微灌系统的流量计算是依据管网布置,按照最不利水力条件的应用场景逐段进行的,对地形、管网水力学运行场景等分 析条件要求较高,遇到环状管网、随机运行,轮灌制度多变时
。对于灌溉工程来说,管道在运行过程中工作水头压力允许有 20% 的误差, 灌水器出水流量允许有 10% 的误差,在这种条件下可以认为管 道的灌水器流量是不变的或者说毛管、支管的流量就是毛管、支管上所有的灌水器的流量总和。
对于小型灌溉项目,常常会碰到“以水定地”的问题,以水定地就是有多少水(水源来水量) 灌多少地 。假定水源的总来 水量是 Q(m3 / h) ,计算目标就是把这个水量用完,能够灌溉多少面积土地 。本 文 利 用 GB /T 50485-2020《微灌工程技术规 范》公式(3.2.3-1) 的基本概念,给出一种更加方便计算的、也更加简便的基于管道控制的灌溉面积,直接计算管道的流量计算方法。
1 计算公式
GB /T 50485-2020《微灌工程技术规范》公式(3.2.3-1) 从水量平衡的角度给出了在供水量给定的条件下,如果没有淋洗要求,灌溉面积 A 按公式( 1) 计算 :
(1)
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文献 [5] 公式(2) 给出了需要灌溉的面积 A已经确定时, 要求计算水源需水量 Qs,或者是水泵的流量、扬程的计算方法。 对上述公式做出变换,给出补充满足作物一天耗水量的水源需水量的简单计算方法 :
(2) 
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进一步,给出针对任意灌溉控制面积 Ai 的灌水需要流量 的计算公式 :
(3)
式中 : Qi 为单元设计流量,m3 / h;Ai 为单元设计控制面积,hm2 ; ti 为单元设计灌水时间,h ; mi 为单元设计灌溉定额,mm / d ; η 为设计灌溉水利用系数。
公式(3) 的形式与公式 (2) 一样,但是具体的含义已经改 变 。采用公式(3) 计算,就可以计算出设计灌溉单元控制面积 Ai 对应的 Qi,而且 mi,ti,η 可以采用系统设计时单元工作要求 的灌水定额和灌水时间。
应当特别指出的是,如 Ai 对应支(毛) 管的灌水控制面积,这个控制面积就是支(毛) 管开启后其通过的水流能够达到区 域的面积,Qi 就是支管的设计流量 。简单地说,如 Ai 对应灌水 器,Qi 就是灌水器的设计流量 。至此,利用 GB /T 50485-2020 《微灌工程技术规范》的水量平衡计算原理,得到管道流量的具 体计算公式 。满足工作压力及流量均匀度的偏差要求是公式成立的前提条件,也是管道流量计算精度满足工程项目计算要 求的关键因素。