智慧灌溉新时代:微灌工程在线设计计算器革新农田管理

2025-03-22 08:21 irripro
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精准灌溉是提升水资源利用率、保障作物产量的关键。微灌工程在线设计计算器作为一款基于互联网的智能工具,正引领灌溉设计的数字化变革。它以规范为基础,以数据为驱动,为用户提供从规划到施工的一站式解决方案,让复杂的灌溉设计变得高效、精准、可视化。

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一、全流程智能设计,释放工程师创造力

传统灌溉设计需依赖人工查表、跨软件计算,耗时且易错。本系统深度集成《微灌工程技术规范》,通过地图交互与智能算法,将设计流程简化为三步:测量-配置-生成。用户只需在地图上绘制灌溉区域、布置管道,输入土壤类型、作物种类等参数,系统即可自动计算作物日耗水量、灌水器数量、管道水头损失等核心指标。告别繁琐公式,工程师可专注于方案优化,效率提升50%以上。

二、可视化决策,让设计一目了然

系统创新融合地图与3D可视化技术,实时呈现设计效果:

  • 动态图表:生成水头损失曲线,直观展示管道压力变化;

  • 3D管网预览:模拟支管/毛管水头分布,智能校验压力是否达标(90%≤压力≤120%);

  • 数据看板:实时更新面积、灌水量、管径等关键数据,支持多方案对比。

无论是温室大棚的精细滴灌,还是果园的微喷系统,设计效果均可“所见即所得”。


三、规范与创新结合,保障工程可靠性


  • 安全合规:严格遵循GB/T 50485-2020规范,自动规避设计盲区;

  • 持续进化:算法定期更新,适配最新设备与技术标准。

应用案例显示,通过本系统优化的管网设计,节水率提升28%,管材成本降低15%。

四、未来已来,开启智慧灌溉新篇章

当前系统已开放基础设计功能,后续将重磅推出:

  • 设备选型库:对接主流品牌,智能匹配水泵、过滤器等设备;

  • 投资估算模块:自动生成报价清单,支持成本效益分析;

  • 协作共享平台:多端同步设计,实现跨团队实时协作。

立即体验,让灌溉设计更简单!

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微灌工程全过程在线设计计算 - 灌溉大师

https://www.irripro.com.cn/nd.jsp?id=574&fromMid=442

技术支持:irripro@qq.com | 版本:V1.0a
“每一滴水都值得精准计算,每一株作物都应智慧生长。”
—— IrriPro 智能灌溉研究组

微灌工程在线设计计算器不仅是工具,更是农业科技化的入口。它以数据为纽带,连接农田与智慧,让专业设计触手可及。选择它,您将获得的不仅是高效的设计方案,立即行动,让我们共同开启精准灌溉新纪元!

第一个在线计算器使用说明书

微灌工程在线设计计算器操作指南

一、系统简介

本系统借助 Web 技术搭建,集地图交互、参数运算和图表呈现等功能于一体,主要用于农田灌溉系统的规划与设计。用户能够通过地图进行灌溉区域的绘制、管道(主管、输水管)的布置,并且依据作物种类、土壤参数等信息,自动算出灌溉流量、材料使用量以及水头损失等关键指标。

二、功能特性

(一)地图交互功能

  1. 地图类型切换:支持街道地图、卫星影像和地形图之间的切换。

  2. 实时定位显示:能实时展示当前位置的经纬度、高程以及地址信息。

  3. 图形绘制工具:提供多边形绘制(用于测量灌溉面积)和折线绘制(用于布置管道)工具。

(二)参数计算功能

  1. 作物日耗水量查询:依据《微灌工程技术规范》(GB/T 50485 - 2020)来确定作物设计日耗水量。

  2. 滴头流量推荐:根据不同的土壤类型推荐合适的滴头流量。

  3. 灌溉相关计算:可计算灌溉流量、材料用量(包括灌水器数量和毛管长度)以及输水管水头损失,并生成相应图表。

(三)结果可视化功能

  1. 数据实时展示:实时显示计算得出的面积、灌水量、管径等结果。

  2. 水头损失图表生成:生成水头损失随管道长度变化的折线图。

三、使用流程

(一)地图初始化

  1. 打开网页后,地图会默认定位到坐标 [25.0, 110.0],缩放级别为 5。

  2. 可以通过右上角的图层控制按钮在街道、卫星、地形三种地图类型之间进行切换。

(二)测量灌溉面积

  1. 点击“测量灌溉面积”按钮,激活多边形绘制工具。

  2. 在地图上绘制一个闭合的多边形,系统会自动计算出该区域的面积,并显示在“灌溉区域面积”输入框中。

  3. 输入“微灌面积占比”(默认值为 0.9),系统会自动计算出微灌面积。

(三)布置输水管线

  1. 点击“布置管道”按钮,激活折线绘制工具。

  2. 在地图上绘制输水管线,系统会自动计算出管线的总长度,并显示在“布置的管道长度”输入框中。

  3. 输入“输水管尾端工作水头”和“输水管管径”,以便后续进行水头损失计算。

(四)参数设置与计算

  1. 作物类型设置:根据实际种植的作物进行选择(如葡萄、蔬菜、草类等),系统会自动推荐相应的日耗水量范围。

  2. 土壤类型设置:选择土壤质地(砂质土、壤土、黏土),系统会自动推荐合适的滴头流量。

  3. 其他参数设置:设置灌水器间距、毛管间距、每日工作时间等参数。

  4. 推荐值获取:点击“查询作物日耗水量”和“选择滴头流量”按钮,获取系统推荐值。

(五)计算与结果查看

  1. 材料用量统计:点击“统计材料用量”按钮,计算灌水器数量和毛管总长度。

  2. 灌溉流量计算:点击“计算灌溉流量”按钮,生成灌水量、灌水强度以及推荐管径。

  3. 水头损失计算:输入“输水管段数量”后,点击“计算水头损失”按钮,系统会自动计算沿程水头损失并生成图表。

四、操作要点

(一)地图操作

  1. 点击地图上的任意位置,可获取该点的经纬度、高程以及地址信息。

  2. 可以通过滚动鼠标滚轮或者点击右下角的缩放按钮来缩放地图。

(二)水头损失图表解读

  1. X 轴:表示管道长度,单位为米。

  2. Y 轴:表示总水头高度,单位为米。

  3. 图表中的曲线展示了水头损失随管道长度的变化趋势。

(三)单位与公式说明

  1. 面积单位:以平方米为单位,系统会自动换算为亩。

  2. 水头损失公式:基于 Hazen - Williams 方程,并结合局部水头损失进行修正。

五、注意事项

  1. 图形绘制要求:绘制多边形或折线时,必须保证图形闭合或连续。

  2. 数值输入规范:输入的数值要符合单位要求(例如管径的单位为毫米)。

  3. 管径选用提示:推荐的管径为理论值,实际选用时需参考市场上的规格型号。

  4. 日耗水量依据:作物日耗水量范围参考《微灌工程技术规范》(GB/T 50485 - 2020)。

  5. 地形影响说明:本系统给出的结果仅为初步分析和估算,由于未提供精准的地形图,暂未考虑地形因素的影响。

六、常见问题及解决办法

(一)地图无法加载

  1. 解决方法:检查网络连接,确保 Leaflet 和 ECharts 库的链接有效。

(二)计算结果异常

  1. 解决方法:确认所有输入字段都已填写,并且数值有效(即非负且非空)。

(三)图表不显示

  1. 解决方法:确保已布置至少 1 段管道,并且点击了“计算水头损失”按钮。

七、联系方式

如果需要技术支持,请发送邮件至:irripro@qq.com
版本说明:V1.0
更新日期:2025 年 03 月 19 日
开发团队:IrriPro 智能灌溉在线设计研究组
版权声明:本系统受著作权法保护,未经授权禁止用于商业用途。


在线计算器的第二部分

微灌小区管网水力计算使用说明

一、概述

基于Web技术开发,通过输入田块参数、管道规格及灌水器特性,自动计算微灌管网的水力参数,并生成3D水头线图。主要用于农田灌溉系统的管网设计与优化,帮助用户快速评估管道水头损失和流量分配。

二、系统功能

  1. 参数输入

    • 支持田块尺寸、毛管/支管间距、灌水器流量、工作压力等关键参数输入。

    • 提供多段支管直径设置(支管-0、支管-1、支管-2)。

  2. 自动计算

    • 计算管网总流量、毛管/支管水头损失。

    • 验证灌水器工作压力是否符合规范(最低压力≥90%设计压力,最高压力≤120%设计压力)。

  3. 3D可视化

    • 动态展示管网布局及水头线变化。

    • 标注最低/最高水头平面(紫色为最低,橙色为最高)。

三、使用步骤

1. 输入参数
  • 田块参数:田块长边(L)、短边(B)、支管距离左边线(L1),当支管距离左边线 = 0 时,管网布置变成了 F 形布置

  • 毛管参数:毛管间距(y)、出水器间距(x)、毛管直径(D)。

  • 灌水器参数:流量(q)、工作压力(He)。

  • 支管参数:支管尾端水头(Hw)、各段支管直径(支管-0、支管-1、支管-2)。

  • 水力参数:C值(管材糙率系数)、k值(摩阻系数)。

2. 执行计算
  • 点击“计算”按钮,系统自动验证输入有效性并生成结果。

3. 查看结果
  • 文本结果:显示总流量、最低/最高水头、各段支管长度及直径。

  • 3D图表


    • 田块平面:绿色矩形表示田块边界。

    • 支管水头线:不同颜色线条表示各段支管水头变化(支管-0为红色,支管-1为黄色,支管-2为粉色)。

    • 毛管水头线:紫色(左侧毛管)和橙色(右侧毛管)线条表示毛管水头分布。

    • 压力平面:半透明平面显示最低(粉色)和最高(橙色)允许水头。

4. 交互操作
  • 旋转图表:按住鼠标左键拖动。

  • 缩放图表:滚动鼠标滚轮。

  • 平移图表:按住鼠标右键拖动。

四、关键功能说明

  1. 输入验证

    • L1范围:必须在0到田块长边(L)之间。

    • 管径单位:毛管/支管直径单位为毫米(mm)。

  2. 计算逻辑

    • 水头损失:基于Hazen-Williams公式计算沿程水头损失。

    • 流量分配:根据毛管长度和出水器数量自动分配流量。

  3. 规范检查

    • 若最低水头低于设计压力的90%或高于120%,系统将弹出警告。

五、注意事项

  1. 田块参数需按实际尺寸填写,支管直径需符合市场规格。

  2. C值取值建议:塑料管130-150,混凝土管100-130。

  3. 3D图表加载可能需要时间,请耐心等待。

  4. 计算结果为理论值,实际工程需考虑局部水头损失和安全系数。

六、常见问题

  1. 图表不显示

    • 检查网络连接,确保Plotly库链接有效。

  2. 警告提示

    • 若提示压力超限,调整支管直径或尾端水头(Hw)后重新计算。

  3. 输入数值无效

    • 确保所有输入字段为非负数,且单位正确。

在线计算器的第三部分

沿程水头损失计算器 使用说明书


一、功能概述

本工具用于计算管道系统的沿程水头损失,支持两种计算方法:

  • 达西-魏斯巴赫公式(适用于层流和紊流)

  • 哈森-威廉姆斯公式(适用于紊流)

二、输入要求

  1. 管道节点数据

    每行输入格式:x,y,z,q,k,d

    0,0,0,40,0.05,100 10,0,10,40,0.05,100 10,100,10,40,0.05,100 100,100,20,40,0.05,100
    字段
    说明
    示例值
    x,y,z
    节点坐标(米)
    0,0,0
    q
    节点出流量(m³/h)
    40
    k
    局部损失系数
    0.05
    d
    管段直径(mm)
    100
  2. 参数设置

    参数
    说明
    默认值
    主管内径
    主管道公称直径(mm)
    100
    总水头
    系统总水头或水泵扬程(m)
    60
    流体密度
    仅达西-魏斯巴赫公式(kg/m³)
    1000
    流体粘度
    仅达西-魏斯巴赫公式(Pa·s)
    0.001


三、操作步骤

  1. 输入管道节点数据(每行6个字段,英文逗号分隔)

  2. 选择计算方法(达西-魏斯巴赫/哈森-威廉姆斯)

  3. 填写对应参数(粗糙度或C系数)

  4. 点击「计算」按钮查看结果

四、结果解读

  • 沿程水头损失(单位:米)

  • 水头变化图表:


    • X轴:管道累计长度(m)

    • Y轴:总水头线(m)

    • 点划线表示水头高度变化趋势

注意事项

  • 确保每行数据包含6个字段,数值类型正确

  • 局部损失系数k需参考水利手册或实验数据

  • 管道材料参数根据实际情况选择

  • 若结果为NaN,请检查输入数据完整性

五、附录:公式说明

联系方式

网站:www.irripro.com.cn

技术支持:irripro@qq.com

版本号:20241026