8.3. Гидравлический расчет закрытой оросительной сети

Гидравлический расчет закрытой оросительной сети прово­дим с целью определения диаметров труб. При этом определяется скорость движения воды и потери напора в трубах.

Диаметр трубопровода, в зависимости от протекающего че­рез него расхода, можно рассчитать по формуле:

D= _(8.3.1)

где D - диаметр трубопровода, мм;

Q - расчетный расход для данного участка трубопровода, м³/с;

V- скорость движения воды в трубопроводе, м/с. Полученный диаметр труб уточняется по ГОСТ и округляет­ся до стандартного. По расчетному расходу трубопровода и его уточненному диаметру определяется фактическая скорость дви­жения воды в трубопроводе:

V= (8.3.2)

где V - фактическая скорость движения воды в трубопроводе, м/с;

Q - расход трубопровода, м³/с;

D_cm - стандартный диаметр трубопровода, м.

Минимальная допустимая скорость не должна допускать заиления труб наносами (если они содержатся в оросительной воде). Скорость в асбестоцементных трубах принимают равной 1-2, железобетонных, стальных - 1-3, но чаще 1,2- 1,5 м/с. Реко­мендуемые скорости движения воды в магистральном трубопро­воде - 1,5-3,0 м/с, в распределительном - 0,9-1,6 м/с.

Потери напора по длине в трубах круглого сечения опреде­ляются по формуле Дарси-Вейсбаха:

h_l= _(8.3.3)

где l -длина расчетного участка трубопровода, м;

h_l - потери напора на преодоление гидравлических сопротив­лений по длине трубы, м;

λ-коэффициент сопротивления по длине (коэффициент гид­равлического трения, коэффициент Дарси);

d - диаметр трубопровода, м;

V-скорость движения воды в трубопроводе, м/с. В практике проектирования пользуются таблицами Ф.А. Шевелева, с помощью которых по расходу и принятой скорости движения воды в трубах определяют диаметр трубы и потери на­пора на участке длиной 1000 м. Зная фактическую длину расчет­ного участка, определяют фактические путевые потери напора:

h₁=1000*i*l ,м (8.3.4)

Местные потери составляют 5-10% от фактических путевых потерь напора: h_м=(0,05…0,10) h_дл, м

Дополнительно учитывают местные потери напора в гид­рантах подключения «Фрегата» - 10 м, «Днепра» - 10 м, «Вол­жанки» -8 м. Полные потери напора на расчетном участке соста­вят:

∑h = hl + h_м + h_мг ,м (8.3.5)

h_мг - местные потери напора в гидрантах подключения, м Сложив полные потери напора по отдельным участкам рас­четной трассы, получают суммарные (общие) потери напора в системе.

Трасса трубопровода может быть принята за расчетную, ес­ли самый удаленный от насоса гидрант расположен на наиболее высокой отметке поверхности земли. Если окажется, что наибо­лее удаленный гидрант расположен не на самой высокой отметке, то необходимо рассматривать несколько вариантов трассы и вы­брать выгоднейший.

Результаты гидравлического расчета закрытой оросительной сети на орошаемом севооборотном участке рекомендуется сво­дить в таблицу

Гидравлический расчет закрытой оросительной сети

Номенклатура трубопровода	Участки трубо­провода	Длина трубо­провода 1, м	Расчет- ный расход, Q m3/c	Диаметр труб D, м	Скорость движения воды V м/c	Потери напора в трубопроводе, м			Материал и марка труб
						h1	hм	hп
МТ	0-1	250	0,77	630	2,5	2,5	0,25	12,75	ГОСТ-10704-76
РТ-1	1-2	593	0,28	377	2,6	16,3	1,63	27,93	ГОСТ-8631-74
ОТ-1	2-3	593	0,28	377	2,6	16,3	1,63	27,93	ГОСТ-8631-74
ОТ-1	3-4	1165	0,19	273	3,3	72,5	7,25	89,75	ГОСТ-8731-74
ОТ-1	4-5	1165	0,09	219	2,6	56,6	5,66	72,26	ГОСТ-8731-74
РТ-2	1-6	1155	0,5	530	2,3	17,7	1,77	29,47	ГОСТ-10704-76
	6-7	767	0,5	530	2,3	11,7	1,17	22,87	ГОСТ-10704-76
	7-8	941	0,38	426	2,8	26,9	2,69	39,59	ГОСТ-8696-74
	8-9	180	0,26	325	3,3	9,5	0,95	20,45	ГОСТ-8731-74
	9-10	761	0,14	273	2,4	24,5	2,45	36,95	ГОСТ-8731-74
	10-11	60	0,08	219	2,3	2,3	0,23	12,53	ГОСТ-8731-74
ОТ-2	10-12	1128	0,12	273	2,1	27,6	2,76	30,36	ГОСТ-8731-74
ОТ-3	11-13	801	0,06	219	1,7	17,2	1,72	26,92	ГОСТ-8731-74

Глубина укладки в грунт труб стационарных трубопроводов зависит, в основном, от глубины промерзания грунта и обеспече­ния сохранности трубопроводов от механических повреждений.

Если трубопровод закрытой оросительной сети не использу­ется для проведения влагозарядковых поливов, т.е. в период с от­рицательными температурами, нецелесообразно его укладывать ниже расчетной глубины проникновения в грунт нулевой темпе­ратуры.

Исходя из условия необходимого предохранения закрытой оросительной сети от повреждения динамическими нагрузками с поверхности почвы, минимальную глубину от поверхности поч­вы до верха трубопровода обычно принимают 0,7-0,8 м. При этом необходимо опоражнивать все трубопроводы от воды до наступ­ления периода с отрицательной температурой.