话说滴灌的工程图设计

滴灌系统是一种高效的灌溉方式，可以准确地将水滴滴入植物根部，以最大程度地减少水的浪费和蒸发。工程设计这个工作比较复杂，不太好戏说，只能浅浅地话说了。

先介绍滴灌工程图设计的一般过程：

1. 确定设计需求：首先需要确定设计滴灌系统的需求，包括灌溉区域的大小、植物的种类和数量、土壤类型和水源等。这些信息将有助于确定所需的滴灌设备和系统规模。

2. 地形测量和土壤分析：进行地形测量和土壤分析，以了解地形的起伏和土壤的水分保持能力。这些信息将有助于确定滴灌系统的布局和水分管理策略。

3. 确定滴灌布局：根据设计需求和地形条件，确定滴灌系统的布局。这包括确定滴灌管道的位置、走向，滴头的间距和流量，以及主管道和分支管道的连接方式。

4. 计算水流量和压力：根据设计需求和滴灌布局，计算所需的水流量和压力。这将有助于选择合适的滴灌设备和确定水泵的功率和流量要求。

5. 设计滴灌管道：根据计算得到的水流量和压力，设计滴灌管道的尺寸和布置。这包括选择合适的管道材料、确定管道的直径和长度，以及安装滴头和阀门等。

滴灌工程设计确实是一个复杂的过程，涉及到多个因素和参数的考虑。对于小微型滴灌项目，可以使用在线设计计算工具来解决问题。这些工具通常提供了一些基本的输入参数，如作物需水量、灌溉区域大小等，然后根据这些参数进行计算和优化，生成滴灌系统的设计方案。

这些在线设计计算工具通常会考虑到滴灌管道的长度、滴头的间距和流量，经计算给出水泵扬程、流量和电机功率要求，以确保滴灌系统的正常运行和灌溉效果。在数字地图的支持下，一些工具还可以提供详细的设计计算的报告和图纸，方便现场工程师和农民自己进行操作。以下是公众号已经发表的文章内容。

第一步 在线测量你的微灌项目的灌溉区域面积。

采用在线地图，天地图上的工具可以在线测量灌溉区域的面积，根据这个面积只需要4步基本能够得到你自己农场和灌溉所需要的流量，需要的毛管数量和灌水器数量等等数据。

第二步 通过面积和作物耗水量计算灌溉流量。

设计的关键是灌溉用水量的计算。传统的计算要求计算灌水定额。

对于小型灌溉项目，有一个问题常常会碰到，就是“以水定地，还是以地定水”问题。问题是在项目实施前，是以哪个目标为主。以水定地就是有多少水（水源来水量）灌多少地。
假定水源的总来水量是Q（立方米/时），你的设计计算思路就是把这个流量利用完，能够灌溉多少面积的地块。
根据规范，GB/T50485-2020《微灌工程技术规范》。计算方法的依据详见：http://www.irripro.net/nd.jsp?id=387&fromMid=3&groupId=4

用一个文字公式表达就是：
灌溉面积 A=水源水量 W/ 用水量 E=(水源流量 Q*工作时间 t)/(设计耗水量 ET/灌溉水利用系数 η）=水体积/灌水深度。

用文字公式，是想让大家明白，公式的计算是个简单的中学数学问题，就是：面积=体积/深（高）度。

对于一般情况是已经有了需要灌溉的面积，要求计算需要水源水量的大小，或者是水泵的流量、扬程。
如果采用T天周期来设计，就得按部就班（设计步骤）去做。这里给出一种只灌溉到满足一天的作物耗水量的简单计算方法。
灌溉的用水量m1=作物耗水量ETc。
需要的水源水量W=灌溉用水量m1X灌溉面积A。
水源（水泵）流量Q=需要的水源水量W/系统一天的灌水工作时间t。
当然其中应当考虑水量的效率，灌溉流量Q=需要水源的水量W/灌水效率η/系统一天的灌水工作时间t。
Q=m1*A/η/t/1000。
1000是单位换算（从毫米到米）系数。
知道了灌溉项目的面积，就可以推算项目应当需要的水源流量，流量不足，就想办法从其它渠道补水。如打井、增加蓄水池、人工开挖水塘等等。
计算实例，如果你的灌溉项目面积是120亩，工作时间可达12小时，作物耗水量是4毫米/天，采用的是喷灌，灌溉效率是85%，那么你需要的灌水流量是：
Q=4*120*667/0.85/12/1000=31.39立方米/时。

第三步 根据面积和布置间距以及种植间距计算毛管、灌水器的数量。

如有客户问他的灌溉区域要用多少个滴头或喷头，如何办。下面给出简单的计算办法：

假定他的灌溉面积为A平方米（如果是亩换算成平方米，一亩=667平方米），要安装的灌水器控制面积a是灌水器的布置间距S X毛管的行间距L，即：

a=S X L

需要灌水器的数量 N=A/a =A/(SXL)，用通俗的话来说就是，在他的灌溉面积上有多少个a 控制面积，这个面积就是需要的灌溉器数量。

实例：

假定灌溉面积A是10000平方米，使用的灌水器是滴头，滴头间距是0.3米，种植的是果树，果树的行间距是4米，一行布置一条毛管，那么灌水器的控制面积是：

a=S X L=0.3X4=1.2 平方米；

10000平方米上使用的滴头数量是：

N=A/a=10000/1.2=8333 个；

使用大约8333个滴头。

灌溉面积与毛管数量

如果客户来购买滴灌管（带）。

你要问客户：有多少灌溉面积A（m2/或亩）；再问客户，种的是什么，行间距L是多少（m）；你需要计算出要多少滴灌管（带）数量Lsum才能满足他的灌溉面积的要求。

实例：

客户有A=10000平方米种植面积要灌溉，作物行距=1米，可以计算使用:

Lsum=A/L=10000/1=10000米滴灌管（带）。

如果客户有20亩地，问要多少滴灌管？首先要客户给出种植的行间距，如果客户回答是0.5米。那么，

灌溉面积：20亩=20X667=13340平方米；

计算滴灌管数量：Lsum=A/L=13340/0.5=26680米。

就可以回复客户，20亩地要使用26680米滴灌管。再乘上每米的单价就得到滴灌管的20亩地使用滴灌管的总价格。

计算的依据是论文：

http://www.irripro.net/nd.jsp?id=387&fromMid=3&groupId=4

第四步 根据流量估算水泵的扬程。

水泵的扬程选择。所谓扬程是指灌溉所需的扬程，而并不是提水高度，明确这一点对选择水泵尤为重要。泵站输出流量的大小是根据灌溉面积、工作时间、允许最大喷灌强度这三个要素来确定。

泵站扬程（输出压力）的大小是根据喷头工作压力、喷灌的管道大小、管道长度及使用方式（灌溉制度）、地形落差这三个要素来确定。扬程过大会造成设备投资成本的增加，过分需求提高工作压力不仅造成设备投资成本的增加，而且将造成日常使用成本（电费、水费）的增加。

水泵扬程由三部分组成：

（1）给水泵的提水高度，它应当是地形高差的1.15～1.20倍。如某水源到用水处的垂直高度20米，如水泵只是通过输送给水，其所需扬程大约为23～24米。

（2）管道水头损失，它是由于在输送过程中由于与管道及其部件产生摩擦而损失的水头。一般它是与管道内的流量或输水长度有关。如果我们控制管道流速在1.5 m/s左右，这种损失可以控制在灌水器工作水头的20%~30%之内。

（3）灌溉使用灌水器要求的工作压力。无论使用喷头或者是滴头，它总是会需要一定的工作压力才能完成给植物灌水的工作。这个压力值也是水泵把水输送到灌溉现场后应当有的压力值。对于园林喷灌，采用旋转式喷头，它的工作压力是30~35米水头；对于旋转射线喷头，它的工作压力是30米水头；对于滴头，它的工作压力是10米水柱。

总扬程=最大的地形差+管道总水头损失（沿程+局部）+喷头的工作压力+安全水头

　　最大的地形差=最高（最远处）高程-水源水面高程

　　注意上述计算方法不适合于有中间加压泵和减压阀的系统。

如果水源的吸水管水平面与灌溉地块高差是10米，那么它就需要50米扬程的水泵才行。

有了灌溉需要的扬程，选择水泵时应使水泵铭牌上的扬程最好与所需扬程接近，这种情况下，水泵的效率最高，使用会更经济。但并不是一定要求绝对相等，一般偏差只要不超过20％，水泵都能在较节能的情况下工作。