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微灌设计中管道流量的实用计算方法
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-11-13 | 751 次浏览 | 分享到:
常见的微灌工程设计的管道流量计算是依据 GB /T 50485-2020《微灌工程技术规范》,采用最不利水力条件下的管道运行场景,要求灌水器所有流量变差不超过 10% 的计算精度下,可以认为毛管或支管其上所有灌水器出水流量是一样的,其上所有灌水器流量的总和就是要计算的毛管或支管的总流量。与此不同,推荐一种不去计算毛管或支管灌水器总数和总流量,而是基于微灌工程设计规范公式(3.2.3-1) 的变形,灌溉区域控制面积或灌水器控制面积的概念,提出根据控制面积计算控制区域总流量或灌水器流量总和的方法,从而引出一种实用的、并且满足工程计算精度要求的,管道设计水力分析的流量计算方法。

 。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 :

图片(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 :

图片(2)      图片

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进一步,给出针对任意灌溉控制面积 A   的灌水需要流量 的计算公式 :

图片(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。