第二节 园林灌溉系统.ppt

第二章 园林给水工程,第二节 风景园林灌溉系统,上节内容回顾,1、给水管网的布置形式及各自特点？,3、经济流速,2、用水定额、日变化系数、时变化系数？,4、水头损失概念及其分类？,5、树枝状管网的计算步骤,本节主要内容,一、喷灌系统的组成简介,二、喷灌系统的主要技术要素,三、固定式喷灌系统设计,四、微灌系统设计简介,一、,园林景观灌溉有许多方法，这些单独使用也可混合使用，理想的系统应是灌溉效率高，易于修理和维护操作简单 节水灌溉技术包括喷灌、涌灌、滴灌、地下渗灌等技术措施喷灌是喷洒灌溉的简称，是借助一套专门的设备将具有压力的水喷洒到空中，散成水滴降落到地面，供给植物水分的一种灌溉方法喷灌的优点,省水、增产 省劳力 提高土地利用率 防止土壤冲刷和盐碱化,投资较高 受风和空气温度影响大 技术要求高 高、中压灌耗能较大,喷灌的缺点,（二）管道式喷灌系统的分类 1、移动式喷灌 2、固定式喷灌 3、半固定式喷灌,一、 喷灌系统的组成简介 《喷灌工程技术规范》 GB /T50085 2007,（一）喷灌系统组成 水源工程、动力装置、管道系统、喷头、控制器,水源 加压泵 管道系统 喷头,（一） 喷灌系统的组成,,(二 ) 喷灌系统的分类,依喷灌方式，喷灌系统可分为移动式、半固定式、固定式三种。

１.移动式喷灌系统 条件：灌溉区有天然水源，动力、水泵、管道和 喷头等是可以移动的 优点：投资小、机动性强 缺点：管理劳动强度大；工作时占地多 适用于水网地区的园林绿地、苗圃和花圃的灌溉,条件：有固定的泵站，供水的干管、支管均埋于地 下，喷头固定于竖管上，也可临时安装 缺点：设备费用高 优点：操作方便，节约劳力，便于实现自动化和遥 控操作适于需要经常灌溉的草坪，大型花坛、花圃、庭院绿地等2、固定式喷灌系统（整个系统固定不动）,其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头可以移动，优缺点介于两者之间多应用在大型花圃、苗圃以及菜地，公园的树林区也可以运用3 半固定式喷灌系统,其他类型,其他类型,二、喷灌系统主要技术因素,“三要素”,（一）喷灌强度 （二）喷灌均匀度 （三）水滴打击强度,（一）、喷灌强度,指单位时间内喷洒在单位面积上的水量，一般用mm/h表示点喷灌强度（计算均匀度的重要数据；也是衡量是否有地面 积水的重要指标）单喷头平均喷灌强度（全圆形）面（平均）喷灌强度 组合平均喷灌强度,,,点喷灌强度 单喷头喷灌强度 组合平均喷灌强度指若干个工作压力相同的喷头，按一定组合形式组合排列喷洒情况下的平均喷灌强度。

允许喷灌强度 土壤类别 地形坡度 植被条件,（二）、喷灌均匀度,,非常均匀,不均匀,喷灌均匀度：是指喷灌面积上水量分布的均匀程度,（三）、水滴打击强度,水滴打击强度是指在单位时间内、单位受水面积所获得的水滴撞击能量它与水滴大小、降落速度和密集程度有关 实践中一般用水滴直径或雾化指标来间接反映水滴打击强度影响因素喷嘴直径、工作压力、旋转速度、雾化机构的型式一般要求平均水滴直径不超过1～3mm；Pd为：蔬菜、花卉4000～5000，大田、果树3000-4000，草坪2000-3000,（一）设计基础资料收集,,,（二）喷灌系统设计,,（三）管网布置,三、 固定式喷灌系统设计,（四）灌溉制度设计,（三）管网布置,1）地形图：比例尺为1/1000——1/500的地形图，了解设计 区域的形状、 面积、位置、 地势等2）气象资料：包括气温、雨量、湿度、风向风速等，其中 风对喷灌影响最大3）土壤资料：主要是土壤的物理性能，包括土壤的质地、持水能力、土层厚度、吸水能力等 ，主要用以确定喷灌强度和灌水定额的依据4）植被情况：植被的种类、种植面积、根系情况等5）水源条件：城市自来水或天然水源6）动力来源：重力还是外力,（一）、设计基础资料的收集,植物需水量与下列参数有关: 最大ET值(蒸发蒸腾量):取决于气候条件,一般取月平均值，可以查参考表. 植物系数CF:取决于植物类型和养护要求,可以查参考表. 灌溉效率CI:取决于灌溉方式和灌水器,可以查参考表. 喷头分组效率CP：一般取95% 实际日需水量PDA=CF * ET / CI/CP 不同的植物，需水量不一样，要分成不同区域，分别进行计算,第一步：确定植物需水量及系统设计流量,（二）喷灌系统设计,气候与ET参考对照表气候 ET值（mm/每天）湿冷 2.5 - 3.8 干冷 3.8 - 5.0 湿暖 3.8 - 5.0 干暖 5.0 - 6.4 湿热 5.0 - 7.6 干热 7.6 - 11.4 注：表中, 冷—指仲夏最高气温低于21摄氏度； 暖—指仲夏最高气温在21-32摄氏度； 热—指最高气温高于32摄氏度； 湿—指仲夏平均相对湿度大于50%； 干—指仲夏平均相对湿度低于50%。

作物系数(CF)参考对照表,中国参考作物腾发量（ETO)-部分城市,CI灌溉效率参考表,例：高尔夫练习场,高尔夫练习场在上海，有50000 m²的冷季草坪，采用旋转喷头，球场需高养护，ET值最高发生在7月，月平均150mm，（ET取5mm/天）计算每天需要多少水？,,ET草坪 = CF x ET = 0.75 x 5 = 3.8mm/天 取灌溉效率为80%(旋转喷头) 取喷头分组效率为95%每天灌溉量 = 3.8/0.8/0.95=5 mm/天草坪每天最大需水量 =5mm/天 x 50,000m² = 250,000 升/天=250 m³ / 天注： mm 深 x m² 面积 = L 体积,（二）、灌溉系统的设计,第二步喷头选择 （1）喷头分类① 按工作压力分类② 按射程分类③按结构形式与水流形状,,低压喷头（1-3kg/cm2） 中压喷头（ 3-5kg/cm2） 高压喷头（＞5kg/cm2）,,近射喷头（＜15m） 中射喷头（15-40m） 远射喷头（＞40m）,,漫射式 射流式：射程较远，喷洒较均匀，是中远射程的主要型式，使用最为普遍2）喷头选型要点① 小面积草坪或长条绿化带或不规则草坪：低压② 体育场、高尔夫球场、大草坪：中、高压③ 同一工程尽量选用同种型号或性能相近者④ 喷压选定后其组合喷灌强度≤土壤入渗强度组合后的喷灌均匀度不低于规范规定的数值雾化指标应符合作物要求的数值,喷头的选型（需要考虑：） 灌溉区域的植物分布：如果是密植植物，一般选择喷灌；如果稀疏植物（间距80mm以上），宜选用滴灌以节省水资源。

灌溉区域的形状：在区域允许的情况下，尽可能选用半径大的喷头，因为，一般说来，喷洒半径大的喷头其单位成本会低些 特殊场地的要求： 体育场：选择运动场专用喷头（6504/7005/8005） 公共场所：选择抗人为损坏强的商用喷头（5505/7005/8005）,大块草坪，宜用喷洒距离远的旋转喷头,狭长小块草坪，宜用喷洒距离短的散射喷头,滴灌管：适用于花卉及灌木等稀疏植物，工作压力0.6-4.0公斤，滴头间距有30.5cm，45.7cm,61.0cm三种规格，铺设间距约50CM铺一条PC系列压力补偿式滴头：适用于间距大的灌木及树木灌溉，滴头间距根据植物间距而定，滴头数量根据植物大小和需水量而定，每棵灌木设1-2个滴头，每棵树设2-4个滴头树根灌水器系列家族,,直接向树木根部输水，同时具有透气功能，适用于灌木及树木灌溉，数量和位置根据植物大小而定，建议每棵树设3个（120度1个）雨鸟商用地埋旋转喷头系列,,Falcon® 6504,7005/8005,115-E,5500 Series,新,适用于大面积草坪、存在人为损坏（踢、拧）严重的地方1）布置原则① 等间距，等密度，最大限度地满足喷灌均匀度要求。

② 在无风和微风的情况下，喷灌区域外不大量溅水③ 充分考虑风对喷灌水量分布的影响，将这种影响的程度降到最低在保证喷洒均匀、不留空白的情况下，使喷头和支管的距离应尽量大第三步 喷头布置,①有封闭边界的首先在边界的转折点上布置喷头（角） ②在转折点的边界上，按照一定的间距布置，要求喷头的间距尽量相等（边） ③在边界区域里布置喷头，要求喷头的密度尽量相等（中间）,（2）布置过程,,,,,,,,,,,,,,,,,,也叫喷头的组合形式，指各喷头的相对位置的安排在喷头射程相同的情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不相同下表是常用的几种喷头布置形式和有效控制面积及使用范围3）组合方式,一般喷头布置有正方形和三角形布置， 其灌溉强度不同，因此需要分区计算灌溉强度,正方形灌溉强度 (mm/hr) = 1 x 喷嘴流量 (m³/hr) x 1000间距(m) x 间距 (m)例如 : Falcon 6504 #18 喷嘴, 在 5 Kg/cm²压力下, 正方性 (18m x 18m) :灌溉强度 = 4.23 x 1000 = 13 mm/hr18 x 18注意：雨鸟产品介绍灌溉强度是假设喷头180度旋转强度,三角形 灌溉强度 (mm/hr) = 1x 喷嘴流量 (m³/hr) x 1000(0.866 x 间距 (m)) x 间距 (m)例如: Falcon 6504, #18 喷嘴在 5 Kg/cm²压力下, 采用正三角形 (18m x 15.6m)灌溉强度 = 4.23 x 1000 = 15 mm/hr0.866 x 18 x 18注：三角形灌溉强度增加，均匀性好，对抗风效果好。

计算灌溉强度,方形区域,应用 实例,狭长区域,应用 实例,应用 实例,不规则区域,第四步 管网布置（1）注意事项,① 管道总长度短，造价低 ② 有利于管理（支管控制阀设在路边等） ③ 在平原区，支管与作物种植方向一致；山区支管沿等高线布置 ④ 管线纵剖面力求平顺，减少折点(避免负压） ⑤ 20%原则（同一轮灌区内，任意两喷头之间的压差应小于 喷头工作压力的20%） ⑥ 陡坡上（下坡）--缩小管径；（上坡）管道不宜太长 ⑦ 水源应在地块中央，经济,‘水力中心’（水源）,坏,好,“T”字形,（2）布置方式—单水源,“H”形,长“一”字形,鱼骨形,梳齿形,扩大的梳齿形,扩大的鱼骨形,主管路管径的初步估算 主管路流量按系统设计流量估算 流量估算方法：Q=9πd2*V/104 式中: Q----估算流量(m3/h);d----管内径(mm);V----经济流速(15~2.3m/s)支管管径的初步估算 支管流量按所带喷头流量逐级估算 流量估算方法：Q=9πd2*V/104 式中: Q----估算流量(m3/h);d----管内径(mm);V----经济流速(15~2.3m/s)第五步 水力计算，确定管径及阀门尺寸确定,,沿程公式表示如下 :H = f x V² x L D x 2g 其 H = 沿程水头损失f = 摩擦系数D = 管径V = 流速g = 9.8 m/s²L = 管长,沿程损失的计算,支管大小(阀门以后),支管流速 小于 2 m/s (50 & 90mm), 小于1.8m/s (40mm) 小于 1.2 m/s (25mm) 同一支管内喷头压力差小于10%（20%）。

例如: 如果用 7005 设计压力为 5 Kg/cm², 最大可接受压力 5.25 Kg/cm² ,最小压力为 4.75 Kg/cm²支管压力损失是指阀门到支管最末位置（计算要考虑多孔系数）,‘关键途径’,最长或最多喷头 途径，采用水力中心关键途径.,考虑投资…,主管比支管更贵. 减少主管长度，也许增大支管管径（但不是总是采用“水力中心”原则) 减少挖沟量 – 主管和支管尽可能在同一沟内，也许有些影响支管设计,6 个F6504, #18 喷嘴，设计工作压力： 500Kpa ( 允许偏差475 - 525 Kpa).，16m 间距，UPVC,。