噴灌工程技術(shù)

2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1第四章噴灌工程技術(shù)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院2煙草固定式噴灌2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院32022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院4草坪噴灌2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院5頭噴噴灌的主要技術(shù)參數(shù)射流式噴頭的水力學(xué)原理噴灌系統(tǒng)概述與噴灌技術(shù)要求

噴灌的主要內(nèi)容搖臂式噴頭的結(jié)構(gòu)噴灌系統(tǒng)的類型噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)噴灌技術(shù)的主要內(nèi)容

噴灌系統(tǒng)的分類與組成

概述

噴頭性能

噴頭的種類和工作原理

噴灌系統(tǒng)自動(dòng)化2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院6國(guó)外噴灌技術(shù)發(fā)展概況與前景

噴灌最初產(chǎn)生于19世紀(jì)末，在1920年以前主要用于噴灌草坪和公園以及少量的蔬菜、苗圃、果樹(shù)。本世紀(jì)40年代以后，噴灌真正的用于大田灌溉，隨之出現(xiàn)了射程遠(yuǎn)而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的搖臂式噴頭和薄壁鋁管和合金管從50年代以后開(kāi)始陸續(xù)研制了許多移動(dòng)管道的機(jī)械系統(tǒng)，縱拖式（1948年）、滾移式（1935年）、時(shí)針式（1955年）絞盤式（1965年）平移式（1978年）相繼研制成功2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院71983年世界噴灌面積達(dá)到4億畝以色列、羅馬尼亞、聯(lián)邦德國(guó)、捷克斯洛伐克等國(guó)的噴灌面積占其灌溉面積的100％美國(guó)、蘇聯(lián)的噴灌面積占其灌溉面積的40％，但其分別占總灌溉面積的1/3主要灌溉作物為蔬菜、果樹(shù)、葡萄、經(jīng)濟(jì)作物、牧草、玉米和小麥2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院8世界噴灌發(fā)展的三大趨勢(shì)不斷提供機(jī)械化與自動(dòng)化水平，噴灌面積持續(xù)增長(zhǎng)注意節(jié)能、著手開(kāi)發(fā)與利用新能源日益廣泛地應(yīng)用新技術(shù)、重視提高噴灌質(zhì)量2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院9我國(guó)噴灌技術(shù)發(fā)展概況我國(guó)的噴灌發(fā)展起步較晚，1949年以后才開(kāi)始研究噴灌和運(yùn)用噴灌方法灌溉蔬菜噴灌在我國(guó)的發(fā)展大致分為兩個(gè)階段：第一階段（1949—1973）引進(jìn)、試驗(yàn)階段

當(dāng)時(shí)主要學(xué)習(xí)蘇聯(lián)的技術(shù)，于50年代在上海、南京、重慶、武漢等大城市建立一批噴灌站2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院10第二階段（1973—至今）研究試點(diǎn)、推廣應(yīng)用階段

從1973年我國(guó)掀起了一個(gè)研究與推廣噴灌的熱潮，到80年代噴灌面積達(dá)到1千萬(wàn)畝2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院11噴灌噴灌是把由水泵加壓或自然落差形成的有壓水通過(guò)壓力管道送到田間，再經(jīng)噴頭噴射到空中，形成細(xì)小水滴，均勻地灑落在農(nóng)田，達(dá)到灌溉的目的一種灌溉方式噴灌幾乎適用于除水稻外的所有大田作物，以及蔬菜、果樹(shù)等經(jīng)過(guò)20多年的努力，現(xiàn)在我國(guó)已有噴灌面積80多萬(wàn)hm22022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院12噴灌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)省水、增產(chǎn)省勞力提高土地利用率防止土壤沖刷和鹽堿化2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院13省水、增產(chǎn)利用噴灌技術(shù)與一般的地面灌溉可以節(jié)約用水20－30%噴灌對(duì)地形的適應(yīng)性強(qiáng)噴灌可以調(diào)節(jié)出間小氣候，增加近地表層空氣濕度，在炎熱季節(jié)降低氣溫，有利于作物的生長(zhǎng)，還能沖刷掉莖葉上的灰塵，以利于作物的呼吸和光合作用。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院14玉米、小麥、棉花、大豆等采用噴灌一般比溝灌、畦灌可增產(chǎn)10－30%，蔬菜噴灌則可增產(chǎn)l－2倍。水稻在高溫季節(jié)保持水層并進(jìn)行噴灌，增加了田間空氣濕度，降低了溫度，增加了日夜溫差，空殼率減少，取得了每畝增產(chǎn)一成的效果。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院15省勞力

由于噴灌的機(jī)械化程度高，可以大量減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約勞動(dòng)力。一般移動(dòng)機(jī)組可以成倍提高工效。如果大面積采用固定式噴灌系統(tǒng)工效還會(huì)更高。此外，采用噴灌還可以減少修筑毛渠、畦、溝、埂的投工。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院16提高土地利用率

采用噴灌可以大大減少溝渠占地，不僅節(jié)省土石方工程，而且能騰出5－15%的溝渠、地埂占地，擴(kuò)大作物種植面積。

噴灌可以根據(jù)土壤質(zhì)地的輕重和透水性大小合理確定水滴大小和噴灌強(qiáng)度，以保護(hù)土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，避免造成土壤沖刷。在土壤鹽堿化的地區(qū)，采用噴灌控制濕潤(rùn)深度，消除深層滲漏，可以防止由于地下水位上升而引起的次生鹽堿化。防止土壤沖刷和鹽堿化2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院17噴灌技術(shù)的缺點(diǎn)受風(fēng)的影響大

一般在3－4級(jí)風(fēng)以上，部分水滴在空中被吹走，灌溉均勻度大大降低，就不宜進(jìn)行噴灌在空氣中的損失大

空氣相對(duì)濕度過(guò)低時(shí)，水滴未落到地面之前在空中的蒸發(fā)損失可以達(dá)到10%2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院18對(duì)土壤表層濕潤(rùn)比較理想，而深層濕潤(rùn)不足。采用低強(qiáng)度噴灌(即慢噴灌)，使噴頭的平均噴灌強(qiáng)度遠(yuǎn)低于土壤的入滲速度，這樣使水分能充分地滲入土壤下層，而又不會(huì)產(chǎn)生積水和地表徑流需要一定的機(jī)械設(shè)備，在水源比較豐富的平原地區(qū)一般投資較高2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院19棉花固定式噴灌2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院202022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院21向日葵固定式噴灌2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院22半固定式噴灌系統(tǒng)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院23移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院242022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院25時(shí)針式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院262022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院272022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院28時(shí)針式噴灌機(jī)田間布置鳥(niǎo)瞰圖2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院29卷管式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院302022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院31大田棉花用卷管式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院32滾移式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院332022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院34噴灌的主要技術(shù)參數(shù)

噴灌強(qiáng)度

噴灌均勻度水滴打擊強(qiáng)度

2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院351、噴灌強(qiáng)度定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)噴灑在單位面積土地上的水量，mm/h技術(shù)要求：

與土壤的透水特性相適應(yīng)，即噴灌強(qiáng)度不應(yīng)超過(guò)土壤的滲吸速度，不致在地表形成積水和徑流2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院36噴灌強(qiáng)度有點(diǎn)噴灌強(qiáng)度

i和平均噴灌強(qiáng)度(面積和時(shí)間都平均)兩個(gè)概念。點(diǎn)噴灌強(qiáng)度

i是指在一定時(shí)間(t)內(nèi)，噴灑到某一點(diǎn)土壤表面的水深h，即：平均噴灌強(qiáng)度是指在一定面積上(一個(gè)噴頭，或許多噴頭，或噴頭設(shè)置點(diǎn)控制的面積)，各點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)的噴灌水深的平均值，用平均噴灌水深h0與相應(yīng)噴灌持續(xù)時(shí)間t的比值表示。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院37單噴頭的噴灌強(qiáng)度定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)噴灑在單位面積土地上的水量，或單位時(shí)間內(nèi)噴灑在灌溉土地上的水深,單位：mm/h上式中：q=噴頭的流量A＝1個(gè)噴頭的濕潤(rùn)面積噴頭的水量分布單個(gè)旋轉(zhuǎn)式噴頭的典型水量分布圖灌水深度影響水量分布的因素：壓力風(fēng)速，風(fēng)向噴頭轉(zhuǎn)速（均勻與否）噴頭布置形式和間距單噴頭水量分布圖壓力對(duì)水量分布的影響壓力適中壓力過(guò)高壓力過(guò)低灌水深度2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院412、噴管均勻度

就是噴灌面積上水量分布的均勻程度。噴灌均勻度的影響因素：噴頭結(jié)構(gòu)、工作壓力、噴頭布置形式、噴頭間距、噴頭轉(zhuǎn)速的均勻性、豎管的傾斜度、地面的坡度和風(fēng)速、風(fēng)向等因素都有密切關(guān)系。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院42噴灌均勻度一般以噴灑均勻系數(shù)（克里斯琴森系數(shù)）Cu表示，其計(jì)算方法如下：

上式中：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院43

——整個(gè)噴灌面積上的平均噴灌強(qiáng)度

n——觀測(cè)計(jì)算噴灌強(qiáng)度點(diǎn)的總數(shù)

P——各點(diǎn)的噴灌強(qiáng)度

——不計(jì)正、負(fù)的絕對(duì)值噴頭組合示意圖

2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院44噴灌均勻度和噴灌強(qiáng)度的田間測(cè)定2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院453、水滴打擊強(qiáng)度

定義：就是單位噴灑面積的水滴對(duì)作物和土壤的打擊動(dòng)能。表示方法：霧化指標(biāo)H/d——噴頭的工作壓力與主噴嘴直徑之比?水滴的直徑?霧化指標(biāo)H/d

2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院46不同種類的霧化指標(biāo)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院47水滴打擊強(qiáng)度的影響因素

噴頭孔嘴大小工作壓力

噴嘴結(jié)構(gòu)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院48水滴直徑的確定及其對(duì)土壤的影響

水滴直徑根據(jù)作物、用途、風(fēng)速和土壤等因素確定。

水滴太大，容易破壞土壤表層的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，造成土壤板結(jié)，甚至打傷作物的幼苗或造成某些作物倒伏，還會(huì)把土濺到作物葉面上影響作物的生長(zhǎng)。水滴太小，在空中蒸發(fā)損失大，受風(fēng)的影響也大。因此，要根據(jù)灌溉作物和土壤性質(zhì)選擇恰當(dāng)?shù)乃沃睆健Ｒ话阋笞钸h(yuǎn)處水滴平均直徑為:1～3mm。噴頭的組合方式噴頭及支管間距計(jì)算R設(shè)＝KR式中：R設(shè)＝噴頭的設(shè)計(jì)射程K＝與噴灌系統(tǒng)的形式、風(fēng)速、等有關(guān)的系數(shù)，一般等于0.7-0.9;對(duì)于固定式噴灌系統(tǒng)由于豎管裝好后就無(wú)法移動(dòng)，如有空白就無(wú)法補(bǔ)救，故可以采用0.8，多風(fēng)地區(qū)采用0.7。R＝噴頭的射程(產(chǎn)品性能表上查的數(shù)值)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院51組合平均噴灌強(qiáng)度式中：q=噴頭流量

Sm＝支管間距

Sl＝噴頭間距2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院52允許的噴灌強(qiáng)度土壤的入滲速率過(guò)程2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院53注：允許的噴灌強(qiáng)度應(yīng)小于土壤的入滲速率2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院54噴頭性能噴頭噴頭的種類和工作原理射流式噴頭的水力學(xué)原理?yè)u臂式噴頭的結(jié)構(gòu)噴水量工作壓力射程2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院55二、噴頭噴頭是噴灌機(jī)與噴灌系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用是把有壓水流噴射到空中，散成細(xì)小的水滴，并均勻噴灑在灌溉土地上。因此噴頭的性能、結(jié)構(gòu)形式及制造質(zhì)量的好壞將直接影響噴灌的質(zhì)量。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院562022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院572022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院582022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院591、噴水量

噴水量(或稱噴頭流量)是指噴頭在單位時(shí)間內(nèi)，噴射出來(lái)的水體積。

表示符號(hào)：q常用單位：

m3/h

有時(shí)也用L/s表示

轉(zhuǎn)換關(guān)系：1L/s＝3.6

m3/h

測(cè)定方法：常采用體積法，循環(huán)水池三角堰或水表測(cè)定。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院60

上式中:

q——噴嘴流量（L/h)Cd——流量系數(shù)（＝0.9～0.96）

d——噴嘴直徑（mm）

H——噴嘴進(jìn)口壓力（m）

A——單位換算系數(shù)（上述單位時(shí)A＝12.5）計(jì)算噴頭流量的半經(jīng)驗(yàn)方程：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院61

噴嘴直徑5mm,工作壓力300kPa,假定Cd=0.94,計(jì)算其流量。Example:(實(shí)例）2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院62噴頭要求在一定的水壓力下才能正常工作。水壓力由水泵供給或利用天然水頭。故：工作壓力：噴頭正常工作時(shí)，所要求的噴頭進(jìn)口處的水壓力表示符號(hào)：H

2、工作壓力2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院63常用單位：米水柱高或公斤／平方厘米轉(zhuǎn)換關(guān)系：1公斤／平方厘米＝10米水柱高=98.07kPa

測(cè)定方法：一般用壓力表測(cè)定2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院64工作壓力的計(jì)算公式上式中：

Hd——工作壓力（m）

d——噴嘴直徑（mm）

Kd——水滴粉碎系數(shù)一般：Kd=10——17

好：Kd=11——142022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院653、射程射程：指在無(wú)風(fēng)條件下噴頭噴灑的水流所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離。表示符號(hào)：R常用單位：m測(cè)定方法：規(guī)定噴灌強(qiáng)度等于各點(diǎn)噴灌強(qiáng)度平均值5％的那一點(diǎn)，至噴頭的距離作為噴頭的射程。影響因素：射程的大小，主要決定于工作壓力和噴水量，但也受噴頭結(jié)構(gòu)、自轉(zhuǎn)速度等因素的影響。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院66按其工作壓力和射程的大小可以分為低壓噴頭(或稱近射程噴頭)、中壓噴(或稱中射程噴頭)和高壓噴頭(或稱高射程噴頭)其劃分界線大致可以按表1所列的范圍分類。目前用得最多的是中、近射程噴頭，因?yàn)樗牡哪芰枯^小，而且比較容易得到較好的噴灌質(zhì)量。按照噴頭的結(jié)構(gòu)型式與水流性狀可以分為旋轉(zhuǎn)式、固定式和孔管式三種噴頭的種類和工作原理2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院67上式中：L－射程（m）d-噴嘴直徑（mm）h-壓力水頭（m）B-單位換算系數(shù)，當(dāng)B=1.4

當(dāng)射程分別減少2％和4%射程的計(jì)算2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院68

計(jì)算下列條件下噴頭的射程，噴嘴直徑1.2英寸，壓力水頭h=600kPa，Example:利用公式：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院692022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院70

噴頭類別性能低壓噴頭中壓噴頭高壓噴頭

工作壓力

（kg/cm2)1～33～5>5噴水量（m3/h

）<1010～40>40射程（m）<2020～40>40噴頭按其工作壓力和射程的大小分類2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院71噴頭按其結(jié)構(gòu)分類旋轉(zhuǎn)式噴頭管孔式噴頭固定式噴頭單列孔管多列孔管反作用式葉輪式搖臂式離心式縫隙式折射式2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院72固定式噴頭折射式噴頭離心式噴頭2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院73特點(diǎn)：噴灌過(guò)程中，所有部件固定不動(dòng)，水流以全圓或扇形同時(shí)向四周散開(kāi)水流分散，射程?。?～10m）噴灌強(qiáng)度大水滴細(xì)小，工作壓力低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，壽命長(zhǎng)用途：

公園、苗圃、溫室等2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院74旋轉(zhuǎn)式噴頭根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，將旋轉(zhuǎn)式噴頭分為搖臂式、葉輪式、和反作用式齒輪式四種。齒輪式、搖臂式噴頭分別是農(nóng)業(yè)和草坪灌溉中最廣泛的兩種噴頭2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院75射流式噴頭的水力學(xué)原理工作壓力、噴水量和射程之間的關(guān)系自由出流噴嘴的流量可按下式計(jì)算：式中：

——噴嘴的流量系數(shù)，一般等于0.9——0.95

——噴嘴的過(guò)水?dāng)嗝娣e（以平方米為單位）

——噴嘴的出口壓力（以米為單位，等于噴頭的工作壓力減去噴頭內(nèi)的水頭損失）。由這個(gè)公式可以看出：在噴嘴大小相同時(shí)，流量與水頭的平方根成正比。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院76影響射程的其他因素噴射仰角噴頭自轉(zhuǎn)速度噴管結(jié)構(gòu)流量2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院77

噴射仰角：固體在真空中拋射，射程以仰角45°最遠(yuǎn)。但水舌在空氣中噴射仰角與射程的關(guān)系，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析得知，當(dāng)其它因素相同時(shí)，噴射仰角為28°——32°時(shí)射程最遠(yuǎn)。噴射仰角噴頭自轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)速：當(dāng)噴頭以1—3分／轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，比噴頭在靜止?fàn)顟B(tài)的射程減少10－15％，射程越大減少的百分?jǐn)?shù)越大，轉(zhuǎn)速越大減少的百分?jǐn)?shù)也越大。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院78噴管與整流器

為了爭(zhēng)取更大的射程，就必須力求從噴嘴射出的水舌密實(shí)透明(即摻氣少)，表面光滑，水舌內(nèi)的水流紊動(dòng)小。為達(dá)到達(dá)些要求，除了噴嘴加工應(yīng)盡量光滑之外，更重要的是進(jìn)入噴嘴的水流應(yīng)經(jīng)過(guò)整直，使水流平穩(wěn)達(dá)到大部分流線都平行于水舌軸線。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院79搖臂式噴頭的結(jié)構(gòu)

噴嘴噴管整流器彎管搖臂彎管擺臂彈簧搖臂軸扇形機(jī)構(gòu)空心軸軸套防沙彈簧墊圈2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院80三、管道及附件管道固定式管道移動(dòng)式管道薄壁鋁合金管鍍鋅薄壁管塑料軟管膠管塑料管鑄鐵管鋼管聚氯乙烯管（PVC管）聚乙烯管（PE管）2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院811、固定管道——塑料管塑料管的規(guī)格——以外徑標(biāo)稱塑料管的承壓能力差塑料管優(yōu)缺點(diǎn)內(nèi)壁光滑，水頭損失小施工容易能適應(yīng)一定的不均勻沉陷放置在地表時(shí)，易老化塑料管的連接絲口連接、法蘭連接、粘結(jié)、焊接、承插連接Pvc管2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院83Pvc管2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院84PE管2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院852、固定管道—鑄鐵管鑄鐵管承壓：一般可承受1MPa的壓力使用壽命：大于30年管段短、接頭多、施工量大易銹蝕性脆，承受動(dòng)載荷能力差管壁厚，重量大2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院86鋼管承壓：1.5—6.0Mpa使用壽命：15年左右管壁薄、重量輕管段長(zhǎng)、接口少、鋪設(shè)簡(jiǎn)便韌性強(qiáng)、能承受動(dòng)載荷易銹蝕4、固定管道—鋼管2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院87移動(dòng)管道（一）鋁鋁合金管強(qiáng)度高重量輕耐腐蝕壽命15—20年硬度差、易變形、價(jià)格較高管段長(zhǎng)一般為5m、6m2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院88鍍鋅薄壁鋼管強(qiáng)度高重量?jī)H為普通鋼管的五分之一，但比鋁管重耐腐蝕壽命長(zhǎng)移動(dòng)管道（二）2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院89鋼管2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院90移動(dòng)管道（三）塑料軟管有錦塑軟管和膠管兩種，用錦綸絲或維綸絲織成網(wǎng)狀管坯，然后在內(nèi)外壁涂一層塑料制成。可承壓400—800kPa膠管用橡膠作為原材料，當(dāng)中夾布制成，價(jià)格較高2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院91快速接頭便于管道快速移動(dòng)，移動(dòng)管道各段間采用快速接頭連接，常用的快速接頭的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種：11、杠桿緊扣式（或稱球形連接）組成：由接合碗、杠桿扣緊環(huán)和帶橡膠密封圈的承碗特點(diǎn)：密封性好，最大偏角可達(dá)30度但不能自動(dòng)瑣緊和脫扣，在插入后要用手將搭鉤瑣緊杠桿緊扣式V形橡膠密封圈止水，插入時(shí)搭扣自動(dòng)滑入掛鉤槽內(nèi)2、搭扣式2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院943、彈簧鎖緊式4、暗銷式5、偏心扣式等等還有：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院95管道附件給水栓管網(wǎng)系統(tǒng)的給水裝置或出水口,用于半固定式系統(tǒng)或移動(dòng)式系統(tǒng)中支管和主管的快速連接和拆卸給水栓2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院97自閉閥用于支管與安有噴頭的豎管的快速連接特點(diǎn)：只有在豎管插進(jìn)時(shí)水流才能通過(guò)，豎管一拆下，閥門自動(dòng)關(guān)閉。自閉閥2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院99閥門2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院100其它附件和管件：閥門、逆止閥、過(guò)濾器安全閥、空氣閥三通、彎頭堵頭、流量調(diào)節(jié)器、壓力調(diào)節(jié)器等2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院101過(guò)濾器2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院102三通2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院103四、噴灌動(dòng)力設(shè)備1、柴油機(jī)2、電動(dòng)機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1042022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院105小型噴灌機(jī)組2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院106柴油機(jī)機(jī)組2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院107動(dòng)力機(jī)的選配動(dòng)力機(jī)的選配功率用下式計(jì)算：柴油機(jī)：電動(dòng)機(jī)：(hp)(kw)注：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院108五噴灌機(jī)單噴頭噴灌機(jī)雙懸臂式縱拖式滾移式時(shí)針式平移式人工移動(dòng)管道式絞盤式2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院109單噴頭噴灌機(jī)

按行走系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與移動(dòng)方式可以分為手抬式、手推車式、牽引拖車式和拖拉機(jī)懸掛式四種與手扶拖拉機(jī)配套的噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院110手抬式柴油輕型噴灌機(jī)手推式小型噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院111拖拉機(jī)懸掛式大型噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院112單噴頭噴灌機(jī)田間工程的布置特點(diǎn)

控制面積有限，為了進(jìn)行大面積的噴灌，就要在田間布置供水系統(tǒng)和噴灌機(jī)的移動(dòng)道路單噴頭噴灌機(jī)一般從明渠中取水供水渠道的間距也就是噴頭的組合間距如果供水渠道中水深較淺而不能完全淹沒(méi)吸水管的濾網(wǎng)或淹沒(méi)深度不夠，需挖集水坑噴頭可以是全圓噴灑，也可以是順風(fēng)向作240～300°

扇形噴灑2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院113滾移式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院114移動(dòng)式噴灌機(jī)田間作業(yè)示意圖2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院115滾移式田間工程的布置滾移式噴灌機(jī)一般是由有壓管道供水噴灌管道與給水栓之間用軟管連接，供水管道間距為最大噴灌管道長(zhǎng)度的兩倍給水栓間距一般等于垂直支管方向的噴頭組合間距但是如果配有較長(zhǎng)的軟管可由一個(gè)給水栓給兩個(gè)噴頭供水，那么間距就可以加大一兩倍，也可取減少裝卸軟管的時(shí)間2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院116縱拖式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院117

縱拖式噴灌機(jī)田間工程布置特點(diǎn)縱拖式噴灌機(jī)一般由壓力管網(wǎng)供水,供水干管一般布置在田塊中間縱拖的噴灌管道交替在干管兩側(cè)工作供水干管一般應(yīng)埋在地下，以免影響噴灌管道的拖移干管上每隔一個(gè)組合間距就要裝一個(gè)給水栓，先后給兩側(cè)的噴灌管道供水2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院118絞盤式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院119絞盤式噴灌機(jī)多是從高壓管網(wǎng)取水絞盤式噴灌機(jī)田間工程布置特點(diǎn)在給水栓處還要有垂直于供水管道的田間小道高壓管道的間距大致為噴灌機(jī)軟管長(zhǎng)度的兩倍沿高壓管道地面應(yīng)有道路，以便拖移噴灌機(jī)給水栓間距約為噴頭射程R的2倍2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院120雙懸臂式噴灌機(jī)雙懸臂式噴灌機(jī)的基本特點(diǎn)是將噴灌管道及噴頭都裝在向兩邊伸出的懸臂式桁架上，這樣可以用較低的壓力而又能同時(shí)灌溉較大的范圍．按照懸臂運(yùn)動(dòng)的方向不同，這種噴灌機(jī)可以分成兩大類:平移雙懸臂式噴灌機(jī)旋轉(zhuǎn)雙懸臂式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院121平移式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院122田間工程是一系列平行的機(jī)行道穗其緊鄰的供水渠道機(jī)行道的間距為兩個(gè)懸臂長(zhǎng)度之和路渠兩側(cè)不能有樹(shù)木和電線桿等障礙物供水渠道應(yīng)有足夠的過(guò)水?dāng)嗝嬉员ＷC供水，給一臺(tái)噴灌機(jī)供水時(shí)一般要求通過(guò)流量0.1—0.13m3/h還要求渠中保持一定的水深，一般水深至少60cm

雙懸臂式噴灌機(jī)田間工程布置特點(diǎn)1.平移雙懸臂式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1232.旋轉(zhuǎn)雙懸臂式噴灌機(jī)田間工程則是一個(gè)壓力供水管網(wǎng)有的噴灌機(jī)上附有一根略比懸臂長(zhǎng)一點(diǎn)的軟管，這樣可以將給水栓布置在兩個(gè)噴點(diǎn)的中間，兩個(gè)噴點(diǎn)共用一個(gè)給水栓濕潤(rùn)面積略有重復(fù)，而且整個(gè)噴灌面積都能為各噴點(diǎn)工作的噴灌機(jī)的濕潤(rùn)面積所覆蓋在給水栓處的水壓力應(yīng)等于噴灌機(jī)的工作壓力，一般為400～650kPa各噴點(diǎn)之間要布置道路，以便拖移2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院124時(shí)針式噴灌機(jī)電力驅(qū)動(dòng)式水力驅(qū)動(dòng)式油壓驅(qū)動(dòng)式壓氣驅(qū)動(dòng)式機(jī)械或纜索傳動(dòng)式2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院125小麥用時(shí)針式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院126主管、支管水源湖泊井泉渠道河流噴灌系統(tǒng)的組成噴頭管件豎管閥門動(dòng)力機(jī)動(dòng)力離心泵潛水泵噴灌專用泵管道系統(tǒng)施肥過(guò)濾系統(tǒng)水源－河流、渠道、塘庫(kù)、井泉、湖泊水泵－離心泵、潛水泵、噴灌專用泵動(dòng)力機(jī)－電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)、拖拉機(jī)管道系統(tǒng)－主管、支管、豎管、管件、閥門噴頭噴灌系統(tǒng)的組成2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院128灌溉系統(tǒng)配套2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院129六、噴灌系統(tǒng)主要內(nèi)容1、噴灌系統(tǒng)的組成2、噴灌系統(tǒng)的分類3、噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院130噴灌系統(tǒng)管道噴灌系統(tǒng)機(jī)組噴灌系統(tǒng)固定式噴灌系統(tǒng)半固定式噴灌系統(tǒng)移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)小型機(jī)組噴灌系統(tǒng)平移式噴灌系統(tǒng)中心支軸式噴灌系統(tǒng)卷管式噴灌系統(tǒng)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院131固定式噴灌系統(tǒng)(solid-setsystem)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院132移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)(Portablesystem)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院133半固定式噴灌系統(tǒng)(Semi-portablesystem)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院134絞盤式噴灌機(jī)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院135平移式噴灌系統(tǒng)(Linear-movesystem)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院136時(shí)針式噴灌系統(tǒng)(Center-pivotsystem)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院137噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)收集規(guī)劃所需資料水量平衡計(jì)算選擇噴灌系統(tǒng)的形式選擇噴頭及確定噴頭的組合形式布置干、支管擬定噴灌工作制度管網(wǎng)水力學(xué)計(jì)算圖紙繪制材料統(tǒng)計(jì)工程預(yù)算效益分析施工2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1381、基本資料的收集(1)灌區(qū)地勢(shì)、地形資料：一般應(yīng)有1/500——1/1000比例的地形圖，以此了解水源情況，確定灌區(qū)部位、范圍、水泵位置及高程；設(shè)計(jì)管路或渠道網(wǎng)以及道路的布局和尺寸，按合理的耕作方向，擬定噴灌系統(tǒng)的作業(yè)方式等。(2)水源調(diào)查：要測(cè)定流量和水位高程及變幅，可供水量和保證率，研究水源工程問(wèn)題。如果是井水，考慮群并匯流的可能條件。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院139(3)種植制度及群眾高產(chǎn)灌溉經(jīng)驗(yàn)：了解當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)、輪作制度、機(jī)械化水平，以及與開(kāi)展噴灌有關(guān)的農(nóng)業(yè)種植、耕作的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題，確定主要噴灌作物和噴灌任務(wù)，在總結(jié)當(dāng)?shù)厝罕娚a(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，擬定噴灌制度(包括噴灌時(shí)間、次數(shù)、每次噴水量和總用水量)。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院140(4)農(nóng)業(yè)氣象：收集降水、氣溫、地溫、風(fēng)向、風(fēng)力等與噴灌有密切關(guān)系的農(nóng)業(yè)氣象資料，據(jù)以分析確定噴灌任務(wù)、噴灌制度、噴灌的作業(yè)方法、田間噴灌網(wǎng)的合理布局(5)土壤：土壤透水性是確定噴灌強(qiáng)度和灌水量的重要指標(biāo)組合噴灌強(qiáng)度應(yīng)該小于土壤入滲強(qiáng)度。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院141(6)作物耗水量：不同作物在不同生育期的耗水量隨各生育階段中耗水和氣候條件不同而有差別，需根據(jù)試驗(yàn)取得資料，設(shè)計(jì)時(shí)采用噴灌作物耗水最旺時(shí)期平均日耗水量為準(zhǔn)(以毫米／日計(jì))。用表示。在設(shè)計(jì)灌水深m(以毫米計(jì))為已知的情況下，可得：(7)其它：調(diào)查有關(guān)噴頭、水泵、動(dòng)力設(shè)備、管材產(chǎn)品和工程材料及價(jià)格等。社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況,了解當(dāng)?shù)厝罕姷哪昶骄杖搿?022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1422、水量平衡分析目的：確定灌溉面積，蓄水工程規(guī)模步驟：2.供水分析1.用水分析：①選擇設(shè)計(jì)典型年②計(jì)算典型年的作物需水量和典型年灌溉用水量③其它用水3.用水平衡計(jì)算②當(dāng)來(lái)水總量滿足要求，但在時(shí)間分配上不能滿足，修建蓄水池調(diào)節(jié)①來(lái)水總量及其在時(shí)間上的分配都能滿足用水要求時(shí)，不建蓄水池③當(dāng)來(lái)水總量不能滿足要求，確定適宜的灌溉面積。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1433、選擇噴灌系統(tǒng)的形式固定式噴灌系統(tǒng)——用于噴灌次數(shù)多，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物半固定式噴灌系統(tǒng)——用于小麥等小型機(jī)組式——山區(qū)或經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的作物絞盤式噴灌機(jī)——小麥等大田作物大型平移或時(shí)針式噴灌機(jī)——大型農(nóng)場(chǎng)2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院144選擇噴頭及確定噴頭的組合形式噴頭的選擇噴頭的組合方式計(jì)算噴頭和支管的間距計(jì)算組合平均噴灌強(qiáng)度42022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1454.1、噴頭的選擇考慮灌溉作物：蔬菜——水滴小和噴灌強(qiáng)度較小的中低壓噴頭玉米、高粱等——水滴較大和噴灌強(qiáng)度較大的高壓噴頭考慮土壤：砂壤土——噴灌強(qiáng)度較大的噴頭粘壤土——噴灌強(qiáng)度較小噴頭2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院146考慮風(fēng)速：風(fēng)速大的地方宜選用噴灌強(qiáng)度較大、水滴直徑較大的中高壓噴頭例如：灌溉作物為蔬菜，砂壤土，宜選用噴灌強(qiáng)度較大而水滴直徑較小的噴頭。如選用ZY－2噴頭，噴嘴直徑7.0mm，工作壓力350kPa，噴頭流量q=3.2m3/h，射程R＝18m2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1474.2、噴頭的組合方式原則：在保證噴灑均勻、不留空白的情況下，使噴頭和支管的距離應(yīng)盡量大組合方式有：正方形、矩形、正三角形、三角形和扇形等2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1484.3、計(jì)算噴頭和支管的間距設(shè)計(jì)射程：R設(shè)＝K×R(K=0.7—0.9,K反映了風(fēng)的影響)不同的布置方式及噴頭、支管間距2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1494.4、計(jì)算組合平均噴灌強(qiáng)度按如下公式計(jì)算：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1505、管網(wǎng)布置布置原則：1、管道總長(zhǎng)短，造價(jià)低2、有利于管理（輪灌或分）3、平原區(qū)，支管與作物種植方向一，在山區(qū)，支管沿等高線布置4、管線縱剖面應(yīng)力求平順，減少折點(diǎn)（避免負(fù)壓）2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1515、支管上各噴頭的工作壓力力求一致，或在允許的范圍內(nèi)，水利設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。6、支管上各噴頭的工作壓力力求一致，或在允許的范圍內(nèi)，遵循水利設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。陡坡上（下坡）──縮小管徑（上坡）──管道不宜太長(zhǎng)7、水源應(yīng)在地塊中央，經(jīng)濟(jì)。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1526、擬定噴灌工作制度1.灌水定額：2.一次灌水時(shí)間：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1533.允許一次同時(shí)工作的噴頭數(shù)7、管道水力計(jì)算H1H2H3水頭損失：水流經(jīng)過(guò)管道過(guò)程中機(jī)械能的損失分為局部水頭損失和沿程水頭損失沿程水頭損失：發(fā)生在管道均勻流的直線段，由于水流內(nèi)部磨擦而消耗的機(jī)械能局部水頭損失：發(fā)生在水流邊界突然發(fā)生變化的流段，由于水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)紊亂從而引起水流內(nèi)部磨擦而消耗的機(jī)械能。如在變徑、管件等處7.1水頭損失計(jì)算總水頭損失：沿沿程水頭損失：（達(dá)西公式）

——管道沿程阻力系數(shù)v—管道平均流速（m/s)g——重力加速度，g=9.8m/s2局部水頭損失計(jì)算：可根據(jù)水力學(xué)有關(guān)公式計(jì)算噴噴灌中常采用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算沿程水頭損失：

式中：

f—與沿程阻力系數(shù)有關(guān)的摩阻系數(shù)

m—流量指數(shù)

b—管徑指數(shù)上述f,m,b值可從有關(guān)表中查得2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1587.2多口管水力學(xué)計(jì)算

一般計(jì)算方法:簡(jiǎn)易計(jì)算方法：

噴灌支管的特點(diǎn)：每隔固定間距，就有一個(gè)噴頭分流，每個(gè)噴頭分流量或噴頭出水量近似相等這種等間距、等流量分流的管稱為多口出流管，有一種簡(jiǎn)便計(jì)算沿程總水頭損失的方法7.3多口管沿程水頭損失的計(jì)算其方法為：

首先根據(jù)管首流量計(jì)算沿程流量不變時(shí)（不考慮分流）的水頭損失hf,然后再乘以一個(gè)小于1的折減系數(shù)（多口系數(shù)）F

即得多口管的沿程水頭損失：

多口系數(shù)F與出流孔數(shù)目，孔口位置及流量指數(shù)等有關(guān)，其計(jì)算公式為：式中：m－流量指數(shù)（與材質(zhì)有關(guān)）

N－管上出水口總數(shù)（或噴頭總數(shù)）

x－第一個(gè)出水口到管道進(jìn)口距離與出水口間距的比值即：

F1－x=1時(shí)的多口系數(shù)多口系數(shù)已制成表，不必計(jì)算，可直接查取2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院163平均壓力或平均流量所處的位置在：距離支管進(jìn)口0.4L處，此處的水頭損失為3/4Hf要求此處的壓力等于噴頭的工作壓力支管進(jìn)口水頭H0＝H噴頭設(shè)計(jì)壓力＋H豎管高度＋3/4Hf±1/2Z（下坡－，上坡＋）L0.4L3/4HfHfZ1/2ZH02022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院165支管設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)任務(wù)是限制噴頭間的流量偏差，獲得滿意的均勻度和灌水效率。一般原則為：控制同一支管上任意兩個(gè)噴頭的噴水量之差在10％以內(nèi)。此原則也等同于：控制支管上任意兩個(gè)噴頭的工作壓力水頭之差不超過(guò)噴頭設(shè)計(jì)工作壓力水頭的20%此即為20%規(guī)則

20%原則2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院166Example:已知：噴頭流量q=3.2m3/h,噴頭個(gè)數(shù)＝8，噴頭間距＝18m，豎管高度＝1m，噴頭工作壓力＝350kPa，平地，支管采用PVC管試分別計(jì)算：干管支管豎管H0HfHf02.當(dāng)支管管徑采用D1＝63mm和D2=50mm時(shí)的支管水頭損失和支管進(jìn)口水頭1.支管允許的最大壓力差2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院1671.支管允許的最大水頭偏差：350kPa×20%=70kPa=7m2.水頭損失和支管進(jìn)口水頭計(jì)算當(dāng)D＝50mm時(shí)（內(nèi)徑46mm）無(wú)旁孔出流時(shí)的水頭損失：Hf0=1.1×fLQm/db=1.1×0.948×105×(7×18+9)×(3.2×8)1.77/464.77=51.3m解：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院168多孔出流時(shí)的水頭損失：Hf＝Hf0×F=51.3×0.387=19.8m支管進(jìn)口水頭：H0＝H噴頭設(shè)計(jì)壓力＋H豎管高度＋3/4Hf±1/2Z

＝35m+1m+3/4×19.8m+0=50.85m2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院169當(dāng)D＝63mm時(shí)（內(nèi)徑58mm）無(wú)旁孔出流時(shí)的水頭損失：Hf0=1.1×fLQm/db=1.1×0.948×105×(7×18+9)×(3.2×8)1.77/584.77=16.9m2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院170多孔出流時(shí)的水頭損失：

Hf＝Hf0×F=16.9×0.387=6.55m

支管進(jìn)口水頭：

H0＝H噴頭設(shè)計(jì)壓力＋H豎管高度＋3/4Hf±1/2Z

＝35m+1m+3/4×6.55m+0=40.91m

2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院171七、噴灌設(shè)備的多種用途省力噴灑環(huán)境保護(hù)噴灑防災(zāi)噴灑2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院172省力噴灑噴灑農(nóng)藥沖洗及充填灑水噴灑其他化學(xué)藥品噴灑肥料2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院173環(huán)境保護(hù)噴灑美化環(huán)境防塵凈化環(huán)境廢水（料）處理降溫魚塘充氣增氧供水供電2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院174防災(zāi)噴灑防凍霜防風(fēng)蝕防海潮風(fēng)害灑水除雪2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院175八、固定式噴灌系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)例假設(shè)，灌區(qū)120畝（270m×290m），作物為蔬菜，地形為平地，土壤為壤土，水井供水量60m3/h,動(dòng)水位20m，每天開(kāi)機(jī)14h，作物最大日耗水強(qiáng)度e=6mm/d,作物耗水高峰期日均降雨P(guān)=0mm/d，設(shè)計(jì)灌水周期7d。2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院176（一）、收集規(guī)劃收集所需的資料地形、氣象水文地質(zhì)、土壤（質(zhì)地、土層厚度、凍土深度、土壤入滲率等）作物品種和種植結(jié)構(gòu)動(dòng)力、水源（出水量、動(dòng)水位等）社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院177已知水源供水量，確定灌溉面積已知灌溉面積，確定引水量和調(diào)蓄容積方法：如果已知水源為水井，要求確定灌溉面積假設(shè)灌水周期為T天，日耗水e毫米T天水井可供水量：T（天）×C日開(kāi)機(jī)小時(shí)數(shù)×Q井

(m3/h)T天用水量：T（天）×(e-p)/1000×A×667（二）、水量平衡計(jì)算目的：2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院178來(lái)用水平衡：來(lái)水量＝用水量，即：

T（天）×C日開(kāi)機(jī)小時(shí)數(shù)×Q井（m3/h）＝T（天）

×(e-p)/1000×A×667

得：可灌溉的面積

本例中

A＝14×60/(0.667×e)=209畝2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院179根據(jù)前面講述：固定式噴灌系統(tǒng)－用于噴灌次數(shù)多，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物半固定式噴灌系統(tǒng)－用于小麥等小型機(jī)組式－山區(qū)或經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的作物絞盤式噴灌機(jī)－小麥等大田作物大型平移或時(shí)針式噴灌機(jī)－大型農(nóng)場(chǎng)本例中灌溉作物為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的蔬菜，選擇固定式噴灌系統(tǒng)（三）、選擇噴灌系統(tǒng)的形式2022/10/19河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院180根據(jù)前面講述：1.噴頭的選擇 考慮灌溉作物：蔬菜－水滴小和噴灌強(qiáng)度較小的中低壓噴頭玉米高粱等－水滴較大和噴灌強(qiáng)度較大的高壓噴頭考慮土壤：砂壤土－噴灌強(qiáng)度較大的噴頭