6. Расчет и подбор основных элементов ос

6.1. Расположение оросительной сети

При проектировании напорных трубопроводов на орошаемом участке необходимо соблюдать следующие основные требования:

• суммарная длина трубопроводов должна быть минимальной;

• расположение трубопроводов на плане должно обеспечить равномерное распределение оросительной воды на все поля севооборотного участка;

• трубопроводы необходимо размещать в пределах полос отчуждения и площади «выключек».

6.2. Расчет основных элементов ос

Для рационального использования земельных и водных ресурсов при эксплуатации ОС необходимо рассчитать технические характеристики ОС для оптимального размещения основных элементов полива.

Расчет параметров основных составляющих ОС приведен в табл. 9.

9. Параметры элементов оросительной системы

Трубопровод	Расход воды, л/с	Диаметр труб, м	Потери напора по длине, м
Поливной, ПТ	Qбр(пт) =nQм / пт		hдл,пт = А Q2пт Lпт,
Насосная станция (НС)	Qбр(мт) = Qнс	Марка НС принимается согласно расчету и приложению

Примечание.

1). Расчет расходов, диаметров труб и потерь напора в распределительном и подводящем магистральном трубопроводах выполняется аналогично.

2). Обозначения в формулах имеют следующее значение:

n – количество одновременно работающих дождевальных машин;

Q_м – расход дождевальной машины, л/с, приложение 9;

_пт, - к.п.д. поливного трубопровода (0,99)

_рт – к.п.д. распределительного трубопровода (0,98).

_пмт – к.п.д. подводящего магистрального трубопровода (0,97).

Q_бр – расход воды (брутто) в трубопроводах;

• - скорость движения воды в трубопроводах, м/с, приложение 7;

А – удельное сопротивление трубопровода, (с/м³)² , приложение 7;

L – длина трубопровода, м (определяется с плана).

Местные потери напора ориентировочно равны 10% от потерь напора по длине:

h_м = 0,1 h_дл, м

Суммарные потери напора воды в трубопроводах определяется по формуле:

h_п.н. = h_дл.+ h_м, м

Подача воды на орошаемый участок обеспечивается насосной станцией (НС). Она состоит из насосов с приводом от электро – или дизельных двигателей.

При выборе насосной станции необходимо иметь следующие данные:

- расчетный расход воды НС;

- диаметр напорного трубопровода;

- полный напор насоса.

Полный напор, развиваемый насосом, определяется в метрах водяного столба жидкости (10 м. вод. столба=1атмосфера).

Расчет выполняется по формуле:

H_полн. = H_геод. + h_п.вс. +h_п.н. + H_св, м,

где H_геод. – геодезическая высота подъема, определяется как разность отметок наиболее удаленной по расстоянию или по высоте командной точки оросительной сети (КТОС) которая определяются с плана и уровня меженных вод (УМВ), приложение 1:

H_геод. =  КТОС -  УМВ, м,

h_п.вс. – суммарные потери напора во всасывающем трубопроводе (принимаются величиной 1 м);

h_п.н. – суммарные потери воды в напорном трубопроводе;

Н_св. – свободный напор на входе в машину, приложение 9.

По установленным значения расхода насосной станции (Q_НС) и полного напора (H_полн.) принимается передвижная насосная станция с наиболее близкими к расчетным характеристиками, приложение 8.

Пример расчета. Расчетный расход воды брутто поливного трубопровода определяется по формуле:

Q^пт_бр= (n·Q_м)/ h_пт, л/сек,

где n – количество дождевальных машин, одновременно работающих на поливном трубопроводе;

Q_м – расход дождевальной машины, л/сек;

h_пт - коэффициент полезного действия поливного трубопровода.

Q^пт_бр = (1·120)/ 0,99 = 121 л/сек.

Расчетный расход брутто распределительного трубопровода равен сумме расходов одновременно работающих на нем дождевальных машин и определяется по формуле:

Q^рт_бр = (n·Q_м)/ h_рт, л/сек,

где n и Q_м - имеют те же значения, что и в предыдущей формуле;

h_рт – коэффициент полезного действия распределительного трубопровода (0,99).

Q^рт_бр = (1·120)/ 0,98 = 122 л/сек.

Расчетный расход воды брутто подводящего магистрального трубопровода равен сумме расходов одновременно работающих дождевальных машин или агрегатов и определяется по формуле:

Q^мт_бр = (n·Q_м)/ h_сети, л/сек,

Q^мт_бр = (1·120)/ 0,97 = 124 л/сек.

Расчет диаметра труб.

Расчет диаметра труб производится по формуле:

d = 1,13 · ÖQ/v, м,

где Q – расход воды в трубе , м³/сек;

v – средняя скорость движения воды в трубе, м/с.

d_пт= 1,13·Ö(0,121/1,35)=0,338 » 350 мм;

d_рт= 1,13·Ö(0,122/1,35)=0,340 » 350 мм;

d_мт= 1,13·Ö(0,124/1,35)=0,342 » 350 мм.

Потери напора по длине трубопровода h_дл, вычисляется по формуле, полученной из уравнения Шези:

h_дл = A·Q² ·l, м,

где А – удельное сопротивление трубопровода (с/м³)²;

Q – расчетный расход воды трубопровода, м³/с;

L – длина трубопровода, м.

Длина ПТ = 2160 м; РТ = 1460 м; МТ = 100 м.

h_дл^пт = 0,373·0,121²·2160 = 11,8 м;

h_дл^рт = 0,373·0,122²·1460 = 8,1 м;

h_дл ^мт= 0,373·0,124²·100 = 0,6 м.

S= 20,5 м.

Местные потери напора ориентировочно равны 10% от потерь напора по длине трубопровода: h_м=2,05 м, а общая сумма потерь составит 22,55 м.