毛管规格型号及布置方式对灌...小区支管敷设长度的影响研究_郭龙.pdf
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1、理论研究水利技术监督2023 年第 2 期DOI:10.3969/j.issn.1008-1305.2023.02.050毛管规格型号及布置方式对灌水小区支管敷设长度的影响研究郭龙,张瑞山(大禹设计咨询集团有限公司,甘肃 兰州 730000)摘要:文章以地形较为平坦(均匀坡度)的灌水小区为研究对象,结合灌水小区内滴管带规格型号及其布置方式,分析并计算了不同型号支管在相同滴灌带规格型号及布置方式、同一型号支管在不同滴灌带布置方式情况下对应的灌水小区支管铺设长度及其控制的灌溉面积之间的关系。在计算过程中发现:在 L毛=60m,Se=0.8m,Sd=0.3m,qd=2L/h 的情况下,可得出灌水小区
2、支管过水流量 Q支与支管铺设长度 LN在数值上近似相等,即 Q支LN。该结论可供设计工作者和建设单位技术人员在实践中参考。关键词:毛管;布置方式;灌水小区;支管铺设长度中图分类号:S274.3文献标识码:B文章编号:1008-1305(2023)02-0195-04收稿日期:2022-09-09作者简介:郭龙(1988 年),男,工程师。E-mail:guolong_滴灌系统的成功与否是以设计方案必须合理为前提的,灌水小区内的管网布置形式是微灌毛管水力设计的前提和基础1,直接决定着滴灌系统灌溉质量的优劣,设计方案中毛管布置形式有 2 种:毛管双向布置和毛管单向布置2,毛管双向布置较单向布置可提
3、高灌溉质量,也能降低灌水小区支管长度及出水口数量,一定程度上降低项目建设初期投资3。对于灌水小区管网布置形式的影响研究,对于地形平坦的项目区较为容易,而对于田面平整度较差,地形坡降不均匀的项目区相对困难,都需要设计人员根据经验确定灌水小区管网铺设的布置方案4。在设计灌水小区管网布置方案时,地形坡降、支管管径以及毛管铺设长度与间距等基本参数对其均有很大的影响5。因此在滴灌工程设计阶段6,如何快速确定最优的灌水小区设计方案,这显得尤为关键。1研究内容本文以地形较为平坦(均匀坡度)的灌水小区7 为研究对象,自主编制了滴灌灌水小区水力参数 EXCEL 计算表格,针对不同种植作物模式(株、行距)(注:文
4、中相关参数参照大田玉米种植模式取值),选用不同的毛管的规格型号(灌水器间距、流量),再结合项目区具体田块的形状(毛管铺设长度、间距)等影响因素8,分析计算了各种因素不同组合的情况下对应的灌水小区支管铺设长度。文中计算选用的材料均参照大禹节水集团股份有限公司生产的农用输水 0.25MPaPE 软管系列产品,毛管选用内镶贴片式滴灌带9(16 0.2 300 2.0L,0.25MPa),根据 GB/T 504852020微灌工程技术标准 的要求及相关计算公式(限于篇幅,不在列出),在同一经济流速取值时,不同型号的支管对应的过水流量的计算成果见表 1。表 1不同规格支管对应的过水流量计算成果表管道型号
5、壁厚及偏差/mmD/mmv(1.2 1.5)/(m/s)支管流 Q/(L/h)Q 支/(m3/h)320.7 0.130.61.53969.693.97400.8 0.138.41.56251.386.25501.0 0.148.01.59767.799.77631.2 0.160.61.515568.9415.57751.4 0.172.21.522099.7922.1901.6 0.1586.81.531941.3431.941101.9 0.2106.21.547814.8447.811252.2 0.2120.61.561660.6861.661602.7 0.2154.61.5101
6、328.74101.33上述计算结果只计算了经济流速 v=1.5m/s 时5912023 年第 2 期水利技术监督理论研究的不同管径的支管的过水流量。依据 GB/T 504852020 相关计算公式,结合各影响因素取值为 L毛=60m,Se=0.8m,Sd=0.3m,qd=2L/h 的组合条件下(不同规格支管对应各影响因素取值的其他组合情况不再计列),在同一经济流速取值时,结合表 1 计算成果,不同规格支管对应的灌水小区支管铺设长度及其控制灌溉面积计算成果见表 2。通过上表的计算结果可以看出,灌水小区内不同规格的支管铺设长度随管径增大而变大,对应的支管控制的灌溉面积也随之增大,但是,可以发现灌
7、水小区支管的过水流量 Q支与支管铺设长度 LN在数值上近似相等,即 Q支LN。特别的,结合各影响因素取值为 L毛=60m,Se=0.8m,Sd=0.3m,qd=2L/h 的组合条件下(不同规格支管对应各影响因素取值的其他组合情况不再计列),在不同经济流速取值时,同一规格支管对应的灌水小区支管铺设长度及其控制灌溉面积计算成果见表 3。上表计算结果显示,流速取值越大,同等灌溉系统(系统流量相同、管径相同)条件下,不同灌水小区控制灌溉面积随经济流速的增大而变大,支管的铺设长度也随经济流速的增大而变长,但是,可以看出灌水小区支管的过水流量 Q支与支管铺设长度 L支在数值上近似相等,即 Q支LN。并且发
8、现在表中参数组合条件下,Q支与 L支在数值上近似相等的关系并没有受到经济流速取值的影响。在各影响因素取值为 L毛=60m,Se=0.8m,Sd=0.3m,qd=2L/h 的组合基础上,再以各因素取值为中间值(常用)的两侧分别取两组参数(设计方案中较为常用的),在同一经济流速取值时,同一规格支管(不同规格不再列出)对应的灌水小区支管铺设长度及其控制灌溉面积计算成果见表 4。表 2不同规格支管对应的灌水小区支管铺设长度及其控制灌溉面积计算成果表管道型号L毛/mSd/mN/个qd/(L/h)Q毛/(m3/h)Q支/(m3/h)n/条Se/mLM/mLN/mA/亩32600.320020.43.971
9、00.88.04.00.740600.320020.46.25160.812.86.41.250600.320020.49.77240.819.29.61.763600.320020.413.01330.826.413.22.475600.320020.422.10550.844.022.04.090600.320020.431.94800.864.032.05.8110600.320020.447.811200.896.048.08.6125600.320020.461.661540.8123.261.611.1160600.320020.4101.332530.8202.4101.218.
10、2注:表中各参数含义:管道型号;D公称直径,mm;d管道内径,mm;L毛毛管铺设长度,m;Sd灌水器间距,m;N灌水器数量,个;qd灌水器流量,L/h;Q毛单条毛管流量,m3/h;Q支单条毛管流量,m3/h;n灌水小区同时开启毛管条数,条;Se毛管铺设间距,m;LM支管铺设长度(与毛管单侧连接),m;LN支管铺设长度(与毛管双侧连接),m;A灌水小区支管控制灌溉面积,亩。表 3不同经济流速对应 PE 软带 75 铺设长度及其控制灌水小区面积管道型号d/mmv/(m/s)L毛/mSd/mN/个qd/(L/h)Q毛/(m3/h)Q支/(m3/h)n/条Se/mLM/mLN/mA/亩7572.20.
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