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PAGE11PAGE47目錄概述園林草坪噴灌的特點(2)噴灌系統(tǒng)的組成(3)噴灌水力學基礎靜水壓力(4)動水壓力(5)園林草坪噴灌設備噴頭(7)管材(10)自動控制設備(12)園林噴灌系統(tǒng)設計原理第一節(jié)收集資料(17)第二節(jié)灌溉需水量確定(18)第三節(jié)確定水和能源的供應(18)確定灌溉系統(tǒng)的形式(20)噴頭選型(20)布置噴頭(22)劃分輪灌組(26)灌溉系統(tǒng)水力學計算(28)園林草坪噴灌系統(tǒng)施工安裝(32)草坪的用水管理(34)附錄1典型園林草坪噴灌設備性能參數(shù)附錄2典型場地噴頭布置第一章概述灌溉是彌補自然降水在數(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,而且往往由于不能及時灌水、過量灌水或灌水不足,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?,F(xiàn)代園林草坪灌溉的方法主要有噴灌和微灌技術,如果我們想使整個面積都得到相同的水量,通常用噴灌,如草坪灌溉。如果我們想讓某一特定區(qū)域濕潤而使周圍干燥時,可采用微噴灌或滴灌,如灌木灌溉。滴灌有時也用于草坪地下灌溉。園林草坪噴微灌技術以其節(jié)水、節(jié)能、省工和灌水質量高等優(yōu)點,越來越被人們所認識。第一節(jié)園林草坪噴灌的特點園林草坪是為改善環(huán)境、增加美感、陶冶性情等目的而栽植的,因此要求它們最好常年生長皆綠,每年只需剪而不必種植,另外,草坪使土壤滲吸速度降低,要求采用少量頻灌法灌溉,而且為了節(jié)約勞力和資金、提高噴灌質量的要求,園林草坪灌溉大多采用自動化控制固定式噴灌系統(tǒng)。要求水質和噴灑質量較為嚴格,特別是對高級觀賞植物和高爾夫球場的草皮,要求噴灌均勻度較高,如有漏噴或噴灑過量。都會造成嚴重損失。草坪噴灌多數(shù)在夜間進行,其原因之一是草坪白天噴灌,蒸發(fā)損失大。一般夜晚噴灌時能比白天少消耗10%以上的水量;原因之二是有些草坪白天不允許噴灑,如高爾夫球場進行比賽、公園娛樂區(qū)進行文娛活動等。噴灌系統(tǒng)不能影響草坪的維護作業(yè)。草坪需要經(jīng)常性的修剪、植保、施肥等,這些作業(yè)往往由機械完成。因此,需要選擇特殊的設備。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。精心設計的噴灌系統(tǒng),通過正確選擇噴頭和進行噴點的布置,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。第二節(jié)噴灌系統(tǒng)的組成一個完整的噴灌系統(tǒng)一般由水源、首部樞紐、管網(wǎng)和噴頭等組成。水源:一般多用城市供水系統(tǒng)作為噴灌水源,另外,井泉、湖泊、水庫、河流也可作為水源。在草坪的整個生長季節(jié),水源應有可靠的供水保證。同時,水源水質應滿足灌溉水質標準的要求。首部樞紐:其作用是從水源取水,并對水進行加壓、水質處理、肥料注入和系統(tǒng)控制。一般包括動力設備、水泵、過濾器、施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表、壓力表,以及控制設備,如自動灌溉控制器、衡壓變頻控制裝置等。首部設備的多少,可視系統(tǒng)類型、水源條件及用戶要求有所增減。當城市供水系統(tǒng)的壓力滿足不了噴灌工作壓力的要求時,可建專用水泵站或加壓水泵室或專用水塔,有時可在自來水管路上加裝一臺管道泵即可。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,如干管、支管、毛管等,通過各種相應的管件、閥門等設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、水力學性能良好且不會銹蝕的塑料管道,如PVC管、PE管等。同時,應根據(jù)需要在管網(wǎng)中安裝必要的安全裝置,如進排氣閥、限壓閥、泄水閥等。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。第二章噴灌水力學基礎水力學是研究液體特性(靜止和運動狀態(tài))的一門學科。依據(jù)水力學知識設計的管網(wǎng),可以大大減少灌溉系統(tǒng)的投資和在運行過程中的維護保養(yǎng)費用。通過控制水的流速,可以減少水流在管網(wǎng)系統(tǒng)中的壓力水頭耗損。而不符合水力學特性的設計,會使噴灌系統(tǒng)的灌水質量降低、工程費用偏大和浪費水資源,并有可能使管受力過大,甚至導致管道破裂。因此管網(wǎng)水力學分析對于減少工程造價、提高灌溉效率和灌溉質量等都具有很重要的作用。為了能正確設計噴灌系統(tǒng),我們首先需要掌握一些有關水的知識。靜水壓力1升水重1kg,即水的比重為1000kg/m3。在重力作用下,水總是由高處流向低處,一個重要的概念就是水壓力(也稱水頭),它是指水對單位面積上作用力的大小,其計算公式如下:式中,P-水壓力(kPa);F-作用力(N);A-面積(m2)。0.3m0.6m0.1m×0.1m圖2-11裝有0.3m和0.6m高水的柱形容器0.3m0.6m0.1m×0.1m圖2-11裝有0.3m和0.6m高水的柱形容器P=W/A=(1000kg/m3*0.3m)/(0.01m2)=30000kg/m2=294000N/m2=294kPa如果底面積為0.01m2的柱狀容器充0.6米高的水,則容器底部壓力為:P=W/A=(1000kg/m3*0.6m)/(0.01m2)=60000kg/m2=588000N/m2=588kPa60mABCabc1m60mABCabc1m0.5m圖2-2靜水壓力示意圖因此,水壓力還可用“水頭高度”或簡稱“水頭”來表示。壓力與水頭之間的相互轉換關系為:1m水頭=10kPa,60m水頭高即為600kPa。靜水壓力是指水不流動的封閉系統(tǒng)中水的壓力。一條充滿水的管子,閥門全部關閉,系統(tǒng)中的壓力即靜水壓力,靜水壓力是一個系統(tǒng)所能獲得的最大的壓力。 如圖2-2所示,水塔水位高度60米,輸水管道埋深1米,地面有起伏,B點地面比A點和C點高0.5米。當輸水管道末端的閘閥關閉,管中充滿水但沒有水流流動時,管道中各個位置的水壓力即為靜水壓力。根據(jù)靜水壓力的定義,圖中管道a點、b點和c點的靜水壓力均為61米,而地面A點、B點和C點的靜水壓力分別為60米、59.5米和60米。第二節(jié)動水壓力當閥門打開時,系統(tǒng)中的水就開始運動了,水在管道中流動時,水與管壁由于摩擦而產(chǎn)生壓力損失,另外,連接件、閥門、水表和逆止閥等對水的流動都有阻力,這些阻力也會產(chǎn)生壓力損失,使管道內水壓力減低。動水壓力,即水流流動狀態(tài)下管道內的水壓力,磨擦損失和高程變化都會使系統(tǒng)內的動水壓力變化。如圖2-3所示,將管道末端的閥門打開,管道中的水即成為流動的水,管網(wǎng)中各點的水壓力即為動水壓力,如果由于摩擦損失,水塔至A點、B點和C點的水頭損失分別為0.1m、0.8m和1m,根據(jù)動水壓力的定義,管道a點、b點和c點的動水壓力分別為60.9m、60.2m和60m。而地面A點、B點和C點的水壓力分別為59.9m、58.7m和59m。60mA60mABCabc1m0.5m0.8m1m0.1m圖2-3動水壓力示意圖水流通過管道的速度快,除摩擦損失大外,大的水流速度還會引起一些其他問題。因此管道中的流速不能過大,根據(jù)經(jīng)驗,噴灌管道中可接受的最大流速為1.5m/s。流速超過1.5m/s時,其壓力損失會急劇增大。第三章園林草坪噴灌設備噴頭常見的園林噴頭主要有以下幾類:升降式噴頭圖3-1升降固定式噴頭這種噴頭也稱為升縮式噴頭,不噴灌時整個噴頭降到地面以下,而當壓力水充滿管道時,則在壓力作用下升起,高出地面一定高度進行噴灌,高度為幾厘米至幾十厘米不等,對于草皮只要幾厘米就可以了,而灌溉花卉則要升起幾十厘米。常見的有以下幾類。圖3-1升降固定式噴頭升降固定式噴頭圖3-2美國雨鳥MAXI-PAW系列升降搖臂式噴頭圖3-2美國雨鳥MAXI-PAW系列升降搖臂式噴頭2、升降搖臂式噴頭由一個搖臂式噴頭與外罩兩大部分組成,外形如圖3-2所示。外罩的下部是容納豎管與壓力彈簧的套管,上部是容納搖臂式噴頭的外殼,在噴頭頂部還裝有連在一起的頂蓋和噴頭。當不工作時,由于管內壓力下降,噴頭、豎管及頂蓋在重力與彈簧力的作用下,下降到與地面齊平,并把外殼蓋住。工作時,在管內壓力的作用下,噴頭、豎管及頂蓋升起,噴頭的噴嘴高出地面進行噴灌。根據(jù)噴灑范圍的要求,搖臂式噴頭可以作全圓噴灑,也可以作扇形噴灑。由于搖臂式噴頭工作壓力一般為150~350kPa,所以這種噴頭不適于直接利用自來水壓力來噴灌。這種的噴頭射程一般比固定式噴頭大,比較適合在面積較大的開闊草坪使用。3、水輪驅動射流式噴頭圖3-3美國雨鳥5000系列水輪驅動射流式噴頭圖3-3美國雨鳥5000系列水輪驅動射流式噴頭圖3-4美國雨鳥R-50水渦輪驅動噴頭旋球驅動的射流式噴頭利用一個金屬旋球來驅動噴嘴旋轉的噴頭。在噴頭下部有一個斜的進水孔,壓力水進入腔室即形成高速旋轉的水流,這水流沖擊金屬球在腔室上沿作圓周運動,此時金屬球就不斷撞擊與噴嘴連接在一起的凸緣,使噴嘴作緩慢旋轉。反作用式噴頭圖3-5反作用式噴頭它是一種射流式噴頭,利用水舌噴出時的反作用力驅動噴管旋轉(圖3-5)。這種形式在家庭小花園中對噴射的射程要求不高時經(jīng)常作用。為了美觀,其外形常做成各式各樣的,而且使其水舌噴出時形成各種各樣的造型。為了便于在草地上拖動,這種噴頭下常裝有滑橇或小輪子。圖3-5反作用式噴頭孔管式噴頭圖3-6孔管式噴頭用于園林噴灌的孔管式噴頭多為小型移動式的,圖3-6所示的即為其中一種。這是一種單列孔管,但是它將孔管做成弧形以擴大沿管軸線的噴灑范圍,并由水輪驅動,使孔管繞軸線擺動。這樣的噴頭可以濕潤一個10~14m×20m的矩形面積,工作壓力僅100~200kPa,可直接利用自來水壓力噴灌,很適合于庭院小草坪的灌溉,而且噴射水舌有似孔雀開屏,較為美觀。圖3-6孔管式噴頭圖3-7可調射程搖臂式噴頭可控制射程的搖臂式噴頭圖3-7可調射程搖臂式噴頭由于園林噴灌多在人們活動較多的地方進行,因此常要求噴灌濕潤范圍有嚴格的邊界。在一個系統(tǒng)里,一般用相同的噴頭,這樣,就很不容易精確地組合成某一特定的形狀;況且系統(tǒng)工作壓力不可能非常穩(wěn)定,射程隨著工作壓力而變化,有可能噴射到灌溉范圍以外的道路、亭臺上去。因此有時在搖臂式噴頭的噴嘴上方加一塊可以調節(jié)角度的控制射程的板,通過調節(jié)其角度來調節(jié)噴頭的射程(圖3-7)。另外,搖臂式噴頭的搖臂撞擊噴管時,從搖臂前端導流器上濺出來的水流是與噴嘴噴出的水舌垂直的,這在扇形噴灌時就有可能噴到我們所不希望打濕的地方去。因此,也有的在導流器上再加上一節(jié)導流管,使得這一束水流噴射的方向改變,從而與噴嘴的主水舌相一致。這樣就有可能嚴格控制扇形噴灌的濕潤范圍。草坪噴頭還可按射程分類,有小射程噴頭、中等射程噴頭和大射程噴頭;按調節(jié)方式分,有無工具調節(jié)和有工具調節(jié)噴頭等。小射程噴頭-一般為固定式散射式噴頭,如美國雨鳥1800系列、UNI-Spray系列;美國尼爾森6300系列。這些噴頭可選配各種噴灑形式和可調角度的噴嘴,噴灌強度較大。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。中等射程噴頭-多為旋轉式噴頭,如雨鳥T-Bird系列齒輪驅動無工具調節(jié)噴頭、R-50球驅動無工具調節(jié)噴頭、Maxi-Paw搖臂式無工具調節(jié)噴頭、5004齒輪驅動有工具頂部調節(jié)噴頭;美國尼爾森5500系列、6000系列、6700系列。這些噴頭適用于中型面積綠地的灌溉。大射程噴頭-如雨鳥Falcon和Talon系列;美國尼爾森6500系列、7000系列和7500系列。除用于大面積草坪灌溉外,特別適合于運動場草坪灌溉系統(tǒng)和高爾夫球場草坪灌溉。高爾夫球場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成體系,如雨鳥Eagle系列和Impact-D系列噴頭,即專為高爾夫球場草坪噴灌而設計。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。管材噴灌常用的塑料管有硬聚氯乙烯管、聚乙烯管等。它們的承壓力隨管壁厚度和管徑不同而異,一般為0.4~0.6Mpa。硬塑料管的優(yōu)點是:耐腐蝕,使用壽命長,一般可用20年以上;重量小,搬運容易;內壁光滑、水力性能好,過水能力穩(wěn)定;有一定的韌性,能適應較小的不均勻沉陷。缺點是:材質受溫度影響大,高溫發(fā)生變形,低溫變脆;受光、熱老化后,強度逐漸降低,工作壓力不穩(wěn)定;膨脹系數(shù)大等。硬聚氯乙烯(PVC)管的規(guī)格和技術性能指標見表3-1。聚乙烯(PE)管有高密度聚乙烯管和低密度聚乙烯管。前者為低硬度管,后者為高硬度管。輕工業(yè)部標準SG80-75規(guī)定,低密度聚乙烯管在常溫條件下使用壓力為0.4Mpa,而地埋噴灌固定管的內水壓力常常達到0.6Mpa級或1Mpa級。在選用時要予以注意。聚乙烯管的規(guī)格和技術性能標準見表3-2。表3-1硬聚氯乙烯管的規(guī)格及尺寸公差外徑(mm)外徑公差(mm)輕型重型壁厚及公差(mm)近似重量(kg/m)壁厚及公差(mm)近似重量(kg/m)32±0.31.5+0.440.222.5+0.550.3540±0.42.0+0.440.363.0+0.660.5250±0.42.0+0.440.453.5+0.660.7763±0.52.5+0.550.714.0+0.881.1175±0.52.5+0.550.854.0+0.881.3490±0.73.0+0.661.234.5+0.991.81110±0.83.5+0.771.755.5+1.112.71125±1.04.0+0.88+2.296.0+1.113.55140±1.04.5+0.992.887.0+1.224.38160±1.25.0+1.003.658.0+1.445.72180±1.45.5+1.114.529.0+1.667.26200±1.56.0+1.115.4810.0+1..78.95225±1.87.0+1.227.20250±1.87.5+1.338.56280±2.08.5+1.5510.88315±2.59.5+1.6613.68表3-2聚乙烯管的規(guī)格及尺寸公差外徑(mm)外徑公差(mm)壁厚及以公差(mm)近似重量(kg/m)32±0.52.5+0.550.21340±0.53.0+0.660.32150±0.54.0+0.880.53263±0.85.0+0.880.83875±0.86.0+0.99自動控制設備一、自動化灌溉系統(tǒng)的分類全自動化灌溉系統(tǒng)全自動化灌溉系統(tǒng)不需要人直接參與,通過預先編制好的控制程序和根據(jù)反映作物需水的某些參量可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。人的作用只是調整控制程序和檢修控制設備。這種系統(tǒng)中,除灌水器(噴頭、滴頭等)、管道、管件及水泵、電機外,還有中央控制器、自動閥、傳感器(土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器等)及電線等。半自動化灌溉系統(tǒng)半自動化灌溉系統(tǒng)中在田間沒有安裝傳感器,灌水時間、灌水量和灌溉周期等均是根據(jù)預先編制的程序,而不是根據(jù)作物和土壤水分及氣象狀況的反饋信息來控制的。這類系統(tǒng)的自動化程度很不一樣,如有的泵站實行自動控制,有的泵站采用手動控制;有的沒有中央控制器,而只是在各支管上安裝了一些順序轉換閥或體積閥等。二自動化灌溉系統(tǒng)中的典型部件控制器圖3-8控制器中央控制器被看作為自動化灌溉系統(tǒng)的大腦??刂破鞲鶕?jù)灌溉管理人員輸入的灌溉程序(灌水開始時間、延續(xù)時間、灌水周期等)向電磁閥發(fā)出電信號,開啟及關閉灌溉系統(tǒng)。圖3-8控制器控制器可分機電式及混合路式、交流式及直流式??刂破鞯娜萘靠纱罂尚?,最小的控制器可控制一個電磁閥,最大的可控制數(shù)百個電磁閥??刂破黝~定輸入電壓有220V或110V兩種,額定輸出電壓為24V。實際輸出電壓通常在26~28V。一臺控制器可控制若干個輪灌區(qū),一個輪灌區(qū)定義為一個站。一般生產(chǎn)廠家提供多種站式控制器以供選擇。以雨鳥公司生產(chǎn)的ESP-MC控制器為例(圖3-8),有8、12、16、24、32、40等站式。一個站可控制2~3個電磁閥,一臺ESP-MC控制器最多可控制120個電磁閥。自動控制器工作之前,必須輸入時間程序。程序輸入有多種方式,雨鳥公司生產(chǎn)的ESP系列控制器通過面板上的鍵輸入程序。摩托羅拉生產(chǎn)的Irrinet及雨鳥公司生產(chǎn)的直流控制器LINIK則通過一個獨立的程序編輯器輸入。較好的控制器通常可設置數(shù)套程序以滿足系統(tǒng)內不同作物或不同灌水方法(噴、滴灌等)下的灌水要求。控制器內設有公公共線(又又稱“零線”)接線端端子及控制制線(又稱稱“火線”)接線端端子。此外外,有的控控制器內還還設有傳感感器接口。好的控制器具備備多種功能能,如:(1)循環(huán)+入滲功功能。將一一次灌水時時間等分成成若干段,每每段時間之之間可自由由設定間隔隔時間。此此功能可滿滿足生產(chǎn)上上多種要求求,如:土土壤入滲率率低時,要要求將日需需水量分若若干次灌入入,以免引引起徑流。將將一次灌水水分成若干干段后,還還可滿足育育苗時灌水水頻繁、次次灌水量少少的要求。(2)降雨延遲功能能。此功能能可在露天天灌溉系統(tǒng)統(tǒng)降雨后對對原設定程程序起干涉涉作用。雨雨量傳感器器在降雨時時終止控制制器工作,再再延遲一定定時間使程程序恢復工工作。(3)手動灌溉控制制功能。一一般控制器器均有此種種功能,以以便在控制制器設定灌灌水時間以以外,手工工啟動或關關閉系統(tǒng)。隨著技術的發(fā)展展,控制器器的功能將將越來越多多,以便使使灌溉管理理越來越靈靈活,最大大限度地滿滿足生產(chǎn)要要求。但是是,功能越越多,往往往價格越高高,維修越越困難。選選定控制器器時應依具具體要求選選擇。自動閥自動閥種類很多多,按其操操作的方式式分為水動動閥、電磁磁閥等;按按其功能又又可分為開開閉閥、截截止閥、逆逆止閥、體體積閥、順順序動作閥閥等。下面面僅以最為為常用的電電磁閥來說說明其工作作原理。電磁閥一般為隔隔膜閥,如如圖3-9所示。電電磁閥腔內內由一個特特制的橡膠膠隔膜隔開開。隔膜在在水壓作用用下上升,將將閥門打開開。隔膜在在水壓作用用下落回隔隔膜座時,關關閉閥門。電磁閥內橡膠隔隔膜的上部部與水接觸觸的面積大大,下部與與水接觸的的面積小。如如果隔膜上上下的壓強強(單位面面積上的水水壓力)相相等時,由由于隔膜上上面接觸水水面的面積積大于下面面,導致放放加在隔膜膜上部的水水壓力大于于隔膜下面面的水壓力力,隔膜被被壓回隔膜膜座,關閉閉閥門。相相反,圖3-9電磁閥外形與剖視圖如果隔膜下下面隨的壓壓力大于隔隔膜上面的的壓力時,閥閥門開啟。閥閥門上游到到隔膜上腔腔之間有一一個過水小小孔,使進進入上游的的水流入上上腔,調節(jié)節(jié)隔膜上、下下游水壓力力。隔膜上上腔水可通通過上腔與與電磁頭下下的小孔流流入下游。這這樣,從閥閥門上游到到下游之間間有一個細細小的過水水通道,如如圖3-10,此通道道開與關,由由電磁頭上上的金屬塞塞控制。金金屬塞落下下由通道關關閉,上升升由開啟。此此通道如打打開,上游游的水流向向下游(微微小流量),導導致隔膜上上腔壓力小小于隔膜下下腔壓力,閥閥門打開。相相反,如果果此通道關關閉,隔膜膜上腔的水水壓會在短短時間內與與閥上游水水壓力相等等,從而使使膜上壓力力大于膜下下壓力,關關閉閥門。圖3-9電磁閥外形與剖視圖圖3-10電磁閥結構示意圖1-電磁頭;2-流量調節(jié)手柄;外排氣螺絲;4-電磁閥上腔;5-橡皮隔膜;6-導流孔從上述閥門開、關關的過程可可以看出,電電磁閥上電電磁頭的作作用僅在于于驅使金屬屬塞上下運運動,堵塞塞或開通閥閥門上游與與下游之間間的通道。而而驅使閥門門開、關的的真正動力力為水壓。因因此,當系系統(tǒng)中流量量及水壓不不足時,電電磁閥是無無法正常圖3-10電磁閥結構示意圖1-電磁頭;2-流量調節(jié)手柄;外排氣螺絲;4-電磁閥上腔;5-橡皮隔膜;6-導流孔電磁頭上的金屬屬塞靠電磁磁力提升,靠靠塞上的彈彈簧壓下。隔膜閥分常開及及常閉兩種種,一般為為常閉閥。電線確定采用什么樣樣的控制器器及電磁閥閥后,應選選擇采用什什么樣的電電線??刂破靼l(fā)出的額額定電壓值值為24V。如果線線路太長(有有的灌區(qū)最最遠端電磁磁閥距控制制器可能達達1km多),線線選的不夠夠粗的話,會會使沿程電電壓損失太太大,達不不到開啟電電磁閥要求求的最小電電壓值,系系統(tǒng)無法正正常工作。因因此選擇合合適的電線線是非常重重要的。電電線選擇步步驟如下。(1)確定允許的電電壓損失值值。所謂允允許電壓損損失即指控控制器輸出出電壓與電電磁閥最小小工作電壓壓之差。如如無廠家確確切數(shù)據(jù),通通??晒浪闼銥?V。(2)計算允許最大大電阻值。計計算公式為為防水接頭公用線(零線)火線圖3-11典型自動灌溉系統(tǒng)線路連接圖式中:R為允許許最大電阻阻值,Ω;U0為允許電電壓損失值值,V;I為電磁閥防水接頭公用線(零線)火線圖3-11典型自動灌溉系統(tǒng)線路連接圖(3)根據(jù)實際線路路,計算出出單位長度度上(如每每100mm)允許的的電阻值。(4)與市場上銷售售的電線的的單位長度度上電阻值值相比,確確定適宜的的電線型號號。原則是是選定電線線的電阻值值應當小于于計算的單單位長度允允許電阻值值。三、自動控制系系統(tǒng)的線路路連接每個電電磁閥有兩兩條線,其其中任何一一條均可作作為控制線線(又稱“火線”),另一一條可作為為公共線(又又稱“零線”)。每一一條控制線線單獨接入入控制器相相應站的接接線端子上上。全系統(tǒng)統(tǒng)只有一條條公共線,將將其接入公公共端子上上即可(圖圖3-11)。第四章園林草草坪噴灌系系統(tǒng)設計原原理第一節(jié):收集資資料收集現(xiàn)場資料是是設計過程程中非常重重要的一步步。完整和和準確的田田間信息資資料對于噴噴灌系統(tǒng)的的正確設計計是很有必必要的。如如果沒有田田間現(xiàn)場的的準確資料料,就不可可能有準確確的灌溉系系統(tǒng)設計。園林的布局應有標有尺寸或或有比例的的平面圖,比比例尺最好好為1/1000~1//200。圖上應應標有草地地邊界、建建筑物(包包括窗戶和和門的位置置)、灌木木、喬木、樹樹籬、花壇壇、小路、電電線桿、圍圍墻等的形形狀、高度度與位置及及其他的地地貌特征。在在有斜坡面面的時候,要要注明坡度度,同時,不不允許噴灑灑的地方(如如對著草坪坪的窗戶等等)也應在在圖中做出出標注。總總之,圖上上應標出所所有可能對對灌溉系統(tǒng)統(tǒng)造成影響響的因素,以以及可能會會因灌溉水水灑在上面面而受到影影響的東西西。如果沒沒有現(xiàn)成的的圖就要自自己實地測測量繪制。2.了解植物物的種類和和特性不同的的花卉對水水分的需求求是明顯不不同的,應應對植物的的耗水特性性有所了解解,按對水水分的不同同需要量進進行噴灌。3.土壤種類類主要了了解土壤對對水的滲吸吸速度和保保水能力,應應了解土壤壤容重和質質地、田間間持水量等等。,4.氣象資料料包括氣溫、降雨雨、風速風風向、空氣氣濕度等,用用于確定用用水高峰期期的需水量量和噴頭組組合形式。5.水源與能能源包括可能使用的的水源的類類型(自來來水、河流流、井水、池池塘等)和和園林的相相對位置,對對于自來水水系統(tǒng)則要要了解靠得得最近的管管道的管徑徑和壓力及及市政部門門一天中對對用水有時時間的限制制。如果以以井為水源源就要確定定井的出水水量、原配配水泵的功功率、揚程程和型號、動動水位和電電源位置6.資金與技技術要求這將決定我們選選用什么類類型的噴灌灌系統(tǒng),按按照多高的的標準來設設計,技術術要求包括括園林草坪坪使用的情情況,何時時使用,何何時可以進進行灌溉等等。灌溉需水量的確確定作物物需水量指指園林草坪坪植物的株株間蒸發(fā)和和植株蒸騰騰之和。株株間蒸發(fā)是是指通過土土壤和土壤壤表面的水水分蒸發(fā);;植株蒸騰騰是指作物物從土壤中中吸收的水水分。兩者者之和稱為為騰發(fā)量。影響需需水量的因因素有氣象象條件(溫溫度、濕度度、輻射及及風速等)、土土壤性質及及其含水狀狀況、植物物種類及生生育階段等等。由于上上述這些影影響因素錯錯綜復雜,確確定灌溉需需水量最可可靠的辦法法是進行實實際觀測。但但往往在規(guī)規(guī)劃設計階階段缺乏實實測資料,這這時就需要要根據(jù)影響響需水量的的因素進行行估算。估估算灌溉需需水量的方方法很多,可可通過公式式進行計算算,或參照照表4-1的經(jīng)驗數(shù)數(shù)據(jù)選?。海汗喔认到y(tǒng)的的設計,應應滿足草坪坪需水高峰峰期的日需需水量,即即按最不利利的條件設設計,選取取特定氣象象條件下的的最高日需需水量,以以使系統(tǒng)有有足夠的供供水能力。我們將在后面的的設計過程程中討論噴噴灌強度。選選擇適合灌灌溉需水量量的噴頭是是設計者應應考慮的關關鍵因素。表4-1氣象條件與作物物需水量氣象條件濕冷干冷濕暖干暖濕熱干熱日需水量(mmm)2.5-3.883.8-5.003.8-5.005.0-6.445.0-7.667.6-11..4表中,“冷”指仲夏最最高氣溫低低于21攝氏度度;“暖”指仲夏最最高氣溫在在21至32攝氏度度之間;“熱”指仲夏最最高氣溫高高于32攝氏度度;“濕”指仲夏平平均相對濕濕度大于550%;“干”指仲夏平平均相對濕濕度低于550%。第三節(jié):確定水水和能源的的供應水源可以是河水水、塘水和和湖水等,但但園林灌溉溉較多是以以民用給水水系統(tǒng)(即即自來水)作作為灌溉水水源。如果水源為自來來水,需要要確定兩個個重要信息息,第一個個是供水管管網(wǎng)可以提提供多大的的流量,第第二個是供供水管網(wǎng)可可以提供多多大的工作作壓力。為此,需要收集集現(xiàn)場資料料,包括::靜水壓力力,水表尺尺寸,供水水管尺寸、長長度和材質質。靜水壓力可以通通過壓力表表來測定。夏夏季白天(或或最不利條條件)供水水管網(wǎng)與噴噴灌系統(tǒng)連連接處的靜靜水壓力一一般為最低低靜水壓力力。水表的尺寸是決決定供水管管網(wǎng)可以向向噴灌系統(tǒng)統(tǒng)提供多大大流量的一一個重要因因素。一、計算供水管管網(wǎng)可以向向噴灌系統(tǒng)統(tǒng)提供的最最大流量我們可以用3個個規(guī)則來確確定灌溉系系統(tǒng)可用的的水的流量量。每個規(guī)規(guī)則得出的的流量結果果用L/miin來表示。選選擇最小的的流量作為為系統(tǒng)可用用的最大流流量。規(guī)則一:水表的的水頭損失失不能超過過規(guī)定的最最小靜水壓壓力的10%。這個規(guī)則用來防防止灌溉系系統(tǒng)發(fā)生太太大的水頭頭損失。查查閱水表水水頭損失圖圖表可以確確定這個流流量。規(guī)則二:最大流流量不能超超過水表最最大刻度的的75%。這個規(guī)則是為了了保護水表表不受破壞壞。如果設設計流量過過大,水表表慢慢會不不準,最后后會失效。規(guī)則三:水流通通過管道的的速度不能能超過1.5-22.3mm/s。如果供水管道為為塑料管,采采用1.55m/s的速度,金金屬管可以以采用較大大值用這三個規(guī)則來來計算系統(tǒng)統(tǒng)流量,最最后選擇最最小的流量量作為供水水管網(wǎng)可以以向噴灌系系統(tǒng)提供的的最大流量量。二、計算供水管管網(wǎng)可以向向噴灌系統(tǒng)統(tǒng)提供的壓壓力為了確定工作壓壓力,需要要計算從水水源到與灌灌溉主管道道連接點的的所有組件件的水頭損損失,并考考慮地形高高差。水頭頭損失的計計算將在后后面章節(jié)中中講述。如果計算得到的的壓力不能能滿足噴灌灌系統(tǒng)的壓壓力要求,就就要考慮加加設水泵來來加壓,水水泵可以由由電動機帶帶動或內燃燃機帶動,這這要由當?shù)氐貤l件來確確定。由于于園林草坪坪噴灌周圍圍環(huán)境應不不受污染,而而內燃機運運行時噪聲聲較大,所所以如電力力供應有保保障則多用用電動機。如如果采用離離心泵,為為了保護水水泵機組,往往往需要建建立一個泵泵房,但是是有時環(huán)境境所不允許許的,此時時建議選用用管道泵,這這種泵噪音音低、結構構緊湊、直直接安裝在在管道上,可可以充分利利用自來水水的壓力,而而且可以不不建泵房,只只要做一個個金屬柜加加以保護即即可。確定灌溉系統(tǒng)的的形式園林草草坪噴灌系系統(tǒng)一般設設計標準較較高,灌水水比較頻繁繁,而且管管理人員少少,所以大大多采用固固定式噴灌灌系統(tǒng),并并且每一個個噴點都裝裝有升降式式固定噴頭頭,并經(jīng)常常全部埋在在地下。另另外,由于于許多草坪坪在白天要要使用,例例如高爾夫夫球場和足足球場白天天有賽事,公公園草坪白白天要向游游人開放,因因此只好在在夜晚噴灌灌,這樣固固定式較為為方便,而而且最好能能裝有自動動控制系統(tǒng)統(tǒng),以降低低管理人員員的勞動強強度。只有有在南方濕濕潤地區(qū)每每年灌水次次數(shù)不多,而而且使用不不很頻繁的的園林,如如校園的邊邊遠地段、住住宅和辦公公樓周圍草草地等,或或資金困難難時,可以以考慮選用用半固定式式或自動化化程度較高高的移動機機組與設備備。第五節(jié)噴頭選選型噴頭種類很多,每每種噴頭都都有自己特特有的使用用范圍,選選擇噴頭時時,應考慮慮以下一些些因素:用戶對噴頭形式式的要求灌區(qū)大小和地形形植物類型現(xiàn)有水壓和流量量當?shù)丨h(huán)境條件(風風、溫度和和降雨量)土壤類型和入滲滲率噴頭的一致性灌區(qū)大大小和地形形、灌溉植植物的種類類影響噴頭頭的選擇,例例如,草坪坪、灌木、樹樹林可能需需要不同類類型的噴頭頭。在“水力學基礎”中中我們已經(jīng)經(jīng)知道,水水壓和流量量是設計者者首先要考考慮的因素素。每一種種噴頭都有有其自己的的工作壓力力,如果不不增加水泵泵,而直接接使用自來來水管網(wǎng)的的水壓,所所選擇的噴噴頭應滿足足現(xiàn)場可提提供水壓力力和流量要要求。特殊氣候條件的的地區(qū)需要要特殊的噴噴頭,例如如,有風地地區(qū)需要低低角度噴頭頭,使水流流緊貼地面面以防被風風吹走,炎炎熱干旱地地區(qū)需要大大流量的噴噴頭。在“收集資料”中,我我們已經(jīng)談談到,噴灌灌強度不能能大于土壤壤入滲率,低低灌溉強度度的噴頭在在坡地噴灌灌中常用,這這樣可以減減少地表徑徑流和水土土流失。在布置支管或把把噴頭按不不同的控制制閥分組時時,最重要要的原則是是盡可能不不要在同一一閥所控制制的管路上上把不同類類型的噴頭頭混在一起起使用,即即灌水強度度不同的噴噴頭應該分分開布置在在不同的控控制閥管路路上。如果果灌水強度度不同的噴噴頭放在一一起,用戶戶或系統(tǒng)維維護人員就就可能對某某一個小區(qū)區(qū)過量灌溉溉,才能使使另一小區(qū)區(qū)的灌水量量合適。1固定式噴頭一般用于四周有有障礙物和和有阻擋旋旋轉噴頭工工作的濃密密樹叢的情情形,當植植物混合種種植和需要要不同的灌灌水量時,也也需要采用用固定式噴噴頭。固定式噴噴頭工作時時噴出的水水流或是一一束,或是是多束,或或是呈扇形形(以固定定的模式)。最最常見的形形式是全圓圓型、3/4圓弧型、2/3圓弧型、半半圓型、1/3圓弧型和1/4圓弧型。除除弧度噴灑灑外,還有有一些特殊殊形式的噴噴灑方式,如如帶狀。另另外,還有有噴灑角可可調節(jié)的噴噴嘴(VAN),即用用于特殊形形狀的小區(qū)區(qū)。其噴灑灑角度的調調節(jié)范圍一一般為0到360度。固定式噴頭的工工作壓力較較低,大約約在100—200kPa之間,工工作半徑一一般為1..5—7m,所以以它們一般般用在灌溉溉小塊草坪坪和水源水水壓較低的的情況。扇形噴灑的噴頭頭的噴灌強強度達25—100mm/h,不宜用用在在細質質土壤或坡坡地上,這這種情況采采用8-38mmm/h灌水強度度的多束固固定式噴頭頭較為合適適。道路邊邊的灌木叢叢可以用彈彈出高度為為15cmm和30cmm地埋式固固定噴頭。灌灌溉結束后后,噴頭降降到地面以以下,可減減少對它惡惡意破壞的的可能性,并并增加行人人的安全。2旋轉式噴頭地埋式旋轉噴頭頭一般用于于灌溉草坪坪。一般來來說,每個個旋轉式噴噴頭都有一一個或兩個個噴嘴,其其噴灑角度度一般從20度到240度可調,許許多還可以以作全圓噴噴灑。與固定式噴頭比比較,旋轉轉式噴頭一一般工作壓壓力較高,絕絕大多數(shù)噴噴頭的工作作壓力在150—700kPa。這種噴噴頭的射程程范圍比固固定式噴頭頭大的多,小小的大約為為6m,大的的可大于330m。這這種噴頭的的流量也較較大,一般般為90—450LL/min。盡管流量很大,但但與固定式式噴頭比較較,旋轉式式噴頭的灌灌水強度要要小,因為為它的噴灑灑面積較大大,其噴灌灌強度一般般為6-50mmm/h,因此旋旋轉式噴頭頭適合于坡坡地灌溉、細細質土壤以以及其它低低入滲率的的土壤。在進行大面積噴噴灌時,選選用大射程程旋轉式噴噴頭是比較較經(jīng)濟的。各種噴頭的工作作壓力、射射程、噴灌灌強度可從從制造廠家家獲得第六節(jié)布置噴噴頭噴灌系統(tǒng)中噴頭頭的布置包包括噴頭的的組合形式式、噴頭沿沿支管上的的間距及支支管間距等等。噴頭布布置的合理理與否,直直接關系到到整個系統(tǒng)統(tǒng)的灌水質質量。1噴頭的水力性能能圖4-1噴頭水量分布特性的測定圖4-2單個噴頭土壤中的水分分布水量少水量多在討論噴頭間距距布置之前前,我們先先了解一下下單個噴頭頭的水量分分布,將噴噴頭置于一一個固定的的點上,沿沿著濕潤面面積的半徑徑等間距地地放上盛水水容器(圖圖4-1),噴灑灑一定時間間完后,測測量每個容容器中水的的深度,即即可繪出水水量分布圖4-1噴頭水量分布特性的測定圖4-2單個噴頭土壤中的水分分布水量少水量多噴頭的的水量分布布圖可從制制造廠家獲獲得,該圖圖反映了噴噴頭的水量量分布特性性,是表征征一個噴頭頭好與壞的的重要指標標。單個噴噴頭的水量量分布如圖圖4-2,從噴頭頭處向兩邊邊象一個30度的斜坡坡,即象一一個楔形。對對于全圓噴噴頭,其圖圖形象一個個錐體,噴噴頭在中間間,向四周周傾斜的斜斜坡,隨著著距噴頭距距離的增大大,盛水容容器中得到到的水量越越來越少。最最后,在噴噴灌半徑的的最遠段的的容器,由由于距噴頭頭比較遠,幾幾乎沒有收收集到水。圖4-3噴頭射程的60%的位置半徑的60%在噴灌半徑500-60%的范圍內內,即使各各噴頭水量量不重疊,灌灌水量也能能充分滿足足植株生長長。而在60%以外,即即噴頭射程程的后40%部分,隨隨著距離的的增大,水水量越來越越小,便不不能滿足植植物的生長長需要(圖圖4-3),需要要用相鄰的的噴頭重疊疊噴灌的方方法來增加加灌水量,提提高灌水均圖4-3噴頭射程的60%的位置半徑的60%圖4-4噴頭間距為噴灑直徑的60%半徑的60%半徑的60%直徑的60%所以建議相鄰噴噴頭的最大大間距是各各自噴灑半半徑的60%之和(圖4-4)。在土土壤質地粗粗糙、風速速大、低濕濕度、高溫溫等情況下下,建議噴噴頭間距要圖4-4噴頭間距為噴灑直徑的60%半徑的60%半徑的60%直徑的60%在草坪灌溉中,噴噴灌頭間距距常選用噴噴射直徑的的50%。當有風風時,可以以用更小一一些的間距距—如40%。當噴頭頭間距過大大時,草坪坪上會有灌灌溉不到的的干地。這這些灌溉不不到的地方方草坪會出出現(xiàn)缺水的的癥狀,枝枝葉暗綠或或枯死。2噴頭布置方式有三種主要的噴噴頭布置方方式:水量偏少圖4-5正方形布置時的水量偏少區(qū)域1)正方形::這種方式式中相鄰四四個噴頭組組成的四條條邊距離相相等,用于于灌溉正方方形的區(qū)域域或有90度角的區(qū)區(qū)域。盡管管該方式有有時均勻度度欠佳,但但四周有圍圍欄的地區(qū)區(qū)常使用這這種方式。水量偏少圖4-5正方形布置時的水量偏少區(qū)域正方形布置方式式灌水覆蓋蓋度較差,其其原因是因因為對角線線上兩個噴噴頭間距比比邊線上的的要長。當當邊線上兩兩個噴頭間間距為噴頭頭的射程時時(即50%法),對對角線上兩兩個噴頭間間距則為射射程的70%,使得正正方形中心心噴水量偏偏少(圖4-5)。在風速小和沒風風的情況下下可以使用用55%的間距,有有風時建議議用更小的的間距,這取決于風的大大小,下面面給出風速速和最大間間距的對照照表:灌溉地點的風速速(km/h)使用的最最大間距(%直徑)0———5556———105011———2045圖4-6三角形布置方式2)三角形::該模式常常用于邊界界不規(guī)則的的地區(qū)。正正三角形布布置是指三三個相鄰噴噴頭之間間間距相等。與與正方形布布置方式相相比,三角角形布置不不存在象正正方形布置置中的水量量偏少地帶帶。因此工工程設計多多數(shù)使用三三角形布圖4-6三角形布置方式S代表噴頭間距,,L代表支管管間距。在在一個正三三角形布置置時,L是S的0.8666倍。例如如噴頭間距距為24mm,支管間距距則為200.8m??梢钥闯?,這種種模式?jīng)]有有正方形模模式中對角角線間距比比邊線間距距大的問題題。由于這這個原因,在有風的的情況下,允許噴頭頭之間有更更大的間距距(如下表表):灌溉地地點的風速速(km//h)最大間距(直徑的%)00——566066——11555111——20503)矩形:矩形布置置方式具有有抗風的優(yōu)優(yōu)點,并且適合合灌溉有直直線邊界和和角落的地地區(qū)。其噴噴頭和支管管間距如下下表:灌溉地點風速((km/hh)最大間距(直徑的%)00——5L==60,S=50066——11L==60,S=455111——20L==60,S=400圖4-8曲線邊界噴頭布置方式圖4-7交錯型間距布置方式為適應特殊的工工程條件,同同一地域可可以用上述述各種不同同模式的組組合,例如如,如果一塊塊較大草坪坪既有草坪坪又有樹和和灌木叢,就需交錯錯使用不同同的模式。遇遇到樹或灌灌木叢我們們可以交錯錯使用正方方形或矩形形、平行四四邊形或三三角形模式式,繞過或或穿過障礙礙物后,其它地方方仍可以使使用原來的圖4-8曲線邊界噴頭布置方式圖4-7交錯型間距布置方式對于曲線邊界,,可采用從從正方形或或矩形模式式變到平行行四邊形或或三角形模模式布置噴噴頭(如圖圖4-8),還可可以再變到到原來的布布置模式。這這樣既灌溉溉整個區(qū)域域,同時避避免在曲線線邊界以內內噴頭過于于集中和灌灌溉區(qū)域超超出邊界。3噴灌強度噴灌強強度是指單單位時間內內噴灑在地地面上的水水深。我們們一般考慮慮的是組合合噴灌強度度,因為灌灌溉系統(tǒng)基基本上都是是由多個噴噴頭組合起起來同時工工作。噴頭頭組合噴灌灌強度的計計算公式為為:ρ組合(mm/hh)=10000q/AA式中:q為單噴噴頭的流量量(m3/h);A為單噴頭頭的有效控控制面積(m2)。對于噴灌強度的的要求是,水水落到地面面后能立即即滲入土壤壤而不出現(xiàn)現(xiàn)積水和地地面徑流,即即要求噴頭頭的組合噴噴灌強度(ρ組合)應小小于等于土土壤的水入入滲率。各各類土壤的的允許噴灌灌強度(ρ允許)的參參考值見表表4-2:表4-2各類土壤壤的允許噴噴灌強度(mm/h)土壤類別砂土壤砂土砂壤土壤土粘土允許噴灌強度201512108另外,土土壤的允許許噴灌強度度隨著地形形坡度的增增加而顯著著減小。如如坡度大于于12%時,土土壤的允許許噴灌強度度將降低550%以上上。因此,對對于地形起起伏的工程程,在噴頭頭選型時需需格外注意意。在地塊塊的邊角區(qū)區(qū)域,因噴噴頭往往是是半圓或990度而不不是全圓噴噴灑,若選選配的噴嘴嘴與地塊中中間全圓噴噴灑的噴頭頭相同,則則該區(qū)域內內的噴灌強強度勢必大大大超過地地塊中間。所所以,為保保證系統(tǒng)良良好的噴灑灑均勻度,一一般安裝在在邊角的噴噴頭須配置置比地塊中中間的噴頭頭小2-33個級別的的噴嘴。第六節(jié)劃分輪輪灌組灌溉系系統(tǒng)的工作作制度通有有續(xù)灌和輪輪灌兩種。續(xù)續(xù)灌是對系系統(tǒng)內的全全部管道同同時供水,即即整個灌溉溉系統(tǒng)作為為一個輪灌灌區(qū)同時灌灌水。其優(yōu)優(yōu)點是灌水水及時,運運行時間短短,便于其其他管理操操作的安排排;缺點是是干管流量量大,工程程投資高,設設備利用率率低,控制制面積小。因因此,續(xù)灌灌的方式只只用于草坪坪單一且面面積較小的的情況。對于絕絕大多數(shù)灌灌溉系統(tǒng),為為減少工程程投資,提提高設備利利用率,擴擴大灌溉面面積,一般般均采用輪輪灌的工作作制度,即即將支管劃劃分為若干干組,每組組包括一個個或多個閥閥門,灌水水時通過干干管向各組組輪流供水水。輪灌組劃分的原原則1.1輪灌組組的數(shù)目應應滿足草坪坪需水要求求,同時使使控制灌溉溉面積與水水源的可供供水量相協(xié)協(xié)調;1.2對于水水泵供水且且首部無衡衡壓裝置的的系統(tǒng),每每個輪灌組組的總流量量盡可能一一致或相近近,以使水水泵運行穩(wěn)穩(wěn)定,提高高動力機和和水泵的效效率,降低低能耗;1.3同一輪輪灌組中,選選用一種型型號或性能能相似的噴噴頭,同時時種植的草草坪品種一一致或對灌灌水的要求求相近;1.4為便于于運行操作作和管理,通通常一個輪輪灌組所控控制的范圍圍最好連片片集中。但但自動灌溉溉控制系統(tǒng)統(tǒng)不受此限限制,而往往往將同一一輪灌組中中的閥門分分散布置,以以最大限度度地分散干干管中的流流量,減小小管徑,降降低造價。2、輪灌組數(shù)目的的確定輪灌組組的數(shù)目,取取決于每天天允許運行行時間、灌灌水周期和和一次灌水水延續(xù)時間間。對于固固定式灌溉溉系統(tǒng),其其輪灌組數(shù)數(shù)目可根據(jù)據(jù)下式確定定:N≤式中:N-系統(tǒng)允允許劃分輪輪灌組的最最大數(shù)目,取取整數(shù)。c-一天運運行的小時時數(shù),一般般不超過220小時。草草坪噴灌系系統(tǒng)中,一一天的可運運行時間往往往受到多多種因素限限制。如公公共開放綠綠地在有人人為活動時時、運動場場草坪在比比賽時均不不能灌水;;草坪為控控制病害,對對于灌水時時間也有特特殊要求。T-灌水周周期,即兩兩次灌水之之間的間隔隔時間(天天)。由于于草坪的根根系層淺,根根層土壤持持水能力有有限,因此此用水高峰峰期時灌水水周期多以以一天計。但但灌水過于于頻繁會使使草坪發(fā)病病率高,抗抗踐踏性差差,生長不不夠健壯,所所以也有時時人為延長長灌水周期期。t-一次灌灌水延續(xù)時時間(小時時)。取決決于工程所所在地氣候候條件和系系統(tǒng)的組合合灌水強度度以及灌水水周期。假假如灌水周周期為一天天,那么每每一輪灌組組的一次灌灌水延續(xù)時時間只要滿滿足草坪當當天的需水水即可。3、輪灌組閥門的的選擇及其其安裝位置置3.1輪灌組組閥門即支支管的控制制閥的規(guī)格格通常與支支管的公稱稱管徑相同同。在某些些特殊情況況下,閥門門的尺寸可可能小于或或大于支管管管徑,但但相差不應應超過一級級管徑的范范圍。閥門門的選擇還還受到閥門門本身過流流能力和壓壓力損失的的限制,特特別是自動動控制灌溉溉系統(tǒng)中的的電磁閥,在在選用時一一定要考慮慮其技術性性能。3.2閥門應應設置在便便于操作、維維修的位置置,特別是是手動操作作噴灌系統(tǒng)統(tǒng),最好將將閥門安裝裝在噴頭的的噴灑范圍圍之外,使使操作人員員不會在工工作時被淋淋濕。3.3閥門及及其閥門井井(箱)的的位置不能能影響正常常的交通、人人為活動及及園林景觀觀。例如,在在足球場草草坪灌溉工工程中,閥閥門不應安安裝在場地地內部。3.4在可能能的情況下下,閥門最最好位于所所控制的一一組噴頭的的中心部位位,以利于于平衡支管管流量與壓壓力,減小小支管管徑徑。第七節(jié)灌溉系系統(tǒng)的水力力計算在完成成噴頭選型型、布置和和輪灌區(qū)劃劃分之后,即即可計算各各級管道的的流量和進進行水力計計算。某一一支管流量量為該支管管上同時工工作的噴頭頭流量之和和,干管流流量為系統(tǒng)統(tǒng)中同時工工作的噴頭頭流量之和和。流量確確定后,即即可選擇管管徑并計算算管道和系系統(tǒng)的水頭頭損失。水水力計算的的主要任務務就是通過過計算管道道的水頭損損失,確定定各級管道道的直徑。管道水頭損失的的計算方法法水在管管道內流動動會產(chǎn)生機機械能的損損耗,即水水頭損失。水水頭損失可可分為沿程程摩阻力損損失和局部部阻力損失失兩種類型型。沿程水水頭損失為為水流過一一定管道距距離后由于于水分子的的內部摩檫檫而引起的的損失;局局部水頭損損失為水流流經(jīng)過各種種管件、閥閥門等設備備時因流態(tài)態(tài)的變化而而產(chǎn)生的損損失。沿程程水頭損失失與局部水水頭損失之之和即為管管道的總水水頭損失。1.1沿程水水頭損失的的計算對于硬質質塑料管道道(PVCC),目前前常用的計計算公式如如下:式中:Hf為沿沿程水頭損損失(m);L、Q、d分別為管管道長度(m)、流量(m3/h)和管道內徑(mm)。1.2局部水水頭損失的的計算局部水水頭損失計計算公式為為:Hj=ξ式中:Hj為局局部水頭損損失(m);ξ為局部阻阻力損失系系數(shù),與管管件、閥門門的類型與與大小有關關;v、g分別為管管道中水的的流速(mm/s)和和重力加速速度(9..81m//s2)。對于于較大的灌灌溉系統(tǒng),如如真正按照照公式計算算各個管件件、閥門處處的局部水水頭損失,工工作量將十十分龐雜。因因此在實際際設計工作作中,一般般先計算出出沿程水頭頭損失Hf,然后取取局部水頭頭損失Hj=110%HHf即可滿滿足設計要要求。2.支管水力計計算由于在在支管上一一般安裝多多個噴頭,因因此支管內內的流量沿沿流程按一一定規(guī)律遞遞減,故支支管的實際際沿程水頭頭損失比按按支管總流流量的計算算值要小的的多,即::Hf實際=F×Hf式中:F為多口口出流系數(shù)數(shù),其值在在一般在00.3-00.6之間間,與出口口數(shù)量、第第一個出口口位置和管管材有關,可可通過計算算或查表得得出。支管的的水力計算算主要依據(jù)據(jù)噴灑均勻勻的原則,即即要求支管管上任意兩兩個噴頭的的出水量之之差不能大大于10%%。將這一一原則轉化化為對壓力力的要求,即即應使支管管上任意兩兩個噴頭處處的壓力不不能超過噴噴頭設計工工作壓力(H設)的20%。設計時,不但要計算水頭損失,而且還要考慮地形對壓力的影響。在實際際工程中,有有時為節(jié)省省投資而采采用變徑支支管,或受受地塊形狀狀影響出水水口不一定定是等間距距和等流量量,這時就就需要對支支管分段進進行計算。支管的的水力計算算往往是一一個反復的的過程。在在噴頭選型型、布置和和支管長度度確定后,水水力計算的的基本流程程為:計算算支管流量量→初設管徑→計算水頭頭損失→校核出水水口處壓力力差是否小小于等于220%HH設→若超過200%H設設,調整管管徑后重復復計算→最后確定定支管管徑徑。設計時時,一般不不用對所有有支管進行行計算,可可選取最“危險條件”下的支管管做水力計計算?!拔kU條件”在大多數(shù)數(shù)情況下發(fā)發(fā)生在距首首部最遠的的支管,或或系統(tǒng)內地地形最高部部位的支管管。若系統(tǒng)統(tǒng)的壓力能能滿足這些些支管的壓壓力要求,也也就自然滿滿足其他支支管的壓力力要求。3.干管水力計計算3.1管徑的的初步確定定干管的的大小對灌灌溉系統(tǒng)的的總投資影影響較大,管管徑太大,投投資增加,經(jīng)經(jīng)濟上不合合理;管徑徑太小,水水頭損失大大,需配置置較大水泵泵,系統(tǒng)運運行費用高高,且管內內流速大,易易產(chǎn)生水擊擊現(xiàn)象,對對管道的安安全不利。干干管管徑的的初步估算算可采用以以下經(jīng)驗公公式:D=11(Q<1200m3/h時)式中:D為管徑徑(mm);Q為流量(mm3/h)?;虿捎媒?jīng)濟流速速法公式::D=1.113式中:D為管徑徑(mm);Q為流量(mm3/s);V為經(jīng)濟流流速,根據(jù)據(jù)經(jīng)驗一般般取V≤3m/s。3.2干管水水力計算干管水水力計算相相對支管簡簡單一些,分分別按不同同管段的管管徑、流量量和長度計計算水頭損損失即可,其其總的要求求是在沿干干管的各支支管分流處處的壓力需需滿足各支支管進口對對壓力的要要求。4.水泵的選擇選擇水水泵的主要要任務是確確定水泵的的流量和揚揚程。在上上述步驟完完成后,即即可計算流流量和揚程程。水泵流量:QQ=ΣΣN噴頭q水泵揚程:HH=HH設+ΣHf+ΣHj±Δ式中:N噴頭為為同時工作作的噴頭數(shù)數(shù);q為單噴頭頭流量;HH設為噴頭設設計工作壓壓力(m);ΣHf為水泵至至典型噴頭頭之間管路路沿程水頭頭損失之和和(m),所謂謂典型噴頭頭一般是距距泵站最遠遠或位置最最高的噴頭頭;ΣHj為水泵至至典型噴頭頭之間局部部水頭損失失之和(mm),其中中應包括閥閥門、過濾濾設備及施施肥設備的的局部水頭頭損失;Δ為典型噴噴頭與水源源水面或井井內動水位位的高差(m)。具體選選擇水泵型型號時,可可參照有關關水泵生產(chǎn)產(chǎn)廠家的產(chǎn)產(chǎn)品目錄,所所選水泵的的實際流量量和揚程一一般應稍大大于上述計計算值,以以確保滿足足設計要求求。對于用用城市供水水管網(wǎng)作為為水源的灌灌溉系統(tǒng),不不必選擇水水泵,而是是應校核供供水管網(wǎng)所所能提供的的壓力是否否滿足灌溉溉系統(tǒng)的所所需壓力(即即上述計算算的揚程值值)。若不不滿足,一一般需增大大各級管徑徑,以減小小水頭損失失;或選擇擇低壓性能能好的噴頭頭,使灌溉溉系統(tǒng)所需需壓力小于于等于城市市供水管網(wǎng)網(wǎng)的壓力。第五章園林草草坪噴灌系系統(tǒng)施工安安裝噴灌系統(tǒng)施工安安裝的總的的要求是,嚴嚴格按設計計進行,必必須修改設設計時應先先征得設計計單位同意意并經(jīng)主管管部門批準準。涉及到到有關建筑筑物的施工工,應符合合現(xiàn)行規(guī)范范的要求,如如《給排水水建筑物施施工及驗收收規(guī)范》、《地地下防水工工程施工及及驗收規(guī)范范》等。針針對草坪噴噴灌系統(tǒng)的的特點,在在其施工與與安裝時,應應注意以下下問題:(一)在已有草草坪的地塊塊內施工,除除盡量保護護現(xiàn)有草坪坪外,要特特別注意管管溝棄土的的處理。棄棄土須分層層放置,埋埋管時須按按與開挖時時相反的順順序分層回回填,以保保證沿管線線種植層內內的土壤與與原有土壤壤一致。(二)在干管和和每條支管管上應安裝裝放水裝置置,以便于于沖洗管道道以及冬季季防凍。即即使在無凍凍害的南方方地區(qū),在在非灌溉季季節(jié)一般也也應放空管管道,防止止水長期滯滯留在管道道中產(chǎn)生微微生物,附附著在管壁壁和噴頭上上影響噴灌灌效果。放放水裝置除除常見的閘閘閥、球閥閥外,還有有自動泄水水閥,可在在灌水停止止后自動排排出

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