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灌溉布局设计器

在交互式初步设计工作区中探索滴灌管线布局、水力约束和压力损失估算。

  • 水力计算
  • 等比 SVG
  • 本地计算
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功能简介​

灌溉布局设计器是一个用于矩形滴灌区块的交互式筛选工作区。它绘制按比例的 SVG 示意图，并估算同时流量、主管和支管流速、Hazen–Williams 水头损失、压力裕度和一个基于压力变化的简单均匀度指标。

仅供初步设计

计算器简化了滴头行为、毛管损失、管件、瞬变和地形。请通过现场测量、厂家数据和合格的灌溉工程师确认最终布局。

开始之前​

  • 测量区块长度、宽度、行方向和代表性坡度。
  • 收集水泵压力和流量额定值、过滤器损失、管径和滴头规格。
  • 确定方案是假设环形主管、双侧供水支管还是压力补偿滴头。
  • 将所有显示值视为一个对比方案，而非施工规格。

快速流程​

  1. 在 Field & Terrain（田块与地形）中，输入尺寸、方向和坡度。
  2. 在 Headworks & Constraints（首部与约束）中，设置水泵压力、最大流量、过滤器损失、施肥、允许压力变化和最大流速。
  3. 配置 Mainline（主管）、Submains（支管）和 Drip laterals（滴灌毛管）。
  4. 随数值更新查看 Layout preview（布局预览）、Hydraulic summary（水力摘要）和 Constraint checks（约束检查）。
  5. 选择 Export SVG（导出 SVG）以保存当前示意图。
  6. 选择 Reset（重置）或 Reset defaults（重置默认值）以恢复初始方案。

控件与输出​

分组输入或输出
Field & Terrain长度、宽度、从北顺时针方向、纵向坡度和横向坡度。
Headworks & Constraints水泵压力、水泵流量额定值、过滤器损失、固定 5 kPa 施肥损失开关、允许 ΔP 和流速限制。
Mainline直径、水力长度、PE（C≈140）或 PVC（C≈150）、边缘或中心线显示，以及环形/双端供水。
Submains间距、直径、双侧供水和 Valve every (runs)（每若干行一个阀门）规划值。
Drip laterals毛管间距、滴头间距、滴头流量、工作压力、毛管长度和压力补偿标签。
Layout preview包含首部、主管、支管和毛管的按比例 SVG 示意图。
Hydraulic summary毛管总数、系统流量、主/支管流速和水头损失、可用压力、水泵压力和估算 CU。
Constraint checks主管流速、水泵流量、主管后非正压、毛管负压力裕度和较大坡度水头差的警告。

Valve every (runs) 和压力补偿开关记录在方案中，但当前不会改变几何或水力方程。

工作原理​

布局与需求​

  • 支管和毛管数量通过向下取整的间距规则推导，且至少一行。
  • 每条毛管的滴头数根据配置的毛管长度和滴头间距估算。
  • 系统流量假设每条推导出的毛管同时运行，每个滴头供应输入的标称流量。
  • 方向旋转局部 SVG 几何；它不会对图纸进行地理配准。

水力估算​

主管和支管摩擦使用：

hf = 10.67 × L × Q^1.852 / (C^1.852 × d^4.87)
v  = Q / (π × d² / 4)

主管使用所选材料系数。支管使用 C=140。环形供水将有效主管长度和流量减半；双侧供水将有效支管长度和流量减半。

可用毛管压力从水泵压力中减去过滤器损失、可选的 5 kPa 施肥损失、主管损失、支管损失和正向纵向坡度水头。横向坡度作为警告报告，但不从显示的可用压力中扣除。

显示的 CU 是一个有界启发式值：

estimated CU = clamp(100 − 1.6 × allowable ΔP, 60, 98)

它不是根据模拟滴头流量测量计算的。

数据、隐私与外部服务​

所有输入、计算和 SVG 生成均在浏览器本地运行。应用不上传设计或调用水力服务。设置仅保留在当前页面会话中，除非导出了 SVG。

局限性​

  • 毛管摩擦、局部管件、阀门、过滤器曲线、高程剖面、压力瞬变和水锤未建模。
  • 标称滴头流量不通过压力–流量曲线调整。
  • 横向坡度、阀门频率和压力补偿开关不会改变压力计算。
  • 仅将主管流速与输入的流速限制进行比较。
  • 毛管长度影响需求和纵向坡度，而示意图中的毛管跨越显示的田块区块。
  • SVG 没有地理坐标，不应视为 CAD、GIS 或安装图纸。

排障​

问题应检查什么
系统流量超过水泵额定值减少同时运行的毛管或滴头流量，或评估分区和不同水泵方案。
压力裕度为负增大可用压力，减少损失，增大管径，缩短管线或比较环形/双侧供水。
出现主管流速警告增大主管直径或减少同时流量。
CU 值看起来异常它仅由 Allowable ΔP (%) 推导，不是管网模拟。
旋转后图纸被裁剪尝试较小的方向角进行检查；导出使用相同的固定 SVG 画布。
SVG 无法下载允许浏览器下载并再次尝试 Export SVG。

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