[發(fā)明專利]一種基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管管徑水力設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811534329.0
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109726455B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鞠學(xué)良;王亞林;仇振杰;吳健;魚小兵;白曉春;呂平海;耿明昕;丁德;萬昊;趙晶軒;趙亞林
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院;西安輸變電工程環(huán)境影響控制技術(shù)中心有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;三峽大學(xué);湖南城市學(xué)院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.一種基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管管徑水力設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，根據(jù)毛管坡降比和流量指數(shù)構(gòu)建基于凱勒均勻系數(shù)的毛管管徑設(shè)計參數(shù)；

步驟2，根據(jù)管網(wǎng)布置形式確定微灌毛管管徑的計算公式，基于步驟1獲得的基于凱勒均勻系數(shù)的毛管管徑設(shè)計參數(shù)計算獲得毛管管徑；

步驟3，根據(jù)所述流量指數(shù)下對應(yīng)的坡降比與基于凱勒均勻系數(shù)的毛管管徑設(shè)計參數(shù)的關(guān)系，判斷得出滿足凱勒均勻系數(shù)的設(shè)計管徑個數(shù)；

其中，步驟1中，基于凱勒均勻系數(shù)的毛管管徑設(shè)計參數(shù)的計算公式為：

式中：W_DEU為基于凱勒均勻系數(shù)的毛管管徑設(shè)計參數(shù)；J為毛管坡降比；ΔH_S為毛管進(jìn)口與末端的地形高差，單位：m；S₀為地形坡度；p為地形坡度類型標(biāo)識符：逆坡時，p＝-1，平坡時，p＝0，順坡時，p＝1；ΔH_F為毛管總摩阻損失，單位：m；F_C為克里斯琴森多口系數(shù)；F_s為考慮灌水器局部水頭損失的毛管總水頭損失擴(kuò)大系數(shù)，通常F_s＝1.10～1.20；Q為毛管進(jìn)口總流量，單位：L/h；N為微灌毛管灌水器個數(shù)；s_e為灌水器間距，單位：m；q_d為灌水器設(shè)計流量，單位：L/h；D為毛管內(nèi)徑，單位：mm；

β_min為基于適宜布置形式的毛管凱勒均勻系數(shù)設(shè)計參數(shù)；R_L為雙向毛管最佳支管位置設(shè)計參數(shù)；L_up為逆坡段毛管長度，單位：m；L為微灌毛管管長，單位：m；

m為流量指數(shù)；K為摩阻系數(shù)；b為管徑指數(shù)；x為灌水器流態(tài)指數(shù)；E_U(h)為微灌毛管僅考慮水力偏差的凱勒均勻系數(shù)；h_d為灌水器工作水頭，單位：m；

步驟2中，對于平坡地形，微灌毛管雙向布置，毛管管徑的計算公式為：

M_D＝F_CF_sK(Nq_d)^m_L；

式中：D₁為滿足凱勒均勻系數(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的毛管內(nèi)徑計算值，單位：mm；[E_U(h)]為凱勒均勻系數(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；M_D為毛管管徑計算參數(shù)；x為灌水器流態(tài)指數(shù)；b為管徑指數(shù)；m為流量指數(shù)；

步驟2中，對于單向逆坡布置的微灌毛管，微灌毛管管徑的計算公式為：

M_D＝F_CF_sK(Nq_d)^mL；

步驟2中，對于順坡地形，微灌毛管雙向布置，毛管管徑的計算公式為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管管徑水力設(shè)計方法，其特征在于，步驟1中，對于雙向布置的微灌毛管，流量指數(shù)m＝1.75、1.69或1.00時，基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管管徑存在設(shè)計值的條件分別滿足：-2W_DEU≤10.379、-2W_DEU≤10.588或-2W_DEU≤14.769。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管管徑水力設(shè)計方法，其特征在于，步驟2中，對于不同流量指數(shù)m，基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管設(shè)計管徑取值范圍分別滿足：

表1基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管設(shè)計管徑取值范圍，m＝1.75

表2基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管設(shè)計管徑取值范圍，m＝1.69

表3基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管設(shè)計管徑取值范圍，m＝1.00

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于凱勒均勻系數(shù)的微灌毛管管徑水力設(shè)計方法，其特征在于，表1至表3中坡降比計算值J₁的計算公式為：

表1和表2中坡降比計算值J₂的計算公式為：