精确计算喷滴灌管道直径的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及农田水利灌溉领域，是一种正确选用喷滴灌管道直径的计算方法，或 称精确计算喷滴灌管道直径的方法。
【背景技术】
[0002] 喷灌和滴灌，简称喷滴灌，是当代先进的节水灌溉技术，其中管道成本占工程总造 价的60%以上。常见设计中计算管道直径的方法比较粗放，大多数情况为计算结果直径偏 大，从而容易造成管道材料和投资的浪费。同时，少数情况是直径偏小，导致管道水力损失 过大，使灌水器达不到应有的工作压力和额定流量，而能使管径"不大也不小"，恰到好处的 计算方法至今尚未披露。如中国专利文献中披露的授权公告号：CN102606368B，发明名称为 "可逆式水泵水轮机转轮的方法"，向社会提供了一种简单的可逆式水泵水轮机转轮直径的 统一公式，从而节约了人力、物力，提高了效率，但该件专利与本申请无直接关联。综上所述 在农田水利领域，精确选用喷滴灌管道直径的计算方法尚未向社会披露。
【发明内容】
[0003] 本发明克服上述的不足，旨在向本领域提供一种精确计算喷滴灌用管道直径的方 法，使其能避免喷滴灌管道直径偏大，造成材料和投资浪费的技术问题，本发明是采用如下 的技术方案实现的。
[0004] 一种精确计算喷滴灌管道直径的方法，该方法的要点在于：一、设定灌区喷滴灌系 统的总扬程；二、喷滴灌选用管道直径设定"允许管道水力损失";三、根据总扬程计算所述 的允许管道水力损失的公式；四、根据允许管道水力损失精确计算管道直径的公式。
[0005] 所述的精确计算喷滴灌管道直径的方法，由以下步骤： 所述的灌区所在位置确定喷滴灌系统总扬程设定之后，计算干管允许管道水力损失 [hg允]的计算公式（1) : [hg允]=H - hp- 2 Z - h z; 公式中：H_为喷滴灌系统总扬程，即水泵扬程(米);hp_灌水器，即喷头或滴头的工作压 力(米）；I： Z-从水源水面至灌水器的垂直高度之和(米）；hz-预留支管水力损失(米）； 推导出精确计算干管直径的公式，根据[hgft ]计算干管直径屯的公式（2):
【主权项】
1. 一种精确计算喷滴灌管道直径的方法，该方法的特性在于：一、设定灌区喷滴灌系 统的总扬程；二、喷滴灌选用管道直径设定"允许管道水力损失";三、根据总扬程计算所述 的允许管道水力损失的公式；四、根据允许管道水力损失精确计算管道直径的公式。
2. 根据权利要求1所述的精确计算喷滴灌管道直径的方法，其特征在于以下步骤： 所述的灌区所在位置确定喷滴灌系统总扬程设定之后，计算干管允许管道水力损失 [hg允]的计算公式（I) : [hg允]=H-hp-I：Z-hz; 公式中：H_为喷滴灌系统总扬程，即水泵扬程(米);hp_灌水器，即喷头或滴头的工作压 力(米）；I：Z-从水源水面至灌水器的垂直高度之和(米）；hz-预留支管水力损失(米）； 推导出精确计算干管直径的公式，根据[hgA ]计算干管直径Cl1的公式（2):
公式中=Cl1-干管内径(mm) ;b-管径指数、与摩阻损失有关，塑料管为4. 77 ;f-摩阻系 数、与管道材质有关，塑料管为〇.918X105;L-干管长度(米);Q-管中流量(m3/h);[hgit]-允 许干管水力损失(米）流量指数，与摩阻损失有关，塑料管为1. 77 ;hg「干管局部水力损 失(米）； 将塑料管道数据代入公式（2)得公式（3):
将设计灌区的3个已知数L、Q、[hgA ]填入式（3)即可算出干管直径。
3. 根据权利要求1所述的精确计算喷滴灌管道直径的方法，其特征在于： (1) 所述的喷灌系统总扬程（H)，分为平原喷灌区和山区喷灌区两种情况： 平原灌区，喷灌总扬程确定为55米，微喷灌和滴灌总扬程为45米； 山区灌区，总扬程则在平原灌区总扬程的基础上加上该灌区的位置的高度，所述灌区 位置高度为灌区最高灌水器安装高程减去水泵的安装高程； (2) 确定其它设计参数： 喷头工作压力（hp)为30米，平原灌区水源与灌水器高差（2Z)为5米，干管局部损失 (hgJ)为2米，预留支管水力损失（hz)为5米； (3) 计算允许干管水力损失[hg允] 将上述参数代入公式（1)得：
(4) 根据公式（3)算出管道直径（屯）。
【专利摘要】本发明涉及农田水利灌溉领域，是一种精确计算喷滴灌管道直径的方法。该方法的要点在于灌区性质确定喷滴灌系统的总扬程之后，对喷滴灌选用管道直径设定“允许管道水力损失”，根据总扬程推导出计算所述的“允许管道水力损失”的公式，并推导出根据“允许管道水力损失”精确计算管道直径的公式。本发明的优点是解决了喷滴灌管道直径偏大，造成材料和投资的浪费，或管径偏小造成水力阻力过大的技术问题，易于推广应用，便于操作。
【IPC分类】G06F17-50
【公开号】CN104715107
【申请号】CN201510082822
【发明人】奕永庆, 沈海标, 黄姚松, 劳冀韵
【申请人】余姚市农村水利管理处
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月16日