1、附录 2 水力系统计算1.低压管道灌溉系统设计1.1 灌溉制度与灌水周期（1）灌水定额根据项目区的土壤条件，灌溉实验资料及当地实际灌水经验，参照小麦关键生育阶段的需水情况，田间持水量取 0.24，确定作物灌水定额。m=667H( 1- 2 ) / 田 式中：m灌水定额（m 3/亩） ；H计划湿润层深度（m） ，取 0.6m;r土层内平均干容重（t/ m 3）;取 1.4 1适宜土壤含水量上限，取田间持水量的 90%； 2适宜土壤含水量下限，取田间持水量的 60%； 田 田间水的有效利用系数，取 0.85。经计算，小麦抽穗期净灌水定额为 47m3/亩，即 70mm。按管系水利用系数 0.95 计
2、算，毛灌水定额为 50m3/亩。（2）设计灌水周期计算公式：Tm/Ep式中：T灌水周期（天） ；m设计灌水定额（mm） ；田间水利用系数为 0.85；Ep作物日需水量（mm/d 取大田作物日需水量为5.5mm） 。灌水周期：大田作物 T700.85/5.5=10.8（d）（3）灌溉制度的拟定根据理论计算，参照项目区不同作物需水规律和农民群众灌溉经验，制定项目区主要作物灌溉制度详见表 2-1。表 2-1 不同作物计划采用的节水灌溉制度灌水日期作物名称 灌水次数生育阶段 灌水时间 （日 /月）灌水定额灌溉定额（m 3/亩）1 苗期 28/10-4/11 502 拔节 5/412/4 50小麦3 抽
3、穗灌浆 8/515/5 501501 播前 18/625/6 50玉米2 抽穗灌浆 28/84/9 501001 播前 24/41/5 50棉花2 花铃期 19/826/8 50100表 2-2 灌溉用水量计算表灌水方式灌溉作物保证率（%）灌水定额（m 3/亩）灌水次数灌溉定额（m 3/亩）灌溉面积（亩）用水量（m 3）小麦 50 50 3 150 48 7200玉米 50 50 2 100 48 4800管灌棉花 50 50 2 100 32 3200合计 80 15200(3)管道设计流量计算公式：Q10mA/Tt式中:Q管道的设计流量（m 3/h） ；m设计灌水定额（mm） ；A控制灌溉
4、面积（hm 2） ；T灌水周期（天） ；t每天灌水小时数（小时） ，t 取 12 小时； 灌溉水利用系数（取 0.85）根据低压管道输水技术规范2.4.8 节，并结合当地灌溉情况，Q10mA/Tt=（106060）（159.3120.85）=25 m3/h,确定管道设计流量为 40m3/h。1.2 确定管径采用经济流速来确定管径，计算公式为：d=1.13 (Q/V) 1/2根据低压管道输水技术规范选用经济流速 V=1.2m/s，经计算 d0.109m，故选用外径为 110mm,内径为 105mm 的聚丙管材。1.3 管网的布置形式及运行方式管道分为干、支两级，均为固定聚丙烯管，埋入深度 0.8
5、m，支管沿种植方向布置，间距为 70m，共 4 条，出水口间距为 35m，出水口为双向分水。干管垂直于支管布置。管道水量集中供给一个出水口，待该出水口运行完毕后，再集中供给另一个出水口，依照灌水计划轮流进行灌溉。按照土壤条件及入畦流量，设计灌水畦长 35m,畦宽 2m。具体布置形式详见乐亭县节水灌溉项目管道布置设计图。1.4 出水口工作时间t（abm）/(1000Q) 式中：t出水口工作时间（h） ；a出水口间距（m） ；b支管间距（m） ；m设计灌溉定额（mm） ；Q出水口设计流量（m 3/h） 。经计算，出水口工作时间为 3.7h，本系统总计 16 个出水口，一次运行 1 个出水口。出水口
6、 1 次工作时间 3.7h，系统日运行12h，轮灌周期 163.7/124.99.3 天，满足设计要求。1.5 管道水力计算(1)国产塑料管的水力计算公式采用下式：H 干、支 9.4810 4LQ1.77d 4.77式中：Q设计流量（m 3/h） ；L管道长度（m） ；d管道内径（mm） ；h 干、支 沿程水头损失（m） 。经计算 h 干、支 9.4810 4345401.77105 4.77=5.1m(2)泵管水力计算 Hf=6.25105LQ1.9/d5.1式中：H f-沿程水头损失（m） ；Q-设计流量（m 3/h） ；d-管径 90(mm)；L-计算管道长度 15（m） 。h 泵管 6
7、.2510 515401.9105 5.1=0.51m。考虑到塑料管埋设地下，地形局部起伏，所以管节连接间难以平直，有部分管件，由此增加部分水头损失和局部水头损失，计算值按沿程水头损失的 0.2 系数计算，经计算经计算干、支总水头损失为 6.12m，泵管水头损失为 0.51m。1.6 机泵的选型低压管道输水灌溉系统设计扬程确定：Hh 干、支 +H 泵 +h+H+Z式中：H设计扬程（m） ；H 干、支 干、支管总水头损失（m） ；H 泵 泵管总水头损失（m） ；h出水口工作压力（m） ，一般为 0.3m；H备用扬程，一般为 2.0m；Z动水位埋深（m） ，取 15.0m；经计算，设计扬程 H=23.9m。选用效率较高的QJ井用潜水电泵，根据设计扬程和流量选择具体的水泵型号，选用200QJ40-26，配套功率为5.5Kw。
