小结
本项目主要从喷灌的主要技术要素、喷灌系统形式选择、喷灌系统的总体布置、喷灌灌溉制度、喷灌工作制度、管道设计等进行分析。
喷灌的主要技术要素:喷灌强度、喷灌均匀系数和喷灌雾化指标。依据作物种类、土壤性质、当地气象及设备供应情况选定喷头型号,并确定喷头喷洒(全圆、扇形、带状喷洒)、组合形式(正方形、正三角形、矩形和等腰三角形)后,喷灌强度不超过土壤的允许喷灌强度,喷灌均匀系数不得低于规范规定的数值,雾化指标应符合作物要求的数值。
喷灌系统形式应根据喷灌的地形、作物种类、经济条件、设备供应等情况,综合考虑各种形式喷灌系统的优缺点,经技术、经济比较后选定。如在喷灌次数多、经济价值高的蔬菜果园等经济作物种植区,可采用固定管道式喷灌系统;大田作物喷洒次数少,宜采用半固定式或机组式喷灌系统;在地形坡度较陡的山丘区,移动喷灌设备困难,可考虑用固定式;在有自然水头的地方,尽量选用自压喷灌系统,以降低设备投资和运行费用。
喷灌系统的总体布置原则。管道系统应根据灌区地形、水源位置、耕作方向及主要风向和风速等条件提出几套布置方案,经技术经济比较后选定。布置时一般应考虑管道力求平顺、平原区地块力求方整、尽量使水源位于地块中心、支管尽量与耕作方向一致、支管尽量与主风向垂直、山区干管应沿主坡方向布置、支管首尾压力差应小于喷头工作压力20%、力求支管长度一致,规格统一便于设计、施工、管理。管道系统的布置形式主要有“丰”字形和“梳齿”形两种。
喷灌灌溉制度的确定应根据当地试验资料确定,缺乏试验资料地区可根据设计代表年按水量平衡原理拟定的灌溉制度确定。
在灌水周期内,为保证作物适时适量地获得所需要的水分,必须指定一个合理的喷灌工作制度。喷灌工作制度包括喷头在一个喷点上的喷洒时间、每次需要同时工作的喷头数以及确定轮灌分组和轮灌顺序等。
管道设计主要包括干支管管径的确定及管道水力计算。干管管径计算,从经济的角度出发,遵循投资和年费用最小原则,干管管径采用如下经验公式计算:当Q<;120m3/h时,;当Q≥120m3/h时,。支管管径计算,支管管径的确定除与支管设计流量有关之外,还受允许压力差的限制,按照《喷灌工程技术规范》(GB/T 50085—2007)的规定,同一条支管的任意两个喷头间的工作压力差应在设计喷头工作压力的20%以内,因此,设计时一般先假定管径,然后计算支管沿程水头损失,再按上述公式校核,最后确定管径。算得支管管径之后,还需按现有管材规格确定实际管径。对半固定式、移动式灌溉系统的移动支管,考虑运行与管理的要求,应尽量使各支管取相同的管径,至少也需在一个轮灌片上统一,最大管径应控制在100mm以下,以利移动。对固定式喷灌的地埋支管,管径可以变化,但规格不宜很多,一般最多变径两次。管道水力计算主要是计算管道沿程水头损失和局部水头损失,沿程水头损失利用,局部水头损失通常取沿程水头损失的10%。