蔬菜地噴灌工程規(guī)劃設(shè)計本科畢業(yè)設(shè)計計算書［精品論文報告］(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 也相同，即各小區(qū)支管流量相同，為了使該灌溉系統(tǒng)能夠規(guī)范合理的運行，需制定一套完整的輪灌制度，從灌溉 1區(qū)到灌溉 8 區(qū)進行輪灌，灌溉小區(qū)同時能打開 8 條支管分水控制閥門同時工作，以便灌水系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行且灌水均勻。 編制輪灌組 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 15 輪灌時間 輪灌組 面積h ㎡ 分干管編號 工作時間 工作支管數(shù) 第一天 Ⅰ 1 4h 8 條 Ⅱ 2 4h 8 條 Ⅲ 3 4h 8 條 第二天 Ⅳ 4 4h 8 條 Ⅴ 5 4h 8 條 Ⅵ 6 4h 8 條 第三天 Ⅶ 7 4h 8 條 Ⅷ 8 4h 8 條 六 徑選擇和水利計算 （一）管徑的選擇： 1. 管徑確定應滿足的約束條件：（ 1）官網(wǎng)任意處工作壓力的最大值應不大于該處材料的公稱壓力；（ 2）管道流速不小于不渝流速（一般 取 ） ,不大于最大允許流速（通常取 ~） 。（ 3）設(shè)計管徑必須符合已生產(chǎn)的管徑規(guī)格；（ 4）樹狀官網(wǎng)各級管道管徑應由上到下逐級逐段變小；（ 5）在設(shè)計運行工況下，不同的運行方式水泵工作點均應在高效區(qū)內(nèi)。 （二）主要技術(shù)參數(shù)及管道技術(shù)參數(shù) 該工程設(shè)計的灌溉標注為設(shè)計保證率不低于 85%； 管系水利用系數(shù)不低于 ； 田間水利用系數(shù)不低于 ； 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 16 灌溉水利用系數(shù)不低于 。 （三）管道選擇 （ 1）管材選擇要求 ：能夠承受設(shè)計要求的工作壓力；管壁要均勻一致，壁厚誤差應不大 于 5%；地埋管材在農(nóng)業(yè)機具和車輛等外荷載的作用下管材的勁向變形率不得大于 5%；便于運輸和施工，能承受一定的局部沉陷應力；管材內(nèi)壁光滑，內(nèi)外壁無可見裂縫，耐土壤化侵蝕，耐老化；管材與管材、管材與管件連接方便；移動管道要輕便、易快速拆卸、耐碰撞、耐摩擦、具有較好的抗穿透及抗老化能力等。 （ 2）管材選用 從泵站至壓力罐的上水管采用鋼管，從壓力罐出來的輸水干管、支管都采用地埋方式，為 PVC— U 管，其經(jīng)濟耐用，防止銹蝕。 管件：地埋管道采用 PVC— U 接管。 （ 1） 支管徑（ d） 的確定 支管的管徑除與支管的設(shè)計流量有關(guān)外還要受允許壓力差的限制支管的長度。 L=33m，支管的設(shè)計流量 Q支= 3m /h,又《噴灌工程技規(guī)范》規(guī)定，同一條支管任意兩個噴頭間的工作壓力差應在設(shè)計噴頭工作壓力的 20%以內(nèi)，用下公式表示： pw hzh ??? （ 4） 式中： wh —— 同一支管上任意兩噴頭間支管段水頭損失加上兩豎管水頭損失之差（ m），一般 情況下，可用支管段的沿程水頭損失計算；用式（ 5）表示： 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 17 jfw hhh ?? （ 5） z? —— 兩噴頭的進水口高程差（ m） , 當前面噴頭較高時為負值； ph —— 設(shè)計噴頭工作壓力。 從上式中可以看出，再選擇支管的管徑前，必須先找到 zhw ??為最大的兩個噴頭的位置。 由于所選用的 PVC管在豎管座處的局部水頭損失不大，且其后 均有一部分流速水頭轉(zhuǎn)化為壓力水頭，所以式中 wh 可用沿程水頭損失 fh代入計算 (即 fw hh ? )。選擇最不利工作支管的最后一個噴頭作為計算點計算支管沿程水頭損失，多噴頭支管沿程水頭計算用公式（ 6）計算： bmfw dFLQfhh ?? （ 6） 式中： fh —— 管道沿程水頭損失 (m)； L—— 管段長度 (m)； Q—— 管段通過流量 (m3/s)； F—— 多口系數(shù)； d—— 管道內(nèi)徑 (mm)； f—— 管道摩阻系數(shù)； m—— 流量指數(shù)； b—— 管徑指數(shù)。 《噴灌工程設(shè)計手冊》中查得表 4， 表 4 各種管材的 f、 m、 b值 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 18 管道種類 f(Q: sm/3d:m) f(Q: sm/3d:m) m b 混泥土管、 鋼筋混泥土管 n=0.013 106 2.00 5.33 n=0.014 106 2.00 5.33 n=0.015 106 2.00 5.33 鋼管 鑄鐵管 105 1.90 5.10 硬塑料管 105 1.77 4.77 鋁管 鋁合金管 105 1.74 4.74 多孔系數(shù) F值表 管上出口數(shù)目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 F X=1 1 0.651 0.548 0.499 0.471 0.452 0.439 0.430 0.422 0.417 X 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 19 =0.5 .534 .457 .427 .412 .402 .396 .392 .388 .386 管上出口數(shù)目 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 F X=1 0.412 0.408 0.404 0.401 0.399 0.396 0.394 0.393 0.391 0.390 X=0.5 0.384 0.382 0.380 0.379 0.378 0.377 0.376 0.376 0.375 0.375 M= 孔口 N=2 x=，孔口系數(shù) F= 在一個單元灌區(qū)內(nèi)支管的進口流量為 hmQ / 3?支 ，取支管中首末兩噴頭的地形高差最大值 mz .0max ?? 則，根據(jù)公式（ 4） pw hzh ??? 有： pbm hzdF LQf m a x ??? 代入數(shù)據(jù)計算： )( ????????d 解 得： mmd ? 故支管的內(nèi)經(jīng)選擇為 30mm,外經(jīng)選擇為 35mmPVC塑料管 （ 2）干管管徑 (D) 的確定 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 20 干管的設(shè)計流量 ? ???? hm /3支干，管徑設(shè)計通過下列方法確定。按照經(jīng)驗通常使用的 PVC塑料管，流量一般不宜超過,流速控制在 以內(nèi) 更為更為安全，所以選擇一個安全流速 流速 則干管的管徑 D=2ＶＱ 干? ???＝ 所以此方案干管內(nèi)徑選為 100mm 外徑選擇為 110mm 管道水力計算是壓力管網(wǎng)設(shè)計中非常重要的內(nèi)容，在系統(tǒng)布置完成之后，需要確定干、支管和毛管管徑，均衡各控制點壓力以及計算首部樞紐加壓系統(tǒng)的揚程。管道水力計算的主要內(nèi)容包括①計算各級管道沿程水頭損失②確定各級管道的直徑③計算各毛管入口工作壓力④計算各灌溉小區(qū) 入口工作壓力⑤計算首部樞紐水泵所需揚程。 該蔬菜的灌溉工程給水干管和支管、連接管均采用 PVCU 管 (1)干管 ① 干管沿程水頭損失 主 干 管 長 L1 =575m 分 干 管 長 L2 =700m 總 干 管 長L=575+700=1275m 管徑 D=100mm 設(shè)計流量 Ｑ干=179。/h 沿程水頭損失對于采用的 PVCU 管 可按公式⑻計算 Hf= ｂｍＱDLf ⑻ 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 21 式中各字母含義同公式⑹則： Hf= 510 1275 = ② 干管總水頭損失 hj 為局部水頭損失 去沿程水頭損失的 12%計算 則： ＝Ｈw Hf＋ Ｈｊ＝ Hf＋ Hf12% ＝ + 12% ＝ (2)支管 支 管長 L=33m 管徑 d=30mm 每條支管連接噴頭個數(shù)為 2 個，按多口水頭損失計算公式⑹計算當 m= 孔口數(shù) N=2 X= 時 多口系數(shù) F= ＝hw bmf LQfh ｄ 干? = 105 33 =3m 各級管道在不同情況下分別采用公式⑹⑻計算的灌溉管道水頭損現(xiàn)將管道水力計算結(jié)果匯總成表 6 表 6 管道水力計算結(jié)果表 灌溉小區(qū)號 管號 流量單位 管徑 長度 多口系數(shù) 水頭損失 地形高差 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 22 1 2 干 44.16 m3/h 100 3 —— 7.53 支管 5.52 L/h 30 33 0.534 3 連接管 2.76 L/h 6.5 1.2 —— 0.05 總損 —— － —— —— —— 1 3 4 干 44.16 m3/h 100 3 —— 7.53 支管 5.52 L/h 30 33 0.534 3 連接管 2.76 L/h 6.5 1.2 —— 0.05 總損 —— － —— —— —— 1 5 干 44.16 m3/h 100 5 —— 1 支管 5.52 L/h 30 33 0.534 3 連 2. L 6 1 — 0 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 23 6 接管 76 /h .5 .2 — .05 總損 —— － —— —— —— 1 7 8 干 44.16 m3/h 100 5 —— 1 支管 5.52 L/h 30 33 0.534 3 連接管 2.76 L/h 6.5 1.2 —— 0.05 總損 —— － —— —— —— 1 七 水泵與動力機選型 （一）噴灌系統(tǒng)的設(shè)計流量和設(shè)計揚程 1. 噴 灌系統(tǒng)的設(shè)計流量和設(shè)計揚程選擇水泵的主要依據(jù) 噴灌系統(tǒng)的設(shè)計流量為 ＝Ｑ設(shè) Ｑ 干= 3ｍ /h 噴灌系統(tǒng)即設(shè)計水頭及設(shè)計揚程采用下列公式 hHHHHjf ????? ??設(shè) hHHHH jf ????? ??設(shè) 式中： H—— 系統(tǒng)設(shè)計揚程， m； 設(shè)H —— 噴頭的設(shè)計工作壓力， m； 蔬菜地噴灌工程畢業(yè)設(shè)計計算書 202118 24 fH?—— 由水泵進口處至最不利噴頭間管路沿程水頭損失之和， m； jH?—— 由水泵進水口至最不利噴頭間管路局部水頭損失之和， m； Δ