翁牛特旗2013年牧区节水灌溉饲草地示范项目
DYP系列中心支轴式喷灌机规格与主要技术参数表
表5-3
型号 系统长度(m） DYP-246 246 DYP-265.9 265.9 61.2*3+ 跨距(m) 54.55*4 54.55*1 末端最小工作压力(map) 喷灌机最大流量(m/h) 喷洒均匀系数(%) 降雨量(mm/h) 灌溉面积(亩) 每圈运行最快时间(h) 驱动电机功率(kw) 轮胎型号 爬坡能力5%-25% 296.9 9.01 346 9.83 3DYP-293.9 DYP-333.8 293.9 54.55*3+ 61.2*5 47.9*1 0.15 333.8 DYP-381.7 381.7 54.55*2+ 61.2*4 55.5 64 79.1 ≥90 5.21-54.1 421 10.99 0.75，1.1，1.5 11.2-28，15-24 102 133.5 540.9 12.64 704.7 14.62 喷头的使用条件及末端喷头的基本参数
表5-4
喷头型 号 使 用 地 块 NelsonD3000低压喷头，配备Nelson调压器 ≤20% 灌 水 均 匀 ≥91% NelsonD 3000低压喷头 喷头规格 流量 M/h 2.09 3射程 m 10 面积 mu 610 间 距 m 2.23 离地高度m 1.5 1、 有关参数检验及系统工作参数的计算 （1） 供水流量的校核
由喷灌机组的基本参数可知，系统喷灌总流量为100米3/h,根据当的水源井出水量的调查结果，目前单井出水量大都100米3/h以上，所以喷灌用水量能工满足。
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（2） 喷灌机组工作一圈的最短时间
T1=2∏R1/60VMAX
式中 T1——旋转一圈最短的时间（h）
R1 ——末端塔架到中心支轴的距离 为293.9米 VMAX——末端塔架最大的前进速度 2.8米/min 经计算得：T1=14.62小时。
（3） 一次灌水持续时间
一台喷灌机组灌溉面积为421亩，灌水定额为36米3/亩，喷洒强度为100米3/h，则一次灌水时间为 t=421×36÷100=151.56h,根据《喷灌工程技术规范》GB/T50085-2007，喷灌机组一天工作时间不能少于11小时，本设计取23小时计算，则一次灌水时间为6.6天（灌溉周期为7天），则一个灌溉周期为161小时，大于151.56h，故运行时间满足要求。
（4） 满足灌水定额时相应的塔架前进速度
塔架的末端转一圈的周长为：L=2∏R=2×3.14×293.9=1845.69米，系统旋转一圈所需要的时间为156.37小时，由于是匀速运动，因此塔架末端的前进速度为V=1845.69/151.56=12.18米/小时。 （5） 喷灌强度的效核
① 末端喷头的强度计算
由于圆形喷灌机组的特点为离中心轴距离越远的喷头，行走的距离也就越长，控制的面积也就最大，因此，为了确保田间喷灌均匀，末端的喷头的喷水流量、喷灌强度也应该最大。因此，设计时以末端
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喷头喷洒强度为控制数值，允许田间土壤表面积水，但不产生径流为限。无风情况下（设计风速不大于1米/秒，可认为近似于无风情况），末端喷头的喷洒强度为： PS=1000q/s
式中PS—— 末端喷头的喷灌强度 (mm/h)
Q —— 末端喷头的喷灌流量(m3/h) S ——末端喷头的控制面积 s=3.14R2 R ——末端喷头的射程 为10米。 计算得 6.66mm/h
① 组合喷头的强度计算
实际运行中，喷灌系统是按一次性多喷头组合喷洒设计的，因此需要计算喷头组合喷灌强度。组合喷头除与喷头水利性能有关外，还与喷头组合、作业方式、气候条件有关，综合考虑这些因素的组合喷灌强度按下式计算 P=KWCPn PS
式中P—— 组合喷头的喷灌强度 (mm/h)
KW —— 风的影响系数，反映风对P的影响
CP ——布置系数，反映喷头的组合形式和作业方式对P的影响。 n ——喷灌水利用系数，取0.9。
时针式喷灌机组的运行属于多喷头单行同时喷洒，当喷灌机组塔架与主风向垂直时KW垂=1.08v10194；当喷灌机组塔架与主风向平行时KW平=1.12v10.0.302；其中v10为灌溉季节离地面10米高的平均风速，为4.6米
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/秒。经过计算KW垂=1.26，KW平=1.42.由于喷灌机组的运行时匀速转动的，因此KW取KW垂和KW平的平均值，所以KW=1.34.当风速大于1米时，CP按下式计算：
CP=3.14/{3.14-（3.14/90）arccos(a/2R)[1-(a/2R)2]1/2} 其中 a——喷头组合间距，a=KaR=0.9R, Ka为间距射程比，取为0.9；R——喷头射程，为10米；
计算得CP=1.8 带入参数，计算组合喷灌强度公式为： P=KWCPn PS=1.34×1.8×0.9×6.66=14.5mm/h。 ②
效核喷灌强度
根据《喷灌工程技术规范》沙壤土的允许喷灌强度为P允 =15mm/h，因田间的地面坡度小于5%，所以不用折减，计算得组合喷灌强度为P =13.6 mm/h小于P允 =15mm/h，满足喷灌设计要求。 （6）雾化指标
雾化指标是用喷头的工作压力与主喷嘴直径的比值来评价喷头水舌粉碎程度的指标，计算公式为：Pd=1000H/d Pd——雾化指标
H——喷头的工作压力 15m（末端） d——喷头的主嘴直径 为4.5mm
计算得Pd=3333.3。查有关资料，苜蓿草的适宜雾化指标为3000-4000.因此，雾化指标符合要求，喷嘴直径选择合理。
（7）喷灌系统的工作制度
根据计算的灌水定额，421亩田间需喷洒水量为1845.69立米（田
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间灌水定额为m=36米3/亩）。依据喷灌设备工作性能的参数，设计大型喷灌机组的行走速度为，每圈运行时间为151.56小时，7天就能完成一个轮灌周期，运行时间161小时（23小时*7天），喷洒湿润深度满足田间需水量的要求。
5.4.3管路的水力计算
根据总体布置，水源井在喷灌圈中心，每眼井的动水位、供水流量基本相同，为了保证提水设备在高校区工作，分别计算输水管路的各部分沿程损失，主要是水泵的提水管的沿程损失。
①参数的确定
参数的确定，设计流量取Q1=100米3/小时，给水铁管直径160毫米，采用旧钢管取值f=6.250×105;m=1.9,b=5.1,水泵下管深度和地面铁管与喷灌机组的连接长度为45米（其中下管深度为20米）。
②扬程的计算与水泵选型
由于地形较为平坦，地形起伏不大，选择水泵的最高工作点和最小工作点进行扬程的计算。
hf=6.25×105·（Q1.9/d5.1）·L 式中：Q-设计流量，以100m3/h）计
d-管内径，100毫米 L-管长，工作点距离45m
则hf1=6.25×105×（1001.9/1505.1）×45=3.15m
由于水源井位于喷灌区的中心，基本上不采用塑料管输水，沿程损失只有3.15米。
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