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农业水利工程——水田井灌工程设计实例
作者:张宏 来源:中国论文联盟 点击量: 发布时间:2013-10-1 20:50:58
  式中:hf—沿程水头损失,m;

  f—摩阻系数,聚氯乙烯硬塑管的摩阻系数f =0.948×105;

  L—管长,m,L=82m;

  Q—流量,m3/h,Q=80m3/h;

  d—管内径,mm选择d=120mm;

  m—流量指数,1.77;

  b—管井指数,4.77。

  经计算hf=2.19m。

  局部水头损失hj=10%hf=0.22m

  H=16+1.5+0.5+2.19+0.22=20.41m

  表2.5-1f、m、b数值表

  管材 f m b

  混凝土管、钢筋混凝土管

  n=0.013 1.312×106 2.00 5.33

  n=0.014 1.516×106 2.00 5.33

  n=0.015 1.749×106 2.00 5.33

  旧钢管、旧铸铁管 6.25×105 1.90 5.10

  石棉水泥管 1.455×105 1.85 4.89

  硬塑料管 0.948×105 1.77 4.77

  铝管、铝合金管 0.861×105 1.74 4.74

  2.5.2 泵型的选择

  根据农用井单井出水量及设计扬程选定泵型为200QJ80-22/2潜水泵。潜水泵主要技术数据见表2.5-2。

  表2.5-2200QJ80-22/2型井用潜水电泵主要技术数据

  型号 出水口直径

  (mm) 流量Q

  (m3/h) 扬程H

  (m) 效率η

  (%) 转速n

  (r/min) 配套电动机

  型号 功率(KW)

  200QJ80 120 80 22 78 2850 200YQS7.5 7.5

  2.6 井管结构设计

  2.6.1 井管直径的确定

  井管管径的确定:根据地区提供水文地质资料和《某区地下水资源开发利用规划报告》,确定设计机井出水量为Q=80m3/h。根据农用井所选水泵型号200QJ80潜水泵和《机电井技术手册》的规定,确定井管内径为300mm,外径为306mm,即规格为φ300mm的钢管。

  2.6.2 过滤器设计

  本设计管井采用钢管穿孔,孔隙率为30.9%(按设计管井直径由《机电井技术手查得开孔孔径、孔心纵距、孔心横距,由开孔面积与孔心纵距和孔心横距乘积的比值计算得出),外包缠丝垫筋,垫筋规格φ10mm。

  过滤器外径取D=350mm,设计总长度按下式计算。

  L=

  有效长度按下式计算:

  式中: -管井的设计出水量,m3/s;

  P-过滤器的开孔率,以小数计;p=30.9%×0.9=27.81%

  L-过滤器的有效长度,m;

  v-入管流速(从孔眼中平均进入),m/s;根据渗透系数自《机电井技术手册》查得。

  -过滤器的设计长度,m;

  D-过滤器的外径,m;

  -经验系数。

  由于本设计为农用井,考虑机井出水量在长期使用中的衰减,为了安全设计,过滤器的有效长度确定为20m,过滤器的设计总长度为24m。选择4m×6节过滤器,每节过滤器有有效长度为3.5m。

  滤料为砂砾料,滤料厚度150mm,滤料粒径0.3~0.5cm,过滤器外径为350mm。

  2.6.3 井孔直径的确定

  由于井管必须在井孔中顺利下入,因此,理所当然的井孔直径必须要大于井管外径。本设计为填砾类过滤器的井管,井孔的直径还要充分考虑围填人工滤料的需要厚度,考虑以上因素,井孔直径设计为650mm。

  2.6.4 井身结构设计

  井身结构:包括上部井管、滤水管和沉砂管。根据地方提供的资料,本项目区地下水埋深为10~30m,含水层厚20~50m左右,以及过滤器长度的设计,确定:上部井管长56m,井管外封闭,填充粘土块;滤水管长24m,下设2.0m沉砂管,则井深为82m。井管选用φ305mm的钢管,井管外部封闭材料选用直径为30~50mm的粘

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