第二節(jié) 噴灌技術(shù)

1、 噴灌是一種先進(jìn)的灌溉方式，已廣泛地運(yùn)用在公園、城市廣場以及農(nóng)噴灌是一種先進(jìn)的灌溉方式，已廣泛地運(yùn)用在公園、城市廣場以及農(nóng)業(yè)作物上業(yè)作物上 依噴灌方式，噴灌系統(tǒng)可分為移動(dòng)式、半固定式、固定式三種。1 移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)移動(dòng)式噴灌系統(tǒng) 這種噴灌系統(tǒng)適合有天然水源（池塘 河流等）的園林綠地灌溉。其動(dòng)力設(shè)備、水泵、管道和噴頭等都是可以移動(dòng)的，投資較省，機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)，但管理勞動(dòng)強(qiáng)度大 。2 固定式噴灌系統(tǒng)固定式噴灌系統(tǒng) 這種噴灌系統(tǒng)有固定的泵房，閥門設(shè)備、管道都埋在地下，噴頭固定在立管上，有時(shí)也可臨時(shí)安裝?，F(xiàn)在運(yùn)用的地埋伸縮式噴頭，連噴頭也埋在地下，平時(shí)縮入套管或檢查井內(nèi)，工作時(shí)，利用水壓，噴頭上升一定高度

2、后噴灑。現(xiàn)在公園、廣場、運(yùn)動(dòng)場等草坪上應(yīng)用最廣。固定式噴灌系統(tǒng)設(shè)備費(fèi)用較高，一次投資較多。但節(jié)省人工、水量，從長遠(yuǎn)角度看還是比較經(jīng)濟(jì)的。3 半固定式噴灌系統(tǒng)半固定式噴灌系統(tǒng) 其泵房、干管固定或埋入地下，支管和噴頭可以移動(dòng)，優(yōu)缺點(diǎn)介于兩者之間。多應(yīng)用在大型花圃、苗圃以及菜地，公園的樹林區(qū)也可以運(yùn)用。二二 、 固定式噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)固定式噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì) （一）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料的收集（一）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料的收集1. 地形圖：地形圖： 比例尺為1/10001/500的地形圖，了解設(shè)計(jì)區(qū)域的形狀、 面積、位置、 地勢等2. 氣象資料：氣象資料： 包括氣溫、雨量、濕度、風(fēng)向風(fēng)速等，其中風(fēng)對(duì)噴灌影響最大。3. 土壤資料：

3、土壤資料： 主要是土壤的物理性能，包括土壤的質(zhì)地、持水能力、土層厚度、汲水能力等 ，土壤的物理性能是確定噴灌強(qiáng)度和灌水定額的依據(jù)。4. 植被情況：植被情況： 植被的種類、種植面積、根系情況等。5. 水源條件：水源條件： 城市自來水或天然水源。6. 動(dòng)力來源動(dòng)力來源（二）噴灌噴頭的布局（二）噴灌噴頭的布局 固定式噴灌系統(tǒng)引水方式一般是：外部引水至泵房，通過水泵加壓再輸送給主管，主管輸給（次主管至）支管，支管上豎立管再接噴嘴，在次主管或支管上設(shè)閥門控制噴嘴數(shù)量和噴灑面積。 噴嘴噴灑的形狀有圓形和扇形，一般扇形只用在場地的邊角上，其他用圓形。 也叫噴頭的組合形式，指各噴頭的相對(duì)位置的安排。在噴頭射程

4、相同的情況下，不同的布置形式，其支管和噴頭的間距也不相同。表2-2-1是常用的幾種噴頭布置形式和有效控制面積及使用范圍。 在確定噴頭的布置形式后，選擇合適的噴嘴，每個(gè)正規(guī)廠家的產(chǎn)品都標(biāo)明了噴嘴的型號(hào)、射程、噴嘴流量、工作壓力等，然后根據(jù)噴嘴的射程確定噴頭的間距和支管間距。 表表 2-2-1 幾種噴頭布置形式幾種噴頭布置形式序號(hào) 噴頭組合形式 噴灑方式噴頭間距（L） 支管間距（b）噴頭射程 （R）的關(guān)系 有 效 控 制面積（S） 應(yīng)用范圍 A 全圓 L=b=1.42R S=2R 在風(fēng)向改變頻繁的地區(qū)效果較好 B 全圓 L=1.73RB=1.5R S=2.6R 在無風(fēng)的情況下噴灑的效果最好 C 扇

5、形 L=RB=1.73R S=1.73R 較A B節(jié)省管道，但多用了噴頭 D 扇形 L=RB=1.87R S=1.87R 同C22（三）（三） 噴灌系統(tǒng)的計(jì)算噴灌系統(tǒng)的計(jì)算 1. 選擇管徑選擇管徑 噴嘴選定后，根據(jù)其噴嘴流量（Qp）和接管管徑，確定立管管徑。根據(jù)布置形式、支管上噴嘴的數(shù)量，得出支管的水流量（Q） Q=Qp 流量（Q）計(jì)算出來后，同給水管道系統(tǒng)一樣，查水力計(jì)算表，即可得到支管的流速（v）和管徑（DN）。 主管管徑（DN）的確定與主管上連接支管的數(shù)量以及設(shè)計(jì)同時(shí)工作的支管的數(shù)量有關(guān)，主管的流量（Q）隨同時(shí)工作的支管數(shù)量變化而變化。 例：例：一根噴灌主管上接有8根支管，每根支管上有四

6、個(gè)噴嘴，已選噴嘴的流量Qp=0.9m/h，噴嘴的連接管DN=20mm，設(shè)計(jì)要求至少2組噴嘴能同時(shí)工作，求出立管、支管和主管管徑。 解： Qp=0.9m/h 每根支管的流量 Q=4Qp=40.9=3.6m/h 主管的設(shè)計(jì)流量 Qz2Q=7.2m/ h 噴灌系統(tǒng)為便于安裝和運(yùn)輸，一般多用鋼管和upvc塑料管，現(xiàn)采用鍍鋅鋼管，查鋼管水力計(jì)算表得： 立管DN=20mm 支管DN=40mm 主管DN=50mm 2.計(jì)算噴灌時(shí)間計(jì)算噴灌時(shí)間 每次給草坪或花圃等灌溉有一定時(shí)間，即能保證草皮或花卉的需要，又不造成水量過多而流失。噴頭的噴灑時(shí)間可用下列公式計(jì)算： t=mS/1000Qp式中 t 噴灌時(shí)間（h）

7、m 設(shè)計(jì)噴灌定額（mm）S 噴頭有效控制面積（m) Qp 噴頭噴水量（m/ h） （1） 設(shè)計(jì)灌水定額（設(shè)計(jì)灌水定額（m） 灌水定額是指一次灌水的水層深度（單位為mm）或一次灌水單位面積的用水量（m/hm ）。而設(shè)計(jì)灌水定額是指作為設(shè)計(jì)依據(jù)的最大灌水定額。計(jì)算的方法有下列兩種： A：利用土壤田間持水量田間持水量資料計(jì)算：田間持水量是指在排水良好的土壤中，排水后不受重力影響而保持在土壤中的水分含量，通常以占干土重量的百分比表示，也可以用體積的百分比表示。 B 利用土壤有效持水量有效持水量資料計(jì)算設(shè)計(jì)灌水定額： 有效持水量是指可以被植物吸收的土壤水分。灌溉應(yīng)當(dāng)是補(bǔ)充土壤中的有效水分，因此，可根據(jù)有

8、效持水量來計(jì)算灌水定額。 （2）設(shè)計(jì)灌水周期）設(shè)計(jì)灌水周期 灌水周期也稱輪灌期。在噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要確定植物消耗水分最多時(shí)的水量和允許最大灌水間隔時(shí)間。灌水周期可以用下列公式表示： T = m/ W式中 T 灌水周期（d） m 灌水定額（mm） W 植物日平均耗水量或土壤水分消耗速率（mm/d） 噴灌水利用系數(shù)取0.70.9 （3）噴灌強(qiáng)度及噴灌有效面積）噴灌強(qiáng)度及噴灌有效面積 單位時(shí)間噴灑于田間的水層深度稱噴灌噴灌強(qiáng)度強(qiáng)度，單位一般用mm/h表示。噴灌系統(tǒng)中，噴頭的實(shí)際控制面積即為噴灌有噴灌有效面積效面積。公式 = 1000Qp/S式中噴灌強(qiáng)度（mm/h）Qp噴頭噴水量（m/h）S噴頭控制

9、面積（m） 噴頭的噴灌強(qiáng)度由噴頭的性能確定，噴灌系統(tǒng)的組合噴灌強(qiáng)噴頭的性能外，還與噴頭的布置形式、間距等有關(guān)；同樣噴灌的有效面積也與這些因數(shù)有關(guān)。 (1) 單噴頭噴灑單噴頭噴灑 計(jì)算方便，噴頭作全圓噴灑時(shí)，其噴灌強(qiáng)度=s。作扇形噴灑時(shí)與噴灑的角度有關(guān)。見右表 (2) 單行多噴頭噴灑單行多噴頭噴灑扇形角 C360 1.0 300 1.2 270 1.34 240 1.50 180 2.00 90 4.00這種噴灌方式可用在單支管的移動(dòng)噴灌管道系統(tǒng)和支管逐條輪灌或間支輪灌的固定噴灌管道系統(tǒng)，其組合噴灌強(qiáng)度決定于噴頭間距a。設(shè) a = Kr式中 a 噴頭間距（m）K 噴頭間距與噴頭射程的比值 r 噴

10、頭射程（m） C是K的函數(shù)，其關(guān)系見右圖（3） 多行多噴頭噴灑多行多噴頭噴灑相鄰多行支管上的多個(gè)噴頭使用時(shí)作圓形噴灑。 S=a*b = 1000Qp/S = 1000Qp/ab 式中 S 噴頭的實(shí)際控制面積（m）a 噴頭間距（m） b 支管間距（m） 噴灌組合強(qiáng)度（m/h）Qp 噴灌流量（m/h） 單噴頭噴灑的單噴頭噴灑的C值值 C與與K關(guān)系圖關(guān)系圖 3. 噴灌管道的水力計(jì)算噴灌管道的水力計(jì)算 噴灌系統(tǒng)與給水管道系統(tǒng)相仿，噴頭工作也需要工作壓力，水在管道內(nèi)流動(dòng)也會(huì)有阻力和水頭損失，需要計(jì)算水頭損失來確定引水點(diǎn)的水壓或加壓泵的揚(yáng)程，以便選擇合適的水泵型號(hào)。 水頭損失包括沿程水頭損失沿程水頭損失和局部水頭損失局部水頭損失。沿程水頭損失可以查管道水力計(jì)算表，也可以用下列公式計(jì)算；局部水頭損失可以估算為沿程水頭損失的10%-15%。 hf = V （謝才公式）式中 hf沿程水頭損失（m） L管道長度（m） R 水力半徑（m），對(duì)于圓管R=d/4，d為水管的計(jì)算半徑（m） V 管中水流平均速度（m/s）