已知某喷头（ZY-2）设计流量为3.5 , (m)^3/(h)，射程为18.0 , (m)，工作压力250 , (kPa)，喷嘴直径为7.0 , (mm)。田间喷洒水利用系数为0.85，土壤为壤土，最大允许入渗率为12 , (mm)/(h)，种植作物为玉米，适宜雾化指标为3000-4000。多支管多喷头喷洒，喷头呈正方形布置，支管间距和支管上喷头间距均为20 , (m)。试计算：（1）计算喷头的雾化指标，判断是否满足要求？（2）组合喷灌强度为多少？是否满足允许喷灌强度要求？若不满足，如何调整？

考查要点：本题主要考查喷灌系统中雾化指标计算和喷灌强度分析，涉及单位换算、公式应用及实际应用判断。

解题思路：

1. 雾化指标：需掌握公式 $ K = \frac{q}{d^2} \cdot \sqrt{p} $，注意流量单位转换（m³/h → L/s）和喷嘴直径单位统一（mm）。
2. 喷灌强度：需理解组合喷灌强度的计算逻辑，即总流量与湿润面积的比值，结合水利用系数，最终与土壤允许入渗率对比。

破题关键：

• 单位统一：流量需转换为L/s，喷嘴直径保持mm。
• 公式代入：正确代入参数并计算。
• 实际应用判断：将计算结果与给定指标范围、允许入渗率对比，得出结论。

第（1）题：喷头雾化指标计算

单位转换

喷头设计流量 $ q = 3.5 \, \text{m}^3/\text{h} = \frac{3.5 \times 1000}{3600} \, \text{L/s} \approx 0.9722 \, \text{L/s} $。

代入公式

雾化指标公式为：
$K = \frac{q}{d^2} \cdot \sqrt{p}$
其中 $ d = 7.0 \, \text{mm} $，$ p = 250 \, \text{kPa} $。代入得：
$K = \frac{0.9722}{7.0^2} \cdot \sqrt{250} = \frac{0.9722}{49} \cdot 15.811 \approx 0.316 \implies K' = 3160$

判断要求

玉米适宜雾化指标为 $ 3000 \sim 4000 $，计算值 $ 3160 $ 落在此范围内，满足要求。

第（2）题：组合喷灌强度分析

计算公式

组合喷灌强度公式为：
$q_c = \frac{Q}{L \cdot S \cdot \eta}$
其中 $ Q = 3.5 \, \text{m}^3/\text{h} $，$ L = S = 20 \, \text{m} $，水利用系数 $ \eta = 0.85 $。代入得：
$q_c = \frac{3.5}{20 \times 20 \times 0.85} = \frac{3.5}{340} \approx 0.0103 \, \text{m}^3/(\text{h} \cdot \text{m}^2)$

单位转换

将 $ \text{m}^3/(\text{h} \cdot \text{m}^2) $ 转换为 $ \text{mm/h} $：
$0.0103 \, \text{m}^3/(\text{h} \cdot \text{m}^2) = 10.3 \, \text{mm/h}$

判断要求

壤土最大允许入渗率为 $ 12 \, \text{mm/h} $，计算值 $ 10.3 \, \text{mm/h} < 12 \, \text{mm/h} $，满足要求。