精確計算噴滴灌管道直徑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)田水利灌溉領(lǐng)域，是一種正確選用噴滴灌管道直徑的計算方法，或 稱精確計算噴滴灌管道直徑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 噴灌和滴灌，簡稱噴滴灌，是當(dāng)代先進的節(jié)水灌溉技術(shù)，其中管道成本占工程總造 價的60%以上。常見設(shè)計中計算管道直徑的方法比較粗放，大多數(shù)情況為計算結(jié)果直徑偏 大，從而容易造成管道材料和投資的浪費。同時，少數(shù)情況是直徑偏小，導(dǎo)致管道水力損失 過大，使灌水器達不到應(yīng)有的工作壓力和額定流量，而能使管徑"不大也不小"，恰到好處的 計算方法至今尚未披露。如中國專利文獻中披露的授權(quán)公告號：CN102606368B，發(fā)明名稱為 "可逆式水泵水輪機轉(zhuǎn)輪的方法"，向社會提供了一種簡單的可逆式水泵水輪機轉(zhuǎn)輪直徑的 統(tǒng)一公式，從而節(jié)約了人力、物力，提高了效率，但該件專利與本申請無直接關(guān)聯(lián)。綜上所述 在農(nóng)田水利領(lǐng)域，精確選用噴滴灌管道直徑的計算方法尚未向社會披露。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明克服上述的不足，旨在向本領(lǐng)域提供一種精確計算噴滴灌用管道直徑的方 法，使其能避免噴滴灌管道直徑偏大，造成材料和投資浪費的技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下 的技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0004] 一種精確計算噴滴灌管道直徑的方法，該方法的要點在于：一、設(shè)定灌區(qū)噴滴灌系 統(tǒng)的總揚程；二、噴滴灌選用管道直徑設(shè)定"允許管道水力損失";三、根據(jù)總揚程計算所述 的允許管道水力損失的公式；四、根據(jù)允許管道水力損失精確計算管道直徑的公式。
[0005] 所述的精確計算噴滴灌管道直徑的方法，由以下步驟： 所述的灌區(qū)所在位置確定噴滴灌系統(tǒng)總揚程設(shè)定之后，計算干管允許管道水力損失 [hg允]的計算公式（1) : [hg允]=H - hp- 2 Z - h z; 公式中：H_為噴滴灌系統(tǒng)總揚程，即水泵揚程(米);hp_灌水器，即噴頭或滴頭的工作壓 力(米）；I： Z-從水源水面至灌水器的垂直高度之和(米）；hz-預(yù)留支管水力損失(米）； 推導(dǎo)出精確計算干管直徑的公式，根據(jù)[hgft ]計算干管直徑屯的公式（2):
【主權(quán)項】
1. 一種精確計算噴滴灌管道直徑的方法，該方法的特性在于：一、設(shè)定灌區(qū)噴滴灌系 統(tǒng)的總揚程；二、噴滴灌選用管道直徑設(shè)定"允許管道水力損失";三、根據(jù)總揚程計算所述 的允許管道水力損失的公式；四、根據(jù)允許管道水力損失精確計算管道直徑的公式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確計算噴滴灌管道直徑的方法，其特征在于以下步驟： 所述的灌區(qū)所在位置確定噴滴灌系統(tǒng)總揚程設(shè)定之后，計算干管允許管道水力損失 [hg允]的計算公式（I) : [hg允]=H-hp-I：Z-hz; 公式中：H_為噴滴灌系統(tǒng)總揚程，即水泵揚程(米);hp_灌水器，即噴頭或滴頭的工作壓 力(米）；I：Z-從水源水面至灌水器的垂直高度之和(米）；hz-預(yù)留支管水力損失(米）； 推導(dǎo)出精確計算干管直徑的公式，根據(jù)[hgA ]計算干管直徑Cl1的公式（2):
公式中=Cl1-干管內(nèi)徑(mm) ;b-管徑指數(shù)、與摩阻損失有關(guān)，塑料管為4. 77 ;f-摩阻系 數(shù)、與管道材質(zhì)有關(guān)，塑料管為〇.918X105;L-干管長度(米);Q-管中流量(m3/h);[hgit]-允 許干管水力損失(米）流量指數(shù)，與摩阻損失有關(guān)，塑料管為1. 77 ;hg「干管局部水力損 失(米）； 將塑料管道數(shù)據(jù)代入公式（2)得公式（3):
將設(shè)計灌區(qū)的3個已知數(shù)L、Q、[hgA ]填入式（3)即可算出干管直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確計算噴滴灌管道直徑的方法，其特征在于： (1) 所述的噴灌系統(tǒng)總揚程（H)，分為平原噴灌區(qū)和山區(qū)噴灌區(qū)兩種情況： 平原灌區(qū)，噴灌總揚程確定為55米，微噴灌和滴灌總揚程為45米； 山區(qū)灌區(qū)，總揚程則在平原灌區(qū)總揚程的基礎(chǔ)上加上該灌區(qū)的位置的高度，所述灌區(qū) 位置高度為灌區(qū)最高灌水器安裝高程減去水泵的安裝高程； (2) 確定其它設(shè)計參數(shù)： 噴頭工作壓力（hp)為30米，平原灌區(qū)水源與灌水器高差（2Z)為5米，干管局部損失 (hgJ)為2米，預(yù)留支管水力損失（hz)為5米； (3) 計算允許干管水力損失[hg允] 將上述參數(shù)代入公式（1)得：
(4) 根據(jù)公式（3)算出管道直徑（屯）。
【專利摘要】本發(fā)明涉及農(nóng)田水利灌溉領(lǐng)域，是一種精確計算噴滴灌管道直徑的方法。該方法的要點在于灌區(qū)性質(zhì)確定噴滴灌系統(tǒng)的總揚程之后，對噴滴灌選用管道直徑設(shè)定“允許管道水力損失”，根據(jù)總揚程推導(dǎo)出計算所述的“允許管道水力損失”的公式，并推導(dǎo)出根據(jù)“允許管道水力損失”精確計算管道直徑的公式。本發(fā)明的優(yōu)點是解決了噴滴灌管道直徑偏大，造成材料和投資的浪費，或管徑偏小造成水力阻力過大的技術(shù)問題，易于推廣應(yīng)用，便于操作。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號】CN104715107
【申請?zhí)枴緾N201510082822
【發(fā)明人】奕永慶, 沈海標(biāo), 黃姚松, 勞冀韻
【申請人】余姚市農(nóng)村水利管理處
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月16日