低压管道输水灌溉技术灌水均匀性问题及对策分析
2021-07-20茅和平郁程鹏
智能城市 2021年12期
茅和平 高 丛 郁程鹏
(无锡市三和农业灌排工程设计有限公司,江苏无锡 214072)
1 灌水均匀性问题分析
1.1 放水口存在较大的压差及水头损失
在配水管道的设计流量符合标准时,配水管道的管径过小或管道过长,均会导致水头发生损失。在特定条件下,如水源或所处地形因素较为复杂,将无法控制配水管的长度,在这种状态下导致配水管道的水头发生损失的主要诱导因素为配水管道的管径[1-2]。
1.2 放水口设计工作水头未达到需求标准
放水口的设计工作水头未达标准,可能是出水管道损失、能量转换成势能及功能的出流等方面存在问题。在低压管道输水灌溉管网分布形式确立后,水流的势能处于一定的状态,当放水口处工作水头较大时,会导致出流量、水流速度增加,设计标准中,对此类情况下的放水口工作水头选择范围为0.3~0.5 m,按经济流速确定管径后,实际的值最大可达到2.0 m,这种选择范围会造成能量损失,在实际应用中会对农作物造成冲刷[3-4]。
1.3 放水口流量的设计值与实际值有差异
放水口管道管径的选择按照流量的多孔流出公式进行计算所得,在实际中,配水管道首端具有较高压力,因此,放水口的实际值将高于设计值。
流量的多孔流出公式计算放水口内径:

式中:q——放水口位置=设计流量数值(m3/s);μ——流量系数;g——重力加速度,取值为9.807 m/s2;h——放水口的设计工作水头(m)。
流量系数可分为自由出流、淹没出流两种形式:

式中:λ——流量的沿程阻力系数;L——放水管道的长度(m);……
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