山区灌溉水力计算

于天晓

在山区灌溉中，地形高差大，可充分利用重力势能进行自流灌溉，但当水源位于较低高程处时。可采用建提水泵站、高位蓄水池的方式来实现自流灌溉。这样泵站灌选泵、上水管管径、下水管管径均需根据水力计算确定，已达到经济合理。我就结合龙口市大草屋灌溉工程，对山区灌溉水力计算进行简要说明。

一、工程简介及主要工程内容

1、工程简介本次工程位于龙口市七甲镇大草屋村，设计灌溉面积1000亩，作物以姜为主。水源与高位水池高程相差51m，相距764m。

2、工程内容：新建泵站一处、上水管线铺设、新建高位水池、下水管线铺设及新建出水口。

二、工程水力计算：

1、灌溉定额与设计流量的计算：

a、净灌水定额计算采用公式：In=1000γsh（β1-β2）

式中：In ， 净灌水定额（mm）；γs，计划湿润层土壤干容重，1.4g/cm3；h，土层计划湿润深度，0.6m；β1， 适宜含水量（重量百分比）上限，取田间持水量（24%）的90%；β2，适宜含水量（重量百分比）下限，取田间持水量（24%）的65%。

b、设计灌水周期采用公式：T=In/Ea

式中：T，设计灌水周期（d）；Ea ；设计日耗水强度，3.5mm/d

c、毛灌水定额采用公式：I=In/η

式中：η，灌溉水利用系数，取0.85

d、设计流量计算公式采用：

式中： Q，设计流量（m3/h）；I，毛灌水定额（m3/亩）；A，灌区面积（亩）；T，灌水周期（d）；t，每天运行时间，取12h；

经计算，本项目区灌溉设计流量为235.3m3 /h。

2、选泵及上水管线水力计算

a、泵站至高位水池段管径确定：

式中：d，管径内径，mm；Q，设计流量，m?/h；V，管道材料选取U-pvc管，经济流速，取1.5m/s；

经计算d=235.46mm，确定商品管径（公称外径）为D=250mm。

b、上水管道水头损失计算

沿程水头损失计算：hf=

式中：f，沿程水头损失摩擦系数，取9.48×104；Q，流量，m?/h；……