ТЕМА 4. Проектування системи краплинного зрошення

4. Гідравлічний розрахунок системи

Гідравлічний розрахунок є одним із ключових етапів проєктування. Його завдання — встановити, чи зможе система забезпечити необхідну витрату води та робочий тиск у всіх точках поливу.

4.1. Визначення витрати поливного блоку

Сумарну витрату краплинної лінії визначають:

Qл = n × qе,

де:

Qл — витрата лінії;

n — кількість крапельниць;

qе — витрата однієї крапельниці.

Кількість крапельниць:

n = L / a,

де:

L — довжина лінії;

a — крок між крапельницями.

Для декількох паралельних ліній:

Qб = Qл × N,

де N — кількість одночасно працюючих ліній.

4.2. Робочий тиск

Крапельниця має певний діапазон робочого тиску. Саме в цьому діапазоні вона забезпечує близьку до розрахункової витрату.

Для звичайної крапельниці витрата змінюється зі зміною тиску. Для компенсованих крапельниць залежність у робочому діапазоні значно слабша.

Отже, завдання проєктувальника — не просто забезпечити «тиск у системі», а забезпечити необхідний тиск у розрахункових точках.

4.3. Втрати напору

Під час руху води трубопроводом виникають гідравлічні втрати напору. Вони залежать від:

• довжини трубопроводу;
• внутрішнього діаметра;
• витрати води;
• матеріалу труби;
• шорсткості;
• кількості місцевих опорів.

Загальний баланс напору можна представити:

Hнас = Hроб + Σhвтр + Δz + Hтех,

де:

Hнас — необхідний напір насоса;

Hроб — необхідний робочий тиск у системі;

Σhвтр — сумарні втрати напору;

Δz — перепад геодезичних відміток;

Hтех — необхідний напір на технологічному обладнанні.

Для насоса важливо враховувати не лише його номінальну продуктивність, а робочу точку, тобто поєднання витрати та напору, за якого він фактично працюватиме.

4.4. Вплив рельєфу

Рельєф може або збільшувати, або зменшувати необхідний напір.

Якщо вода рухається вгору:

потрібний напір збільшується.

Якщо вниз:

гідростатичний перепад створює додатковий тиск.

Саме тому для ділянок із суттєвим перепадом висот недостатньо розрахувати лише втрати тертя.

Схематично:

Висока точка

     ●

     │      ↓ напрямок води

     │

─────┼────────────────────

     │

     │

     ●

Низька точка

У нижній частині тиск може бути вищим,

тому необхідне його регулювання.

4.5. Оцінювання рівномірності поливу

Розрахована система повинна забезпечувати прийнятну рівномірність подачі води.

Нерівномірність може виникати через:

• перепади тиску;
• надмірну довжину ліній;
• неправильно підібраний діаметр;
• засмічення крапельниць;
• неоднорідність обладнання;
• рельєф.

Тому проєктування необхідно завершувати не тільки визначенням насоса, але й перевіркою того, скільки води фактично отримують різні частини поливного блоку.