
d--毛管内径,d=12mm;
N--分流孔总数,N=23;
S0--毛管进口至第一个分流孔的间距,S0=0.2m;
经计算,hf毛=0.023m,h0毛=10.025m。
4.3.2支管水力计算。
按(4)和(5)式计算,式中:hd=10.025m、qd=69L/h、d=35.8mm、N=60、S0=0.375m,S=0.75m,其它符号意义相同,经计算支管沿程水头损失hf支=0.700m,支管进口水头h0支=10.795m。
4.3.3干管水力计算。
选择干管进口至分干管末端最后一个出水口,管线最长进行计算。按(6)式计算:
hf=fLQm/db(6)
f--沿程水头损失系数,硬塑料管f=94800,铸铁管f=625000;
L--管路长度,m;
Q--管内设计流量,m3/h;
d--管内径,mm;
m--水头损失计算指数,m=1.77;
b--水头损失计算指数,b=4.77;
干管hf=94800×120×6.4171.77/44.44.77=4.24m
分干管hf=94800×140×4.141.77/35.84.77=6.35
竖管hf=625000×2.3×4.141.9/35.85.1=0.25m
4.3.4系统工作水头。
H=hd+∑hf+hj+hsg+△Z(7)
式中H--干管设计进口水头;
hd--分干管末端工作水头,hd=h0支=10.795m;
∑hf--沿程水头损失,∑hf=4.24+6.35+0.25=10.84m;
hj--局部水头损失,取hj=20%∑hf=2.168m;
hsg--施肥罐、过滤器的水头损失,hsg=1.5m;
△Z--典型点与动水位高差,△Z=100.16-76.64=23.52m。
经计算H=10.795+10.84+2.168+1.5+23.52=48.823m。
4.4首部枢纽。
4.4.1过滤设施。
灌溉水源为地下水,腐化物较少,为防止水泥沙等杂质堵塞管路和滴头,故在棚内出水口上设40×120目筛网过滤器。
4.4.2施肥设施。
结合滴灌时施肥和农药,在棚内首部设置10L注塞式施肥罐。
4.4.3控制设施。
本系统通过阀门来控制系统压力和流量,在水泵出口和施肥罐处各安装塑料阀门,以便控制流量和肥料的施用量。
5.水泵选型
根据计算所得流量为6.417m3/h,工作水头48.823m,选择200QJ7-65/5型潜水泵,电机功率4KW,水管直径1.5吋。
[文章编号]1619-2737(2013)11-10-820
[作者简介]李强(1964.7-),男,职称:助理工程师,工作单位:阜新蒙古族自治县佛寺镇水利站。
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