1.低壓管道灌溉系統設計
1.1灌溉制度與灌水週期
（1）灌水定額
根據專案區的土壤條件，灌溉實驗資料及當地實際灌水經驗，參照小麥關鍵生育階段的需水情況，田間持水量取0.24，確定作物灌水定額。
m=667hγ(β1-β2 ) /η田
式中：m—灌水定額（m3/畝）；
h—計畫濕潤層深度（m），取0.6m;
r—土層內平均幹容重（t/ m3）;取1.4
β1—適宜土壤含水量上限，取田間持水量的90%；
β2—適宜土壤含水量下限，取田間持水量的60%；
η田—田間水的有效利用係數，取0.85。
經計算，小麥抽穗期淨灌水定額為47m3/畝，即70mm。
按管系水利用係數0.95計算，毛灌水定額為50m3/畝。
（2）設計灌水週期
計算公式：t＝mη/ep
式中：t……灌水週期（天）；
m……設計灌水定額（mm）；
η……田間水利用係數為0.85；
ep……作物日需水量（mm/d取大田作物日需水量為5.5mm）。
灌水週期：大田作物t＝70×0.85/5.5=10.8（d）
（3）灌溉制度的擬定
根據理論計算，參照專案區不同作物需水規律和農民群眾灌溉經驗，制定專案區主要作物灌溉制度詳見表2-1。
表2-1 不同作物計畫採用的節水灌溉制度
表2-2灌溉用水量計算表
(3)管道設計流量
計算公式：q＝10ma/ttη
式中:q……管道的設計流量（m3/h）；
m……設計灌水定額（mm）；
a……控制灌溉面積（hm2）；
t……灌水週期（天）；
t……每天灌水小時數（小時），t取12小時；
η…… 灌溉水利用係數（取0.85）
根據《低壓管道輸水技術規範》2.4.8節，並結合當地灌溉情況，q＝10ma/ttη=（10×60×60）÷（15×9.
3×12×0.85）=25 m3/h,確定管道設計流量為40m3/h。
1.2確定管徑
採用經濟流速來確定管徑，計算公式為：d=1.13 (q/v)1/2
根據《低壓管道輸水技術規範》選用經濟流速v=1.2m/s，經計算d＝0.109m，故選用外徑為110mm,內徑為105mm的聚丙管材。
1.3管網的布置形式及執行方式
管道分為幹、支兩級，均為固定聚丙烯管，埋入深度0.8m，支管沿種植方向布置，間距為70m，共4條，出水口間距為35m，出水口為雙向分水。幹管垂直於支管布置。
管道水量集中供給乙個出水口，待該出水口執行完畢後，再集中供給另乙個出水口，依照灌水計畫輪流進行灌溉。按照土壤條件及入畦流量，設計灌水畦長35m,畦寬2m。具體布置形式詳見樂亭縣節水灌溉專案管道布置設計圖。
1.4出水口工作時間
t＝（a×b×m）/(1000×q)
式中：t……出水口工作時間（h）；
a……出水口間距（m）；
b……支管間距（m）；
m……設計灌溉定額（mm）；
q……出水口設計流量（m3/h）。
經計算，出水口工作時間為3.7h，本系統總計16個出水口，一次執行1個出水口。出水口1次工作時間3.
7h，系統日執行12h，輪灌週期16×3.7/12＝4.9＜9.
3天，滿足設計要求。
1.5管道水力計算
(1)國產塑料管的水力計算公式採用下式：
h幹、支＝9.48×104×l×q1.77／d4.77
式中：q……設計流量（m3/h）；
l……管道長度（m）；
d……管道內徑（mm）；
h幹、支……沿程水頭損失（m）。
經計算h幹、支＝9.48×104×345×401.77／1054.77=5.1m
(2)幫浦管水力計算
hf=6.25×105×l×q1.9/d5.1
式中：hf----沿程水頭損失（m）；
q----設計流量（m3/h）；
d----管徑90(mm)；
l----計算管道長度15（m）。
h幫浦管＝6.25×105×15×401.9／1055.1=0.51m。
考慮到塑料管埋設地下，地形區域性起伏，所以管節連線間難以平直，有部分管件，由此增加部分水頭損失和區域性水頭損失，計算值按沿程水頭損失的0.2係數計算，經計算經計算幹、支總水頭損失為6.12m，幫浦管水頭損失為0.
51m。
1.6機幫浦的選型
低壓管道輸水灌溉系統設計揚程確定：
h＝h幹、支+h幫浦+δh+δh+δz
式中：h－設計揚程（m）；
h幹、支－幹、支管總水頭損失（m）；
h幫浦－幫浦管總水頭損失（m）；
δh－出水口工作壓力（m），一般為0.3m；
δh－備用揚程，一般為2.0m；
δz－動水位埋深（m），取15.0m；
經計算，設計揚程h=23.9m。
選用效率較高的**井用潛水電幫浦，根據設計揚程和流量選擇具體的水幫浦型號，選用200**40-26，配套功率為5.5kw。
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