地埋式噴灌水力計算

　　在完成噴頭選型、布置和輪灌區劃分之后，即可計算各級管道的流量和進行水力計算。某一支管流量為該支管上同時工作的噴頭流量之和，干管流量為系統中同時工作的噴頭流量之和。流量確定后，即可選擇管徑并計算管道和系統的水頭損失。水力計算的主要任務就是確定管道的水頭損失。

　　1.管道水頭損失的計算方法

　　水在管道內流動會產生機械能的損耗，即水頭損失。水頭損失可分為沿程摩阻力損失和局部阻力損失兩種類型。沿程水頭損失為水流過一定管道距離后由于水分子的內部摩檫而引起的損失；局部水頭損失為水流經過各種管件、閥門等設備時因流態的變化而產生的損失。沿程水頭損失與局部水頭損失之和即為管道的總水頭損失。

　　1.1沿程水頭損失的計算

　　很多計算沿程水頭損失的經驗公式。對于硬質塑料管道(PVC)，常用的計算公式如下：

　　Hf=9.48×104×(Q1.77/d4.77)×L

　　式中：Hf為沿程水頭損失(m)；L、Q、d分別為管道長度(m)、流量(m3/h)和管道內徑(mm)。

　　1.2局部水頭損失的計算

　　局部水頭損失計算公式為：

　　Hj=ξv2/2g

　　式中：Hj為局部水頭損失(m)；ξ為局部阻力損失系數，與管件、閥門的類型與大小有關；v、g分別為管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。

　　對于較大的灌溉系統，如真正按照公式計算各個管件、閥門處的局部水頭損失，工作量將十分龐雜。因此在實際設計工作中，一般先計算出沿程水頭損失Hf，然后取局部水頭損失Hj=10%Hf即可滿足設計要求。

　　2.支管水力計算

　　由于在支管上一般安裝多個噴頭，因此支管內的流量沿流程按一定規律遞減，故支管的實際沿程水頭損失比按支管總流量的計算值要小的多，即：Hf實際=F×Hf

　　式中：F為多口出流系數，其值在一般在0.3-0.6之間，與出口數量、*個出口位置和管材有關，可通過計算或查表得出。

　　支管的水力計算主要依據噴灑均勻的原則，即要求支管上任意兩個噴頭的出水量之差不能大于10%。將這一原則轉化為對壓力的要求，即應使支管上任意兩個噴頭處的壓力不能超過噴頭設計工作壓力(H設)的20%。設計時，不但要計算水頭損失，而且還要考慮地形對壓力的影響。地理式噴灌

　　在實際工程中，有時為節省投資而采用變徑支管，或受地塊形狀影響出水口不一定是等間距和等流量，這時就需要對支管分段進行計算。

　　支管的水力計算往往是一個反復的過程。在噴頭選型、布置和支管長度確定后，水力計算的基本流程為：計算支管流量→初設管徑→計算水頭損失→校核出水口處壓力差是否小于等于20%H設→若超過20%H設，調整管徑后重復計算→zui后確定支管管徑。

　　設計時，一般不用對所有支管進行計算，可選取zui“危險條件”下的支管做水力計算。“危險條件”在大多數情況下發生在距首部zui遠的支管，或系統內地形zui高部位的支管。若系統的壓力能滿足這些支管的壓力要求，也就自然滿足其他支管的壓力要求。

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