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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì) 草坪噴灌系統(tǒng)簡介 (Introduction of Turf Irrigation System) 灌溉是彌補(bǔ)自然降水在數(shù)量上的不足與時空上的不均、保證適時適量地滿足草坪生長所需水分的重要措施。以往的草坪綠化工程,很多沒有配套完整的灌溉系統(tǒng),灌水時只能采用大水漫灌或人工灑水。不但造成水的浪費(fèi),而且往往由于不能及時灌水、過量灌水或灌水不足
2、,難以控制灌水均勻度,對草坪的正常生長產(chǎn)生不良影響。隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷發(fā)展,城市人口大量集中,工業(yè)和生活用水迅速增加,旅游、休閑、運(yùn)動場及居民小區(qū)等各種綠地面積越來越大,城市供水的緊張狀況日益突出。傳統(tǒng)的地面大水漫灌已不能滿足現(xiàn)代草坪灌溉的要求,采用高效的灌水方式勢在必行。 噴灌,以其節(jié)水、節(jié)能、省工和灌水質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),越來越被人們所認(rèn)識。近年來草坪噴灌發(fā)展很快,有逐步取代人工地面灌溉的趨勢。 一、 草坪噴灌的特點(diǎn) 噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理必須適應(yīng)草坪的特
3、點(diǎn),才能滿足其需水要求,保證正常生長。 1.噴灌設(shè)備的安裝不能影響草坪的維護(hù)作業(yè)。草坪需要經(jīng)常性的修剪、植保、施肥等,這些作業(yè)往往由機(jī)械完成。因此,除應(yīng)選擇草坪專用埋藏式噴頭外,同時需精心施工,使之避免與草坪上的機(jī)械作業(yè)發(fā)生矛盾。 2.設(shè)備選型和管網(wǎng)布置應(yīng)適應(yīng)草坪的種植方式。由于景觀的需要,園林綠化中草坪的種植地塊很多不是規(guī)則的形狀,如高爾夫球場,且有時同一工程中的不同地塊呈零星分布,增加了噴灌系統(tǒng)中設(shè)備選型和管網(wǎng)布置的難度。
4、 3.灌水管理應(yīng)與草坪病害防治結(jié)合起來。很多草坪病害,特別是真菌類病害與草坪葉面和土壤濕度關(guān)系密切。在灌水管理中,制定合理的灌溉制度,包括灌水周期、灌水時間、灌水延續(xù)時間等,對控制草坪病害十分重要。 4.噴灌系統(tǒng)在滿足草坪需水要求的同時,需充分注意景觀和環(huán)境效果。精心設(shè)計(jì)的噴灌系統(tǒng),通過正確選擇噴頭和進(jìn)行噴點(diǎn)的布置,不僅能滿足草坪需水,而且在灌水時可以形成水動景觀效果。
5、 二、噴灌系統(tǒng)的組成 一個完整的噴灌系統(tǒng)一般由噴頭、管網(wǎng)、首部和水源組成。 1.噴頭:噴頭用于將水分散成水滴,如同降雨一般比較均勻地噴灑在草坪種植區(qū)域。 2.管網(wǎng):其作用是將壓力水輸送并分配到所需灌溉的草坪種植區(qū)域。由不同管徑的管道組成,分干管、支管、毛管等,通過各種相應(yīng)的管件
6、、閥門等設(shè)備將各級管道連接成完整的管網(wǎng)系統(tǒng)?,F(xiàn)代灌溉系統(tǒng)的管網(wǎng)多采用施工方便、水力學(xué)性能良好且不會銹蝕的塑料管道,如PVC管、PE管等。同時,應(yīng)根據(jù)需要在管網(wǎng)中安裝必要的安全裝置,如進(jìn)排氣閥、限壓閥、泄水閥等。 3.首部:其作用是從水源取水,并對水進(jìn)行加壓、水質(zhì)處理、肥料注入和系統(tǒng)控制。一般包括動力設(shè)備、水泵、過濾器、施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表、壓力表,以及控制設(shè)備,如自動灌溉控制器、衡壓變頻控制裝置等。首部設(shè)備的多少,可視系統(tǒng)類型、水源條件及用戶要求有所增減。如在利用城市供水系統(tǒng)作為水源的情況下
7、,往往不需要加壓水泵。 4.水源:井泉,湖泊、水庫,河流及城市供水系統(tǒng)均可作為噴灌水源。在草坪的整個生長季節(jié),水源應(yīng)有可靠的供水保證。同時,水源水質(zhì)應(yīng)滿足灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 三、噴頭的選型與布置 1.噴頭的選型 選擇噴頭時,除需考慮其本身的性能,如噴頭的工作壓力
8、、流量、射程、組合噴灌強(qiáng)度、噴灑扇形角度可否調(diào)節(jié)之外,還必須同時考慮諸如土壤的允許噴灌強(qiáng)度、地塊大小形狀、草坪品種、水源條件、用戶要求等因素。另外,同一工程或一個工程的同一輪灌組中,最好選用一種型號或性能相似的噴頭,以便于灌溉均勻度的控制和整個系統(tǒng)的運(yùn)行管理。在已建項(xiàng)目中,有的為片面追求水景效果,安裝了各種性能截然不同的噴頭,致使灌溉均勻度無法保證。選擇噴頭時需特別注意的是,灌溉系統(tǒng)不是噴泉,其目的是為了彌補(bǔ)植物需水時空上的不足,而不是創(chuàng)作人工水景。因此,只能在首先滿足草坪需水的前提下,盡量照顧到景觀效果。 &
9、#160;目前,草坪噴灌系統(tǒng)一般均采用埋藏升降式草坪噴頭。 此類噴頭品種繁多,以美國亨特公司(HUNTER)的產(chǎn)品為例,按射程分,有0.65.8米的小射程噴頭,4.39.1米的中小射程噴頭,8.515.9米的中等射程噴頭,20米以上的大射程噴頭;按噴灑類型分,有散射噴頭,射線噴頭,旋轉(zhuǎn)噴頭,射線旋轉(zhuǎn)噴頭;按使用場合分,有園林噴頭,高爾夫噴頭等等。這些噴頭均可在加壓噴水時自動彈出地面,而灌水停止時又縮入地面,不會影響園林景觀和草坪上的機(jī)械作業(yè)。
10、0; 1.1 小射程噴頭一般為非旋轉(zhuǎn)散射式噴頭,如亨特PROS系列、PS系列以及INST系列。這些噴頭的彈出高度有50mm、75mm、100mm、150mm和300mm,可選配噴灑形式繁多或可調(diào)角度的噴嘴,噴灌強(qiáng)度較大。不但適用于小塊草坪,也可用于灌木、綠籬的灌水和洗塵。這類噴頭的噴嘴大多為“匹配灌溉強(qiáng)度噴嘴”,即無論全圓噴灑,還是半圓或90度及其他角度,其灌溉強(qiáng)度基本相同。這種特性對保證系統(tǒng)的噴灑均勻度極為有利。 1.2中小射程噴頭多為旋轉(zhuǎn)噴頭,如亨特(Hunte
11、r) SRM、PGJ系列齒輪驅(qū)動頂部調(diào)節(jié)噴頭,射程為4.311.3米,彈出高度有100mm、150mm、300mm。這種噴頭適用于中型面積綠地和灌木、花卉的噴灌。 特別的如,MP系列地埋射線旋轉(zhuǎn)噴頭,射程39米,以其獨(dú)特的噴灑方式,和由此而來的不可比擬的節(jié)水特性,尤其適合坡地和新植草坪噴灑。 1.3 中等射程噴頭多為旋轉(zhuǎn)噴頭,如亨特I-20、 PGP系列地埋旋轉(zhuǎn)噴頭。這些噴頭適用于中型面積綠地的灌溉。彈出高度有100mm和300mm兩種,適用于較大面積草
12、坪的灌溉。其中I-20噴頭配有止溢閥,并且可選不銹鋼升降柱,頂部帶有獨(dú)特閥門,可在系統(tǒng)運(yùn)行時單獨(dú)將某個噴頭關(guān)閉,便于維修或更換噴嘴。 1.4 大射程噴頭,如亨特I-31、 I-35系列、I-41系列、I-60系列、I-90系列均為旋轉(zhuǎn)式齒輪驅(qū)動頂部有工具調(diào)節(jié)噴頭,射程均在20米以上。其特點(diǎn)是材料強(qiáng)度高,抗沖擊性能好。除用于大面積草坪灌溉外,特別適合于運(yùn)動場草坪灌溉系統(tǒng)。 其中I-60系列噴頭,獨(dú)有低壓大射程功能,在壓力為2.8bars(0.28Mp)時,射
13、程可達(dá)18.9米。特別適合低壓系統(tǒng)或者舊系統(tǒng)改造項(xiàng)目。 由于高爾夫球場草坪與一般公共草坪相比具有本身的特殊性,因此,高爾夫球場草坪噴頭獨(dú)成體系,如亨特G880系列噴頭,即專為高爾夫球場草坪噴灌而設(shè)計(jì)。 在各種射程的噴頭中,均可選擇“止溢型”噴頭。帶止溢功能的噴頭一般安裝在地形起伏較大的草坪噴灌系統(tǒng)中的地形較低的部位,可有效防止當(dāng)灌水停止時管道中的水從低位噴頭溢出,影響噴頭周圍草坪的正常生長。 &
14、#160; 土壤的允許噴灌強(qiáng)度是影響噴頭選型的主要因素之一。噴灌強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)噴灑在地面上的水深。我們一般考慮的是組合噴灌強(qiáng)度,因?yàn)楣喔认到y(tǒng)基本上都是由多個噴頭組合起來同時工作。對于噴灌強(qiáng)度的要求是,水落到地面后能立即滲入土壤而不出現(xiàn)積水和地面徑流,即要求噴頭的組合噴灌強(qiáng)度(組合)應(yīng)小于等于土壤的水入滲率。各類土壤的允許噴灌強(qiáng)度(允許)的參考值見下表: 各類土壤的允許噴灌強(qiáng)度(mm/h) &
15、#160;土壤類別 砂土 壤砂土 砂壤土 壤土 粘土 允許噴灌強(qiáng)度 20 15 12
16、; 10 8 噴頭組合噴灌強(qiáng)度的計(jì)算公式為:組合(mm/h)=1000q/A 式中:q為單噴頭的流量(m3/h);A為單噴頭的有效控制面積(m2)。 另外,土壤的允許噴灌強(qiáng)度隨著地形坡度的增加而顯著減小。如
17、坡度大于12%時,土壤的允許噴灌強(qiáng)度將降低50%以上。因此,對于地形起伏的工程,在噴頭選型時需格外注意。 2.噴頭的布置 噴灌系統(tǒng)中噴頭的布置包括噴頭的組合形式、噴頭沿支管上的間距及支管間距等。噴頭布置的合理與否,直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的灌水質(zhì)量。 噴頭的組合形式主要取決于地塊形狀以及風(fēng)的影響,一般為矩形和三角形,
18、或?yàn)槠涮乩叫魏驼切?。矩形或正方形布置,適用于地塊規(guī)則,邊緣成直角的條件。這種形式設(shè)計(jì)簡便,容易做到使各條支管的流量比較均衡;三角形或正三角形布置,適用于不規(guī)則地塊,或地塊邊界為開放式,即使噴灑范圍超出部分邊界也影響不大的情況。這種布置抗風(fēng)能力較強(qiáng),噴灑均勻度要高于矩形或正方形,同時所用噴頭的數(shù)量相對較少,但不易作到使各條支管的流量均衡。有時地塊形狀十分復(fù)雜,或地塊當(dāng)中有障礙物,使噴頭的組合形式為不規(guī)則形。但在多數(shù)草坪噴灌系統(tǒng)中,可盡量采用正方形或正三角形布置。 2.1 正方形布置
19、; 正方形布置時,噴頭沿支管上的間距與支管間距相等,但對角噴頭之間的距離是支管間距的1.41倍??紤]到風(fēng)的影響,推薦噴頭間距為噴頭射程(R)的0.9-1.1倍,見下表: 風(fēng)速(km/h) 0-5 6-11
20、 12-20 正方形最大間距 1.1R 1.0R 0.9R 2.2 正三角形布置 正三角形布置時,
21、各個噴頭之間的距離相等,但支管間距為噴頭間距的0.866倍??紤]到風(fēng)的影響,推薦噴頭間距為噴頭射程(R)的1.0-1.2倍,見下表: 風(fēng)速(km/h) 0-5 6-11 12-20
22、; 正三角形最大間距 1.2R 1.1R 1.0R 在噴頭布置完畢后,應(yīng)根據(jù)實(shí)際布置結(jié)果對系統(tǒng)的組合噴灌強(qiáng)度進(jìn)行校核。特別是在地塊的邊角區(qū)域,因噴頭往往是半圓或90度而不是全圓噴灑,若選配的噴嘴與地塊中間全圓噴灑的噴頭相同,則該區(qū)域內(nèi)的噴灌強(qiáng)度勢必大大超過地塊中間。所以,為保證系統(tǒng)良好的噴灑均勻度,一
23、般安裝在邊角的噴頭須配置比地塊中間的噴頭小2-3個級別的噴嘴。 四、草坪噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 有了性能優(yōu)越、質(zhì)量可靠的噴頭,還必須對系統(tǒng)進(jìn)行精心設(shè)計(jì),才能真正發(fā)揮噴灌的作用,達(dá)到預(yù)期的效果。草坪噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般包括以下步驟: (一)灌溉需水量的確定
24、60; 需水量包括土壤與地表的蒸發(fā)量和植物本身消耗的蒸騰量,也稱作植物騰發(fā)量。影響需水量的因素有氣象條件(溫度、濕度、輻射及風(fēng)速等)、土壤性質(zhì)及其含水狀況、植物種類及生育階段等。由于上述這些影響因素錯綜復(fù)雜,確定灌溉需水量最可靠的辦法是進(jìn)行實(shí)際觀測。但往往在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段缺乏實(shí)測資料,這時就需要根據(jù)影響需水量的因素進(jìn)行估算。估算灌溉需水量的方法很多,可通過公式進(jìn)行計(jì)算,或參照下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。? 氣象條件 濕冷
25、; 干冷 濕暖 干暖 濕熱 干熱 日需水量(mm) 2.5-3.8 3.8-5.0 3.8-5.0
26、;5.0-6.4 5.0-7.6 7.6-11.4 表中,“冷”指仲夏最高氣溫低于21攝氏度;“暖” 指仲夏最高氣溫在21至32攝氏度之間;“熱” 指仲夏最高氣溫高于32攝氏度;“濕”指仲夏平均相對濕度大于50%;“干” 指仲夏平均相對濕度低于50%。 灌溉系統(tǒng)的
27、設(shè)計(jì),應(yīng)滿足草坪需水高峰期的日需水量,即按最不利的條件設(shè)計(jì),選取特定氣象條件下的最高日需水量,以使系統(tǒng)有足夠的供水能力。 (二)輪灌組的劃分 灌溉系統(tǒng)的工作制度通常分為續(xù)灌和輪灌。續(xù)灌是對系統(tǒng)內(nèi)的全部管道同時供水,即整個灌溉系統(tǒng)作為一個輪灌區(qū)同時灌水。其優(yōu)點(diǎn)是灌水及時,運(yùn)行時間短,便于其他管理操作的安排;缺點(diǎn)是干管流量大,工程投資高,設(shè)備利用率低,控制面積小。因此,續(xù)灌的方式只用于草坪單一且面積較小的情況
28、。 對于絕大多數(shù)灌溉系統(tǒng),為減少工程投資,提高設(shè)備利用率,擴(kuò)大灌溉面積,一般均采用輪灌的工作制度,即將支管劃分為若干組,每組包括一個或多個閥門,灌水時通過干管向各組輪流供水。 1.輪灌組劃分的原則 1.1 輪灌組的數(shù)目應(yīng)滿足草坪需水要求,同時使控制灌溉面積與水源的可供水量相協(xié)調(diào);
29、60; 1.2 對于手動、水泵供水且首部無衡壓裝置的系統(tǒng),每個輪灌組的總流量盡可能一致或相近,以使水泵運(yùn)行穩(wěn)定,提高動力機(jī)和水泵的效率,降低能耗; 1.3 同一輪灌組中,選用一種型號或性能相似的噴頭,同時種植的草坪品種一致或?qū)嗨囊笙嘟? 1.4 為便于運(yùn)行操作和管理,通常一個輪灌組所控制的范圍最好連片集中。但自動灌溉控制系統(tǒng)不受此限制,而往往將同一輪灌組中的閥門分散布置,以最大限度地分散干
30、管中的流量,減小管徑,降低造價。 2.輪灌組數(shù)目的確定 輪灌組的數(shù)目,取決于每天允許運(yùn)行時間、灌水周期和一次灌水延續(xù)時間。對于固定式灌溉系統(tǒng),其輪灌組數(shù)目可根據(jù)下式確定: N cT/t 式中:
31、 N - 系統(tǒng)允許劃分輪灌組的最大數(shù)目,取整數(shù)。 c - 一天運(yùn)行的小時數(shù),一般不超過20小時。草坪噴灌系統(tǒng)中,一天的可運(yùn)行時間往往受到多種因素限制。如公共開放綠地在有人為活動時、運(yùn)動場草坪在比賽時均不能灌水;草坪為控制病害,對于灌水時間也有特殊要求。 T - 灌水周期,即兩次灌水之間的間隔時間(天)。由于草坪的根系層淺,根層土壤持水能力有限,因此用水高峰期時灌水周期多以一天計(jì)。但灌水過于頻繁會使草坪發(fā)病率高,抗踐踏性差,生長不夠健壯,所以也有時人為延長灌水周期。
32、 t - 一次灌水延續(xù)時間(小時)。取決于工程所在地氣候條件和系統(tǒng)的組合灌水強(qiáng)度以及灌水周期。假如灌水周期為一天,那么每一輪灌組的一次灌水延續(xù)時間只要滿足草坪當(dāng)天的需水即可。 3.輪灌組閥門的選擇及其安裝位置 3.1 輪灌組閥門即支管的控制閥的規(guī)格通常與支管的公稱管徑相同。在某些特殊情況下,閥門的尺寸可能小于或大于支管管徑,但相差不應(yīng)超過一級管徑的范圍。閥門的選擇還受到閥
33、門本身過流能力和壓力損失的限制,特別是自動控制灌溉系統(tǒng)中的電磁閥,在選用時一定要考慮其技術(shù)性能。 3.2 閥門應(yīng)設(shè)置在便于操作、維修的位置,特別是手動操作噴灌系統(tǒng),最好將閥門安裝在噴頭的噴灑范圍之外,使操作人員不會在工作時被淋濕。 3.3 閥門及其閥門井(箱)的位置不能影響正常的交通、人為活動及園林景觀。例如,在足球場草坪灌溉工程中,閥門不應(yīng)安裝在場地內(nèi)部。
34、; 3.4 在可能的情況下,閥門最好位于所控制的一組噴頭的中心部位,以利于平衡支管流量與壓力,減小支管管徑。 (三)灌溉系統(tǒng)的水力計(jì)算 在完成噴頭選型、布置和輪灌區(qū)劃分之后,即可計(jì)算各級管道的流量和進(jìn)行水力計(jì)算。某一支管流量為該支管上同時工作的噴頭流量之和,干管流量為系統(tǒng)中同時工作的噴頭流量之和。流量確定后,即可選擇管徑并計(jì)算管道和系統(tǒng)的水頭損失。水力計(jì)算的主
35、要任務(wù)就是確定管道的水頭損失。 1.管道水頭損失的計(jì)算方法 水在管道內(nèi)流動會產(chǎn)生機(jī)械能的損耗,即水頭損失。水頭損失可分為沿程摩阻力損失和局部阻力損失兩種類型。沿程水頭損失為水流過一定管道距離后由于水分子的內(nèi)部摩檫而引起的損失;局部水頭損失為水流經(jīng)過各種管件、閥門等設(shè)備時因流態(tài)的變化而產(chǎn)生的損失。沿程水頭損失與局部水頭損失之和即為管道的總水頭損失。 1.1沿程
36、水頭損失的計(jì)算 很多計(jì)算沿程水頭損失的經(jīng)驗(yàn)公式。對于硬質(zhì)塑料管道(PVC),目前常用的計(jì)算公式如下: H f = 9.48×104×(Q1.77/d4.77)×L 式中:Hf為沿程水頭損失(m);L、Q、d分別為管道長度(m)、流量(m
37、3/h)和管道內(nèi)徑(mm)。 1.2局部水頭損失的計(jì)算 局部水頭損失計(jì)算公式為: Hj = v2/2g 式中:Hj為局部水頭損失(m);為局部阻力損失系數(shù),與管件、閥門的
38、類型與大小有 關(guān);v、g分別為管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。 對于較大的灌溉系統(tǒng),如真正按照公式計(jì)算各個管件、閥門處的局部水頭損失,工作量將十分龐雜。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,一般先計(jì)算出沿程水頭損失Hf,然后取局部水頭損失Hj = 10% Hf 即可滿足設(shè)計(jì)要求。 2.支管水力計(jì)算 由于在支管上一般安裝多個噴頭,因此支管內(nèi)的流量沿流
39、程按一定規(guī)律遞減,故支管的實(shí)際沿程水頭損失比按支管總流量的計(jì)算值要小的多,即:Hf實(shí)際 = F × Hf 式中:F為多口出流系數(shù),其值在一般在0.3-0.6之間,與出口數(shù)量、第一個出口位置和管材有關(guān),可通過計(jì)算或查表得出。 支管的水力計(jì)算主要依據(jù)噴灑均勻的原則,即要求支管上任意兩個噴頭的出水量之差不能大于10%。將這一原則轉(zhuǎn)化為對壓力的要求,即應(yīng)使支管上任意兩個噴頭處的壓力不能超過噴頭設(shè)計(jì)工作壓
40、力(H設(shè))的20%。設(shè)計(jì)時,不但要計(jì)算水頭損失,而且還要考慮地形對壓力的影響。 在實(shí)際工程中,有時為節(jié)省投資而采用變徑支管,或受地塊形狀影響出水口不一定是等間距和等流量,這時就需要對支管分段進(jìn)行計(jì)算。 支管的水力計(jì)算往往是一個反復(fù)的過程。在噴頭選型、布置和支管長度確定后,水力計(jì)算的基本流程為:計(jì)算支管流量初設(shè)管徑計(jì)算水頭損失校核出水口處壓力差是否小于等于20% H設(shè)若超過20% H設(shè),調(diào)整管徑后重復(fù)計(jì)算最
41、后確定支管管徑。 設(shè)計(jì)時,一般不用對所有支管進(jìn)行計(jì)算,可選取最“危險(xiǎn)條件”下的支管做水力計(jì)算?!拔kU(xiǎn)條件”在大多數(shù)情況下發(fā)生在距首部最遠(yuǎn)的支管,或系統(tǒng)內(nèi)地形最高部位的支管。若系統(tǒng)的壓力能滿足這些支管的壓力要求,也就自然滿足其他支管的壓力要求。 3.干管水力計(jì)算 3.1 管徑的初步確定 &
42、#160; 管道的管徑,特別是干管的大小對灌溉系統(tǒng)的總投資影響較大。管徑太大,投資增加,經(jīng)濟(jì)上不合理;管徑太小,水頭損失大,需配置較大水泵,系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用高,且管內(nèi)流速大,易產(chǎn)生水擊現(xiàn)象,對管道的安全不利。干管管徑的初步估算可采用以下經(jīng)驗(yàn)公式: D = 11Q1/2 (Q<120m3/h時) 式中:D為管徑(mm);Q為流量(m3/h)。
43、160; 或采用經(jīng)濟(jì)流速法公式:D = 22.36(Q/V)1/2 式中:D為管徑(mm);Q為流量(m3/s);V為經(jīng)濟(jì)流速,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一 般取V3m/s。 3.2 干管水力計(jì)算
44、160; 干管水力計(jì)算相對支管簡單一些,分別按不同管段的管徑、流量和長度計(jì)算水頭損失即可,其總的要求是在沿干管的各支管分流處的壓力需滿足各支管進(jìn)口對壓力的要求。 (四)水泵的選擇 選擇水泵的主要任務(wù)是確定水泵的流量和揚(yáng)程。在上述步驟完成后,即可計(jì)算流量和揚(yáng)程。 水泵流量: Q
45、= N噴頭q 水泵揚(yáng)程: H = H設(shè)+Hf+Hj± 式中:N噴頭為同時工作的噴頭數(shù);q為單噴頭流量;H設(shè)為噴頭設(shè)計(jì)工作壓力(m);Hf為水泵至典型噴頭之間管路沿程水頭損失之和(m),所謂典型噴頭一般是距泵站最遠(yuǎn)或位置最高的噴頭;Hj為水泵至典型噴頭之間局部水頭損失之和(m),其中應(yīng)包括閥門、過濾設(shè)備及施肥設(shè)備的局部水頭損失;為典型噴頭與水源水面或井內(nèi)動水位的高差(m)。
46、; 具體選擇水泵型號時,可參照有關(guān)水泵生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄,所選水泵的實(shí)際流量和揚(yáng)程一般應(yīng)稍大于上述計(jì)算值,以確保滿足設(shè)計(jì)要求。 對于用城市供水管網(wǎng)作為水源的灌溉系統(tǒng),不必選擇水泵,而是應(yīng)校核供水管網(wǎng)所能提供的壓力是否滿足灌溉系統(tǒng)的所需壓力(即上述計(jì)算的揚(yáng)程值)。若不滿足,一般需增大各級管徑,以減小水頭損失;或選擇低壓性能好的噴頭,使灌溉系統(tǒng)所需壓力小于等于城市供水管網(wǎng)的壓力。
47、60; 五、噴灌系統(tǒng)的施工安裝 噴灌系統(tǒng)施工安裝的總的要求是,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行,必須修改設(shè)計(jì)時應(yīng)先征得設(shè)計(jì)單位同意并經(jīng)主管部門批準(zhǔn)。涉及到有關(guān)建筑物的施工,應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的要求,如給排水建筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范、地下防水工程施工及驗(yàn)收規(guī)范等。針對草坪噴灌系統(tǒng)的特點(diǎn),在其施工與安裝時,應(yīng)注意以下問題: (一)在已有草坪的地塊內(nèi)施工,除盡量保護(hù)現(xiàn)有草坪外,要特別注意管溝棄土的處理。
48、棄土須分層放置,埋管時須按與開挖時相反的順序分層回填,以保證沿管線種植層內(nèi)的土壤與原有土壤一致。 (二)在干管和每條支管上應(yīng)安裝放水裝置,以便于沖洗管道以及冬季防凍。即使在無凍害的南方地區(qū),在非灌溉季節(jié)一般也應(yīng)放空管道,防止水長期滯留在管道中產(chǎn)生微生物,附著在管壁和噴頭上影響噴灌效果。放水裝置除常見的閘閥、球閥外,還有自動泄水閥,可在灌水停止后自動排出管道中的水。 (三)對于系統(tǒng)壓力變化或地形起伏較大的情
49、況,支管閥門處應(yīng)安裝壓力調(diào)節(jié)設(shè)備,如亨特公司生產(chǎn)的與電磁閥相配套的Accu-Set型壓力調(diào)節(jié)器,使支管進(jìn)口處壓力均衡,保證系統(tǒng)的噴灑均勻度。另外,在必要的管段還應(yīng)安裝進(jìn)排氣閥、泄壓閥等,用以保護(hù)系統(tǒng)的安全。 (四)為便于臨時取水,或?qū)姽嗖灰卓刂频倪吔堑囟芜M(jìn)行人工灌溉,在主管道上一般需安裝一定數(shù)量的快速取水閥(方便體),如亨特HQV型快速取水閥。這種快速取水閥與所配套的鑰匙配合使用,插入鑰匙,閥門即可自動開啟供水;若要停止灌水,只需取下鑰匙,閥門會自動關(guān)閉。
50、160; (五)地埋式草坪噴頭的安裝 1、安裝前須對噴頭進(jìn)行預(yù)置??烧{(diào)噴灑扇形角度的噴頭,出廠時大多設(shè)置在180度,因此在安裝前應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形對噴灑扇形角度的要求,把噴頭調(diào)節(jié)到所需角度。 2、噴頭的頂部應(yīng)與最后的地面相平。這就要求在安裝噴頭時噴頭頂部要低于松土地面,為以后的地面沉降留有余地;或在草坪地面不再沉降時再安裝噴頭。
51、 3、噴頭與支管的連接,最好采用交接接頭(Swing Joint),也稱千秋架。如亨特的SJ-512千秋架、SJ-712千秋架,可有效防止由機(jī)械沖擊,如剪草機(jī)作業(yè)或人為活動而引起的管道和噴頭損壞。同時,采用鉸接接頭,便于施工時調(diào)整噴頭的安裝高度。 4、在管理不便的地區(qū),可安裝具有一定防盜性能的噴頭,如亨特I-20和I-41,以防止不必要的噴頭損壞。這種噴頭在噴頭蓋上配有專用防盜鎖緊螺絲,當(dāng)把螺絲用專用工具擰緊后,噴頭蓋將不能隨意擰開。
52、60; 六、草坪灌溉系統(tǒng)的自動控制 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對草坪綠化工程水平的要求越來越高。同時,為進(jìn)一步解決水資源、能源的短缺和人工成本增加等問題,越來越多的草坪綠化工程采用自動控制灌溉系統(tǒng)。目前常用的自動控制系統(tǒng)可分為時序控制灌溉系統(tǒng)、ET智能灌溉系統(tǒng)、中央計(jì)算機(jī)控制灌溉系統(tǒng)兩大類。 1.時序控制灌溉系統(tǒng)
53、0; 時序控制灌溉系統(tǒng)將灌水開始時間、灌水延續(xù)時間和灌水周期作為控制參量,實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動灌水。其基本組成包括:控制器、電磁閥,還可選配土壤水分傳感器、降雨傳感器及霜凍傳感器等設(shè)備。其中控制器是系統(tǒng)的核心。灌溉管理人員可根據(jù)需要將灌水開始時間、灌水延續(xù)時間、灌水周期等設(shè)置到控制器的程序當(dāng)中,控制器既通過電纜向電磁閥發(fā)出信號,開啟或關(guān)閉灌溉系統(tǒng)。 控制器的種類很多,可分為機(jī)電式和混合電路式,交流電源式和直流電池操作式等。其容量有大有小,最小的控制器只控制單個電磁閥,而最大的控制
54、器可控制上百個電磁閥。 電磁閥一般為交流24伏隔膜閥,通過電纜與控制器相連。電磁閥啟閉時有一定時間的延遲,這一特性可有效防止管網(wǎng)中的水擊現(xiàn)象,保護(hù)系統(tǒng)安全。 目前國內(nèi)的自動控制灌溉系統(tǒng),基本上均為時序控制灌溉系統(tǒng)。 2.ET智能灌溉系統(tǒng) ET智能灌溉系統(tǒng),將與植物需
55、水量相關(guān)的氣象參量(溫度、相對濕度、降雨量、輻射、風(fēng)速等)通過單向傳輸?shù)姆绞?,自動將氣象信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息傳遞給時序控制器。使用時只需將每個站點(diǎn)的信息(坡度、作物種類、土壤類型、噴頭種類等)設(shè)定完畢,無需對控制器設(shè)定開啟、運(yùn)行、關(guān)閉時間,整個系統(tǒng)將根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、土壤特性、作物類別等不同情況,實(shí)現(xiàn)自動化精確灌溉。 3.中央計(jì)算機(jī)控制灌溉系統(tǒng) 中央計(jì)算機(jī)控制灌溉系統(tǒng),將與植物需水相關(guān)的氣象參量(溫度、相對濕度、降雨量、輻射、風(fēng)速等)通過自動電子氣象站反
56、饋到中央計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)會自動決策當(dāng)天所需灌水量,并通知相關(guān)的執(zhí)行設(shè)備,開啟或關(guān)閉某個子灌溉系統(tǒng)。在中央計(jì)算機(jī)控制灌溉系統(tǒng)中,上述時序控制灌溉系統(tǒng)可作為子系統(tǒng)。 美國亨特公司開發(fā)的IMMS中央計(jì)算機(jī)控制灌溉系統(tǒng),可通過有線、無線、光纜、電話線、甚至手機(jī)網(wǎng)絡(luò)等方式對無限量的子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制,如對小到一個公園、大到一個城市甚至幾個城市的所有園林灌溉系統(tǒng),均可由一臺中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動控制。 這種中央計(jì)算機(jī)
57、控制灌溉系統(tǒng)是真正意義上的自動灌溉系統(tǒng)。目前在很多發(fā)達(dá)國家的園林綠地灌溉系統(tǒng),以及高爾夫球場的灌溉系統(tǒng)中已被廣泛采用。 例如,在美國拉斯維加斯城,只用了三套中央計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),將所有草坪和花卉實(shí)現(xiàn)自動灌溉,一套用于控制全城的公園綠地、飯店草坪、街道花卉等灌溉,另兩套則用于130多所大學(xué)的所有綠地灌溉。 七、草坪的用水管理 用水管理是草坪噴灌系統(tǒng)全部管理工作的核心。草坪噴灌系統(tǒng)建成后,用水管理的好壞,直接關(guān)系到噴灌系統(tǒng)能否發(fā)揮其應(yīng)有的作用。用水管理的基本任務(wù)是,根據(jù)噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和當(dāng)?shù)貧夂?、草坪種類、生育階段、土壤水分、水源供水等狀況,合理組織草坪噴灌作業(yè),達(dá)到提高灌溉效率、保持
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