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1、3.1噴灌系統(tǒng)3.1.1噴灌系統(tǒng)選型由于貴州省受地形條件和產(chǎn)業(yè)種植的限制,大多數(shù)地方皆采用固定式噴灌系統(tǒng)。固定式管道噴灌系統(tǒng)適用于地形起伏較大、灌水頻繁、勞動(dòng)力缺乏的地方,灌溉對象為經(jīng)濟(jì)作物及園林、果樹、花卉和綠地。3.1.2噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟3.1.2.1基本情況調(diào)查灌區(qū)水源(m3或m3/s或m3s-1/萬畝)、灌區(qū)面積(畝)、土壤類別(砂土、砂壤土、壤土、壤粘土、粘土)、風(fēng)速及風(fēng)向(m/s,°)、作物(蔬菜及花卉、糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物及果蔬、牧草、飼料作物、草坪、綠化林木)、地形坡度(°)。3.1.2.2灌水定額及灌水周期擬定參數(shù)確定:土
2、壤容重γ(g/cm3):查下表-1確定表-1土壤容重及田間持水量土壤質(zhì)地容重(g/cm3)田間持水量重量%體積%砂土1.42~1.8016~2026~32砂壤土1.36~1.5422~3032~40壤土1.40~1.5522~2830~35壤粘土1.35~1.4428~3240~45粘土1.42~1.1230~3540~50計(jì)劃濕潤深度h(cm):查表-12確定土壤田間持水量:查表-1確定土壤適宜含水量上限β1'(85%):土壤田間持水量×85%土壤適宜含水量上限β2'(65%):土壤田間持水量×65%最大灌水定額確定(mm):ms=0.
3、1γh(β1'-β2')灌水定額(mm)m≤ms日耗水強(qiáng)度ETd(mm):查表-2確定表-2不同作物生育盛期平均日需水量和最大日需水量作物種類作物名稱生育階段測定年份平均日需水量(mm)最大日需水量(mm)需水量平均值需水量平均值C4作物玉米抽雄期19824.45.18.18.3谷子灌漿期19655.78.5C3作物小麥灌漿期198210.711.214.917.4大豆開花期196411.214.6棉花結(jié)鈴期198311.722.6設(shè)計(jì)灌水周期確定T(d):T=m/ETd3.1.2.3灌溉分區(qū)及管道布置依據(jù)灌區(qū)形狀及長寬,合理布置干管、分
4、干管、支管。布置規(guī)則為下:A、灌溉分區(qū)形狀盡量規(guī)整、面積盡量相等。B、分干管盡量垂直等高線布置C、支管盡量沿高線布置D、支管兩端噴頭距地塊邊緣或支管入口的距離為噴頭間距的一半。3.1.2.4噴頭的選擇及組合間距的確定依據(jù)作物的種植間距,擬定噴頭的型號。依據(jù)擬選噴頭的射程R(m),計(jì)算支管的組合間距。噴頭參數(shù):生產(chǎn)商提供型號噴嘴直徑d(mm)工作壓力hp(kPa)噴頭流量qd(m3/h)噴頭射程R(m)噴頭強(qiáng)度ρs(mm/h)PY12073002.9619.002.63a)檢測噴頭是否達(dá)標(biāo)1)允許噴灌強(qiáng)度土壤類別:現(xiàn)場調(diào)查坡度:圖上量取土壤
5、允許噴灌強(qiáng)度ρ1,查下表-3確定表-3各類土壤的允許噴灌強(qiáng)度(mm/h)土壤類別允許噴灌強(qiáng)度砂土20砂壤土15壤土12壤粘土10粘土8坡度允許噴灌強(qiáng)度降低值ρ2%,查下表-4確定表-4坡地允許噴灌強(qiáng)度降低值地面坡度(%)允許噴灌強(qiáng)度降低(%)5~8209~124013~2060>2075允許噴灌強(qiáng)度ρ=ρ1(1—ρ2%)2)噴頭的最大噴灌強(qiáng)度設(shè)計(jì)風(fēng)速v(m/s):現(xiàn)場調(diào)查風(fēng)向:現(xiàn)場調(diào)查風(fēng)向與支管之間的夾角β1(°),風(fēng)向與支管之間的夾角β2(°)。A、初定射程比Ka、Kb的確定根據(jù)風(fēng)速,初定射程比Ka、Kb,查下表-5、6可知:表-5支管
6、垂直風(fēng)向布置時(shí)間的間距射程比風(fēng)速v(m/s)KaKbKa,Kb0.3~1.611.31.1~1.01.6~3.41.0~0.81.3~1.11.0~0.93.4~5.40.8~0.61.1~1.00.9~0.7注:在每一檔風(fēng)速中可按內(nèi)插法取值表-6不同β值時(shí)間距射程比取值方法βKa、Kb取值方法β<15°按支管平行主風(fēng)向不等距布置選值15°≤β<30°按支管平行主風(fēng)向不等距布置選值,后將Ka減去0.1,Kb加上0.130°≤β≤60°按等間距布置選值60°<β≤75°按支管垂直主風(fēng)向不等距布置選值,后將Kb減去0.1,Ka加上0.1β≥7
7、5°按支管平行主風(fēng)向不等距布置選值注:β表示支管與主風(fēng)向的夾角B、確定實(shí)地組合間距a(m),b(m)理論組合間距a理=Ka*R,b=Kb*Ra≤a理,b≤b理C、噴頭間距系數(shù)Cp的確定依據(jù)噴頭的運(yùn)行狀況,選擇相應(yīng)的計(jì)算公式,計(jì)算Cp,表-7不同運(yùn)行情況下的Cp值運(yùn)行狀況Cp單噴頭全圓噴灑1當(dāng)噴頭扇形噴灑(扇形中心角α)360/α單支管多噴頭同時(shí)全圓噴灑∏×∏/90×arccos(a/2R)+a/R×power((1-(a/2r)2),1/2)多支管多噴頭同時(shí)全圓噴灑∏R2/ab注:R為噴頭射程,a為噴頭在支管上的間距,b為支管間距初定風(fēng)系
8、數(shù)Kw根據(jù)下表-8公式,計(jì)算風(fēng)系數(shù),以最不利風(fēng)方向α,作為最終分系數(shù)值,采用內(nèi)插法確定。附表-8不同運(yùn)行情況下的Kw值運(yùn)行情況Kw單噴頭全圓噴灑1.15v0.314單支管多噴頭同時(shí)全圓噴灑支管