Page 87 - 2023年第54卷第2期
P. 87
２．３ 水力性能指标 根据 《微灌工程技术标准》 （ＧＢ?Ｔ５０４８５—２０２０）规定，选择不规则微灌单元内
灌水器设计流量偏差率 ｑ为水力设计指标 ［１９］ ，需满足以下条件：
ｖ
ｑ － ｑ
ｑ＝ ｍａｘ ｍｉｎ ≤２０％ （３）
ｖ
ｑ
ｄ
式中：ｑ 为单元内灌水器最大流量，Ｌ?ｈ；ｑ 为单元内灌水器最小流量，Ｌ?ｈ。
ｍａｘ ｍｉｎ
选择能综合反映水力偏差、制造偏差和组合效应 ３因素共同作用的凯勒均匀系数 ＥＵ对不规则微
灌单元水力性能进行评价 ［２７］ ：
( １ ．２７ＣＶ ｍ ｑ
ｍｉｎ
ＥＵ ＝ １ － ( ) （４）
珋
槡 Ｎ ) ｑ
ｑ为单元内灌水器平均流量，Ｌ?ｈ。
式中：ＣＶ 为灌水器制造偏差系数；Ｎ为每株作物灌水器个数； 珋
ｍ
２．４ 年费用 微灌单元年费用 ＣＴ包括系统管网投资 Ｃ、维护费用 Ｃ 、能耗费用 Ｃ和水费 Ｃ 。以上
ａ
ｍ
ｗ
ｅ
费用均按单位面积年度费用进行计算。微灌单元管网投资计算时考虑支管和毛管工作年限 ｍ和年利
率 ｉ，单位面积年度费用计算如下：
ＣＲＦＣ ｉｎｐ
Ｃ ＝ （５）
ａ
Ｓ
ｉ（１ ＋ ｉ） ｍ
ＣＲＦ ＝ （６）
ｍ
（１ ＋ ｉ） － １
Ｃ ＝ ＬＰ＋ ＬＰ ＋ Ｎ Ｐ （７）
ｍ
ｌ ｌ
ｉｎｐ
ｍ
ｗｉ ｗｉ
式中：ＣＲＦ为资金回收系数，１?ａ；Ｃ 为支管、毛管和出水桩投资费用，元；Ｌ和 Ｌ分别为毛管和支
ｌ
ｍ
ｉｎｐ
管长度，ｍ；Ｐ和 Ｐ 分别为毛管和支管单价，元?ｍ；Ｎ 为出水桩数量，个；Ｐ 为出水桩单价，元?个。
ｍ
ｗｉ
ｌ
ｗｉ
微灌管网维护费用 Ｃ 按系统管网投资的 ５％计。
ｍ
微灌系统能耗费用依据将灌溉水提升至特定工作压力耗费电量进行计算：
ＮＯＥｎ ｃ
ｐ
ｔ
Ｃ ＝ （８）
ｅ
Ｓ
９ ．８１ＱＨ
ｓ ０
Ｎ ＝ （９）
ｐ
Ｅ ｐ
ＲＳ
ｇ
Ｑ ＝ （１０）
ｔ
３６００Ｑ ｓ
式中：Ｎ 为所需水泵功率，ｋＷ；Ｏ为满足灌溉需求的年灌溉时间，ｈ?ａ；Ｅｎ为电费，元?ｋＷｈ；Ｑ为
ｔ
ｃ
ｓ
ｐ
３
支管进口流量，ｍ ?ｓ；Ｈ为支管进口压力，ｍ；Ｅ为水泵效率，通常可取值为 ０．６５ ［２８］ ；Ｒ为毛灌溉定
ｇ
０
ｐ
２
３
额，ｍ ?（ｈｍ·ａ）。
为保障微灌单元内所有位置均得以充分灌溉，Ｒ由下式计算得到 ［２９］ ：
ｇ
Ｒ ｎ
Ｒ ＝ （１１）
ｇ
ＥＵ
３
２
式中 Ｒ为净灌溉定额，ｍ ?（ｈｍ·ａ）。
ｎ
３
水费按照考虑灌水均匀性的毛灌溉定额 Ｒ和水价 Ｐ（元?ｍ ）进行计算：
ｗ
ｇ
Ｃ ＝ ＲＰ （１２）
ｇ ｗ
ｗ
３ 情景设置
３．１ 基本数据 微灌系统位于西北内陆干旱区，种植作物为棉花。该区域平水年（降水频率 Ｐ ＝ ５０％）
３
２
净灌溉定额为 ３０００ｍ ?（ｈｍ·ａ）。灌溉水源为水库蓄水，由渠道输送至田间后通过水泵加压进行滴灌。
参照西北地区 典 型 系 统，田间 不规则 微灌单 元内支管选 用 ＰＥ管 材，毛 管选 用 单 翼迷 宫 式 滴 灌 带，
— ２ １ １ —
