② 设计灌水周期：可按下式计算
T=（m/Ea）η
式中： T——设计灌水周期d；
Ea——设计耗水强度mm/d。
按上式求得的值为作物需水高峰期的灌水周期。
③ 一次灌水延续时间
t=m•Se•Sr/（ηqd）
式中：t——一次灌水延续时间h；
qd——设计滴头流量l/h。

4.4 滴灌灌水均匀度
① 滴灌均匀系数
水利部行业标准《微灌工程技术规范》规定，灌水器设计允许流量偏差率qv应不大于20%，设计灌水均匀度不应低于0.95。
② 灌水小区允许水头偏差
滴头工作水头偏差率hV与流量偏差率qV之间的关系可用下式表示：
式中：X——滴头流态指数。
灌水小区允许水头偏差按下式计算：
[ΔH]= hV×hd
式中：[ΔH]——灌水小区允许水头偏差，m；
hd ——设计滴头工作水头，m。

以下提供工程实例

棉花膜下滴灌设计实例
该项目区位于准格尔盆地古尔班通古特沙漠南缘，条田、林带、交通均已初具规模，农、林、牧、工、副全面发展大大改变了沙漠的自然生态环境，建立了较为合理的人工生态系统，使万古荒原变成绿洲。
(1) 基本资料
① 规划区地形
南北长度为735m,东西长度为1295m,总面积67.2公顷(1008亩)，地形东高西低，南高北低，海拔337-359.7米，地势较平坦，地面坡降为0.6‰。
② 水源
整个规划以渠水为水源，以七支渠为主，该水源中泥沙含量较多，悬浮泥沙含量：4801mg/l，平均粒径：0.041mm。
③ 土壤
土壤次生盐渍化较为严重，滴灌地土质为重粘土。土壤肥力总的状况是：富钾、缺磷、缺氮、有机质少。
④ 气象资料
根据当地气象站多年资料，本区气象情况如下：
气温：多年平均5.9℃，月平均最高为25.4℃，发生在七月；月平均最低-19℃，发生在一月。
降雨量：多年平均145.2mm
蒸发量：多年平均1942.1mm
风速风向：多年平均2.9m/s，最大风速23m/s，风向多为西北和东南。
最大冻土深1.46m，出现在一月。
⑤ 作物
种植作物为棉花，行距为20cm×40cm×20cm×55cm，株距为10cm，滴灌模式为一膜一管四行。

(2) 水量平衡计算
项目区规划面积67.2公顷(1008亩)，由下式可计算出系统所需流量：
A=ηQt/10Ia
经计算系统所需流量为151.2m3//h，取160m3//h作为系统设计流量。
(3) 管网系统的构成及平面布置
整个项目区按一个滴灌系统进行规划设计，其系统结构为：水源（渠水）→加压提水设备（水泵）→首部装置（包括沉淀池、过滤器、施肥设施等）→主干管→分干管→薄壁支管→按扣三通→毛管（滴管带），

(4) 设计参数与灌溉制度
① 基本参数
a 设计保证率：不低于85%
b 田间灌溉水的利用率：0.95
c 设计系统的日工作小时数：18˜22h
d 滴灌设计土壤湿润比（P）：50%
e 设计耗水强度（Ea）： 4.5mm/d
② 灌溉制度
a 设计灌水定额：根据资料计算如下
m=0.1γzP(θmax-θmin)/η
=0.1×1.50×0.4×50×10/0.9
=33mm=330m3/hm3(22 m3/亩)
式中：m——设计灌水定额mm；
γ——土壤容重g/cm3；
z——计划土壤湿润层深度m；
P——湿润比 %；
θmax、θmin——适宜土壤含水率上、下限（占干土重的百分比）；
η——灌溉水利用系数。
此灌水定额为作物需水高峰期的值。
b 设计灌水周期：
T=（m/Ea）•η
=（33/4.5）×0.9=6.6（天）
式中：T——设计灌水周期d；
Ea——设计耗水强度mm/d。
此值为作物需水高峰期的灌水周期。
c 一次灌水延续时间
t=m•Se•Sr/qd
=33×0.3×0.9/1.8
=4.95（小时）
式中：t——一次灌水延续时间h；
qd——设计滴头流量L/h。

d 轮灌组数目的确定
=（6.6×22）/6.36=23，根据实际情况取N=22组。
式中：N——轮管组的数目，以组表示。
C——系统一天的运行小时数，取22小时。
e 轮灌组的划分及运行
根据滴灌系统的布置，为保证系统持续稳定的压力，分散水流，降低管道水头损失，因此将系统划分11个轮灌区。
表2.4-1 轮灌区划分表
分干1 分干2 分干3 分干4 分干5 分干6
第①、②区 第③、④区 第⑤、⑥区 第⑦、⑧区 第⑨、⑩区 第○11区

注：①、②¨¨○11等为轮灌区号

根据轮灌区的划分，同一轮灌区内一条支管上同时工作一个球阀，各支管上工作的球阀均位于支管上相同位置。
③ 滴灌灌水均匀度
a 滴灌均匀系数
水利部行业标准《微灌工程技术规范》规定，灌水器设计允许流量偏差率qv应不大于20%，设计灌水均匀度不应低于0.95。
b 灌水小区允许水头偏差
c 滴头工作水头偏差率hV：
=0.2/0.615×[1+0.12×（1-0.615）×0.2/0.615]
=0.35
式中：χ——滴头流态指数。
灌水小区允许水头偏差按下式计算：
[ΔH]= hV×hd
=0.35×10
=3.5（米）
式中：[ΔH]——灌水小区允许水头偏差，m；
hd ——设计滴头工作水头，m。

(5) 系统水力计算
按最不利的轮灌组计算水头损失。
① 毛管设计
a 滴灌带的选型：
根据有关设计资料，毛管选用天业生产的单翼迷宫压边式Ф16×300-2.1，其流量方程为：qd=0.502H0.607，相应的工作水头为：H=10.2m。
b 毛管极限孔数的计算：
Nm=INT[5.446×（3.35×0.55）×164.75/（1.15×0.3×2.11.75）]0.364
=256
式中： Nm ——毛管的极限分流孔数；
[△h2] ——毛管的允许水头差m，[△h2]=β2[△h]，对于平地β2可取0.55；
[△h] ——灌水小区允许水头差m；
d ——毛管内径mm；
k ——水头损失扩大系数，一般为1.1～1.2；
qd ——滴头设计流量L/h。
c 极限长度：Lm= Nm×Se=256×0.3=76.8m>67.6m，实际铺设长度满足要求。
d 毛管的水头损失h毛（多孔管）：
h毛=0.505X0.3X2.11.75X[225.482.75/2.75-2251.75（1-0.675/1.35）]/164.75×1.1
=1.143m
式中：f、m、b——分别为摩阻系数，流量指数和管径系数。
N-----出水孔个数；qd
So——进口至首孔的间距，m。

② 支管的设计
a 支管的选型：
选用Ф63PE薄壁支管直接带毛管
b 支管水头损失计算：
根据毛管间距可推算出，一根支管带45条毛管，这样支管为多孔管，沿程水头损失的计算方法与毛管相同。
③ 干管的水力计算
a 最远距离二级分干管水头损失计算：
h二级分干=K×f×Qm×L/db
=1.08×0.505×425251.75×122/71.64.75 =3.818m
b一级分干管及干管直径的选择和各灌水区最不利情况下各段干管的水头损失计算：
第一段
Q干= 160m3/h L=850m D=200（D为外径）
h干= K×f×QmL/ db
=1.08×0.464×1600001.77×850/190.84.77
=9.169m
第二段
Q干= 120m3/h L=138m D=160（D为外径）
h干= K×f×QmL/ db
=1.08×0.464×1200001.77×138/152.64.77
=2.579m
第三段
Q干= 80m3/h L=138m D=160（D为外径）
h干= K×f×QmL/ db
=1.08×0.464×800001.77×138/152.64.77
=1.267m
第四段
Q干= 40m3/h L=138m D=110（D为外径）
h干= K×f×QmL/ db
=1.08×0.464×400001.77×138/1054.77
=2.210m
管网在最不利情况下总水头损失为36.998m，

(6) 滴灌系统首部的设计选型
滴灌系统首部的设计主要包括：水源过滤设备的选型及施肥罐的选型。
① 水源过滤设备选型
因水经水源引水工程及沉淀池的过滤后基本能满足滴灌要求，故首部选用一组网式过滤器即可，网式过滤器的选择根据其过流量（系统的设计流量）确定，本系统设计流量为160 m3/h，因此选用过流能力大于该值的网式过滤器即可。
② 施肥罐选择
施肥罐的选型一般根据滴灌地的规划面积选择，面积大的选用较大容积的，面积小的选用较小容积的。本系统规划面积为67.2公顷(1008亩)，应选用施肥罐为200L。