園林噴灌系統(tǒng)原理

1、 園林草坪噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理   作物需水量指園林草坪植物的株間蒸發(fā)和植株蒸騰之和。株間蒸發(fā)是指通過(guò)土壤和土壤表面的水分蒸發(fā)；植株蒸騰是指作物從土壤中吸收的水分。兩者之和稱(chēng)為騰發(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(lèi)及生育階段等。由于上述這些影響因素錯(cuò)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(guān)測(cè)。但往往在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段缺乏實(shí)測(cè)資料，這時(shí)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(guò)公式進(jìn)行計(jì)算，或參照表41的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。?#160; 

2、0; 灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿(mǎn)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。    我們將在后面的設(shè)計(jì)過(guò)程中討論噴灌強(qiáng)度。選擇適合灌溉需水量的噴頭是設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮的關(guān)鍵因素。      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(duì)濕度大于50%；“干” 指仲夏平均相對(duì)濕度低于50%。市綠地的噴灌設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介摘要：從園林角度出發(fā)，介紹城市綠地噴灌系統(tǒng)的組成，噴頭種

3、類(lèi)和應(yīng)用范圍。根據(jù)綠地灌水量，灌水周期，噴頭布置形式以及噴灌管道水力計(jì)算進(jìn)行的設(shè)計(jì)步驟，并由此確定綠地的噴灌制度。從而達(dá)到節(jié)水灌溉目的并能形成良好的景觀(guān)效果。 關(guān)鍵詞：噴灌 灌水量 噴灌制度 允許首尾噴頭壓力差  隨著我國(guó)城市建設(shè)的飛速發(fā)展，人民生活水平的提高，城市綠地也更多的出現(xiàn)在我們的生活中。城市綠地可以有效的凈化空氣、吸滯粉塵、調(diào)節(jié)和改善小氣候和美化環(huán)境的作用。相對(duì)來(lái)說(shuō)，城市綠地具有喬灌結(jié)合、功能健全、種群穩(wěn)定的特點(diǎn)。因此，合理的綠地噴灌設(shè)計(jì)是成功的城市景觀(guān)的重要因素。1  噴灌系統(tǒng)的定義噴灌是將灌溉水通過(guò)由噴灌設(shè)備組成的噴灌系統(tǒng)或噴灌機(jī)組，形成具有一定壓力的水，由噴

4、頭噴射到空中，形成細(xì)小的水滴，均勻的噴灑到土壤表面，為植物正常生長(zhǎng)提供必要水分的一種先進(jìn)灌水方法。與傳統(tǒng)的地面灌水方法相比，噴灌具有節(jié)水、節(jié)能、省工和灌水質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。噴灌的總體設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)地形、土壤、氣象、水文、植物配置條件，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。2  噴灌系統(tǒng)的組成2.1 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(kù)、河流也可作為水源。在綠地的整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，水源應(yīng)有可靠的供水保證。同時(shí)，水源水質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 2.2 首部樞紐：其作用是從水源取水，并對(duì)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(dòng)力設(shè)備、水泵、過(guò)濾器、加藥器、泄壓閥、逆止閥、水表

5、、壓力表，以及控制設(shè)備，如自動(dòng)灌溉控制器、衡壓變頻控制裝置等。首部樞紐設(shè)備的多少，可視系統(tǒng)類(lèi)型、水源條件及用戶(hù)要求有所增減。當(dāng)城市供水系統(tǒng)的壓力滿(mǎn)足不了噴灌工作壓力的要求時(shí)，應(yīng)建專(zhuān)用水泵站或加壓水泵室。 2.3 管網(wǎng)：其作用是將壓力水輸送并分配到所需灌溉的綠地區(qū)域。由不同管徑的管道組成，如干管、支管、毛管等，通過(guò)各種相應(yīng)的管件、閥門(mén)等設(shè)備將各級(jí)管道連接成完整的管網(wǎng)系統(tǒng)。噴灌常用的塑料管有硬聚氯乙烯管（PVC-U）、聚乙烯（PE）管等。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。2.4 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綠地區(qū)域。噴頭是噴灌系統(tǒng)中最

6、重要的部件，噴頭的質(zhì)量與性能不僅直接影響到噴灌系統(tǒng)的噴灌強(qiáng)度、均勻度和水滴打擊強(qiáng)度等技術(shù)要素，同時(shí)也影響系統(tǒng)的工程造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。故應(yīng)根據(jù)植物配置和土壤性質(zhì)的不同選擇不同的噴頭。根據(jù)噴頭適用對(duì)象不同，園林噴灌噴頭分類(lèi)見(jiàn)表-1：表-1  園林噴灌噴頭分類(lèi)噴頭名稱(chēng)適用對(duì)象特點(diǎn)微噴頭花園、溫室及屋頂綠地全圓或扇形噴灑，噴灑雨滴大小均勻；霧化效果好，有降溫加濕作用地埋式噴頭公園灌溉、公共綠地灌溉或運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪噴射仰角角度可調(diào)；全圓或按所需角度噴灑；水型均勻，不易形成地表徑流；可更換噴嘴，易于清洗及保養(yǎng)搖臂噴頭較大面積草坪及灌木耐磨、不銹、性能穩(wěn)定；有良好的抗風(fēng)能力及防沙特性；工作壓力

7、在0.15MPa時(shí)即可正常運(yùn)行噴槍農(nóng)田、大面積草坪、森林綠地的噴灌。射程遠(yuǎn)、霧化效果好、不易堵塞3  噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟3.1 綠地設(shè)計(jì)灌水量的確定綠地設(shè)計(jì)灌水量可按下式計(jì)算    （1）其中：綠地設(shè)計(jì)灌水量 （） ：土壤容量 （）：計(jì)劃濕潤(rùn)層深度  （mm）：適宜土壤含水量上限，下限（重量百分比） ：噴灌水的有效利用系數(shù) 一般?。?.7-0.9）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)資料缺乏的情況下，也可參照表-2中所列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取表-2   綠地灌水量估算表城市綠地的噴灌設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介氣象條件濕  冷干  冷濕  暖干 

8、; 暖濕  熱干  熱日需水量(mm)2.5-3.83.8-5.03.8-5.05.0-6.45.0-7.67.6-11.4注：表中“冷”指仲夏最高氣溫低于21；“暖”指仲夏最高氣溫21-32；“熱”指仲夏最高氣溫高于32；“濕”指仲夏平均濕度大于50%；“干”指仲夏平均濕度低于50%。3.2 土壤允許噴灌強(qiáng)度的校核土壤的允許噴灌強(qiáng)度是影響選型的主要因素。土壤的允許噴灌強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)噴灑在地面上的水深。噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)噴灌強(qiáng)度不得大于土壤的允許噴灌強(qiáng)度。不同質(zhì)地土壤允許噴灌強(qiáng)度可按表-3確定：表-3   土壤允許噴灌強(qiáng)度表土壤類(lèi)別允許噴灌強(qiáng)度（mm/h

9、）土壤類(lèi)別允許噴灌強(qiáng)度（mm/h）砂土20壤粘土10砂壤土15粘土8壤土12    當(dāng)?shù)孛嫫露却笥?%時(shí)，允許噴灌強(qiáng)度可按表-4確定：表-4   土壤允許噴灌強(qiáng)度表地面坡度（%）允許噴灌強(qiáng)度降低（%）地面坡度（%）允許噴灌強(qiáng)度降低（%）5-82013-20609-124020753.3 綠地灌水周期的確定    （2） ：綠地灌水周期：日需水量，mm/d，取灌水臨界期的平均日需水量其中噴灌水的有效利用系數(shù)可根據(jù)風(fēng)速條件選?。猴L(fēng)速低于3.4m/s   =0.8-0.9風(fēng)速為3.45.4m/s =0.7-0.

10、83.4 噴灌噴頭的布置噴頭的布置主要包括組合形式、噴頭間距等，它合的理與否，直接關(guān)系到噴灌效果。 噴頭的組合形式主要有矩形、菱形等形式，矩形組合適用于地形規(guī)則、平整的綠地，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，容易布置，但抗風(fēng)能力差；菱形組合適用于地形不規(guī)則、起伏較大的綠地。這種形式抗風(fēng)能力強(qiáng)，噴灑均勻度高，而且噴頭數(shù)量較少，節(jié)省投資。但由于各支路水量不均，計(jì)算較為煩瑣。            （1）矩形組合       &#

11、160;    & bsp;                      （2）菱形組合 噴頭組合間距見(jiàn)表-5：表-3   噴頭組合間距設(shè) 計(jì) 風(fēng) 速  （m/s）組合間距垂直風(fēng)向平行風(fēng)向0.3-1.6R1.3R1.6-3.4（1.0-0.8）R（1.3-1.1）R3.4-5.4（0.8-0.6）R（1.1-1.

12、0）R注：表中R指噴頭射程 風(fēng)向多變時(shí)采用垂直風(fēng)向欄內(nèi)數(shù)據(jù)。3.5 建立噴灌制度噴灌系統(tǒng)的工作制度可分為續(xù)灌和輪灌。續(xù)灌是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有管道同時(shí)供水，其優(yōu)點(diǎn)是灌水及時(shí)，運(yùn)行時(shí)間短便于管理；缺點(diǎn)是干管管徑大，造價(jià)高，設(shè)備利用率低。故該工作制度僅適用于綠地植物配置單一且面積較小的情況。輪灌是將各個(gè)支管系統(tǒng)分為若干組，每組包括一個(gè)或者多個(gè)閥門(mén)，噴灌時(shí)通過(guò)干管向各個(gè)支管輪流配水。3.6 管道的水力計(jì)算完成上述工作后，即可計(jì)算各級(jí)管道的流量和水力計(jì)算。 確定支管管徑支管管徑根據(jù)支管進(jìn)口流量（）、支管長(zhǎng)度（L）多孔系數(shù)（F）以及允許首尾噴頭壓力變差（），用下列公式反求：   （

13、3）：多口系數(shù) ：支管長(zhǎng)度（m）：首位壓力差 ：管徑指數(shù)：流量指數(shù)  ：流量（） ：摩阻系數(shù)其中：首位壓力差：  ：噴頭工作壓力（）多口系數(shù)：   （4）  ：孔口數(shù)  ：多孔支管首孔位置系數(shù)（支管入口至第一個(gè)孔口的距離與孔口間距之比） 確定主管管徑主管管徑可由噴灌制度中最多開(kāi)啟噴頭數(shù)量的水量來(lái)確定，初定管徑可參考表-6所列數(shù)值選取表-6   主管管徑選取表道流量（管徑（mm）2063或753075或904090或11050110或12560125或160主管沿程水頭損失對(duì)于PVC管，可按以下公式計(jì)算：   （5）：沿程水頭損失（）   ：管道長(zhǎng)度  （m）：流量 （） d：管道內(nèi)徑 管道的局部水頭損失，可按下式計(jì)算：  （6）：局部水頭損失（）   ：局部阻力系數(shù)： 管道流速  （m/s）  ：重力加速度 （）在實(shí)際工程中，管道的局部水頭損失一般取沿程水頭損失的10%-15%做為局部水頭損失估算。3.7 水泵的選擇根據(jù)以上計(jì)算流量和揚(yáng)程，即可確定水泵型號(hào)。水泵水量：   （7） 水泵揚(yáng)程：  （8） ：同時(shí)工作噴頭