灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、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(shí)空上的不均、 保證適時(shí)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(shí)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(shí)灌水、 過量灌水或灌 水不足， 難以控制灌水均勻度， 對(duì)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(dòng)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)

2、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(shí)。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(shí)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(shí)同

3、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。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(shí)間、 灌水延續(xù)時(shí)間等，對(duì)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(shí)， 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(shí)可以 形成水動(dòng)景觀效果。二、噴灌系統(tǒng)的組成一個(gè)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

4、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、閥門等設(shè)備將各級(jí)管道連接成完 整的管網(wǎng)系統(tǒng)。 現(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(huì)銹蝕的塑料管 道，女口PVC管、PE管等。同時(shí)，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(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(dòng)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)

5、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，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(gè)生長季節(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(shí)，除需考慮其本身的性能，如噴頭的工作壓力、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(shí)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(gè)工程的同一輪灌組中， 最好選用一種型號(hào)或性能相似的噴頭，以便于灌溉均勻度的控制和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行管

6、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(shí)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(shí) 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。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

7、頭， 高爾夫噴頭等等。這些噴頭均可在加壓噴水時(shí)自動(dòng)彈出地面，而灌水停止時(shí)又縮入地面，不會(huì)影響園林景觀和草坪上的機(jī)械作業(yè)。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(duì)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(Hun ter)SRM

8、 PGJ系列齒輪驅(qū)動(dòng)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(shí)單獨(dú)將某個(gè)噴頭關(guān)閉，便于維修或更換噴嘴。1.4大射程噴頭，如

9、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(dòng)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(dòng)場草坪灌溉系統(tǒng)。其中1-60系列噴頭，獨(dú)有低壓大射程功能，在壓力為2.8bars（0.28Mp）時(shí)，射程可達(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

10、統(tǒng)中的地形較低的部位， 可有效防止當(dāng)灌水停止時(shí)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。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(shí)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(gè)噴頭 組合起來同時(shí)工作。 對(duì)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（p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（P允許）的參考值見下表：各類土壤的允許噴灌強(qiáng)度（mm/h）土壤類別砂土壤砂土砂壤土壤土粘土 允許噴灌強(qiáng)度201512108噴頭組合噴灌強(qiáng)度的計(jì)算公式為：p組

11、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。如坡度大于12%時(shí)，土壤的允許噴灌強(qiáng)度將降低50%以上。因此，對(duì)于地形起伏的工程，在噴頭選型時(shí)需格外注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(gè)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， 或?yàn)槠?特例正方形和正三角形。 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

12、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(shí)所用噴頭的數(shù)量相對(duì)較少， 但不易作到使 各條支管的流量均衡。 有時(shí)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正方形布置正方形布置時(shí)， 噴頭沿支管上的間距與支管間距相等， 但對(duì)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）0-56-1112-20

13、正方形最大間距1.1R1.0R0.9R2.2正三角形布置正三角形布置時(shí)，各個(gè)噴頭之間的距離相等，但支管間距為噴頭間距的0.866倍。考慮到風(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）0-56-1112-20正三角形最大間距1.2R1.1R1.0R在噴頭布置完畢后， 應(yīng)根據(jù)實(shí)際布置結(jié)果對(duì)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，一般安裝在邊角的噴頭須配置比地塊中間的噴頭小2-3個(gè)

14、級(jí)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(duì)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(cuò)綜復(fù)雜，確定灌溉需水量最可靠的辦法是進(jìn)行 實(shí)際觀測。但往往在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段缺乏實(shí)測資料，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，可通過公式進(jìn)行計(jì)算，或參照下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。簹庀髼l件濕

15、冷干冷濕暖干暖濕熱干熱I八、日需水量（mm）2.5-3.83.8-5.03.8-5.05.0-6.45.0-7.67.6-11.4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(duì)濕度大于50%；“干” 指仲夏平均相對(duì)濕度低于50%。灌溉系統(tǒng)的設(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(duì)系統(tǒng)內(nèi)的全部管道同時(shí)供水， 即整個(gè)灌溉系統(tǒng)作為一個(gè)輪灌區(qū)同時(shí)灌水。

16、其優(yōu)點(diǎn)是灌水及時(shí)， 運(yùn)行時(shí)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。對(duì)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(gè)或多個(gè)閥門， 灌水時(shí)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(shí)使控制灌溉面積與水源的可供水量相 協(xié)調(diào)；1.2對(duì)于手動(dòng)、水泵供水且首部無衡壓裝置的系統(tǒng)，每個(gè)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(dòng)力機(jī)和水泵的效率，降低能耗；1.3同

17、一輪灌組中，選用一種型號(hào)或性能相似的噴頭，同時(shí)種植的草坪品種一致或 對(duì)灌水的要求相近；1.4為便于運(yùn)行操作和管理，通常一個(gè)輪灌組所控制的范圍最好連片集中。但自動(dòng) 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管 中的流量，減小管徑，降低造價(jià)。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(shí)間、 灌水周期和一次灌水延續(xù)時(shí)間。 對(duì)于固 定式灌溉系統(tǒng)，其輪灌組數(shù)目可根據(jù)下式確定：NKcT/t式中：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(shí)數(shù)，一般不超過20小時(shí)。草坪噴灌系統(tǒng)中，一天的可運(yùn)行時(shí) 間往往受到多種因素限制。 如公共開放綠地在

18、有人為活動(dòng)時(shí)、 運(yùn)動(dòng)場草坪在比賽時(shí)均不能灌 水；草坪為控制病害，對(duì)于灌水時(shí)間也有特殊要求。T -灌水周期，即兩次灌水之間的間隔時(shí)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(shí)灌水周期多以一天計(jì)。 但灌水過于頻繁會(huì)使草坪發(fā)病率 高，抗踐踏性差，生長不夠健壯，所以也有時(shí)人為延長灌水周期。t -一次灌水延續(xù)時(shí)間（小時(shí)）。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(shí)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

19、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(jí)管徑的范圍。閥門的選擇 還受到閥門本身過流能力和壓力損失的限制， 特別是自動(dòng)控制灌溉系統(tǒng)中的電磁閥， 在選用 時(shí)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(dòng)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(huì)在工作時(shí)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(dòng)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。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、

20、布置和輪灌區(qū)劃分之后， 即可計(jì)算各級(jí)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(shí)工作的噴頭流量之和， 干管流量為系統(tǒng)中同時(shí)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)算的主要任務(wù) 就是確定管道的水頭損失。管道水頭損失的計(jì)算方法 水在管道內(nèi)流動(dòng)會(huì)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(shí)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沿程水頭損失

21、的計(jì)算很多計(jì)算沿程水頭損失的經(jīng)驗(yàn)公式。對(duì)于硬質(zhì)塑料管道（PVC，目前常用的計(jì)算公式如下：H f = 9.48X104X（Q1.77/d4.77）XL式中：Hf為沿程水頭損失（m；L、Q d分別為管道長度（m）、流量（m3/h）和 管道內(nèi)徑（mm） 。局部水頭損失的計(jì)算局部水頭損失計(jì)算公式為：Hj =Ev2/2g式中：Hj為局部水頭損失（m；E為局部阻力損失系數(shù)，與管件、閥門的類型與 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(duì)于較大的灌溉系統(tǒng)，如真正按照公式計(jì)算各個(gè)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

22、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。支管水力計(jì)算由于在支管上一般安裝多個(gè)噴頭, 因此支管內(nèi)的流量沿流程按一定規(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=FxHf式中：F為多口出流系數(shù)，其值在一般在030.6之間，與出口數(shù)量、第一個(gè)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(gè)噴頭的出水量之 差不能大于10%。將這一原則轉(zhuǎn)化為對(duì)壓力的要求,即應(yīng)使支管上任意兩個(gè)噴頭處的壓力不 能超過噴頭設(shè)計(jì)工作壓力 （H設(shè)） 的20%設(shè)計(jì)時(shí)，不但要計(jì)算水頭損失，而且還要考慮地 形對(duì)壓力的

23、影響。在實(shí)際工程中, 有時(shí)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(shí)就需要對(duì)支管分段進(jìn)行計(jì)算。支管的水力計(jì)算往往是一個(gè)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T初設(shè)管徑T計(jì)算水頭損失T校核出水口處壓力差是否 小于等于20% H設(shè)T若超過20% H設(shè)，調(diào)整管徑后重復(fù)計(jì)算T最后確定支管管徑。設(shè)計(jì)時(shí),一般不用對(duì)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。 “危險(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

24、力要求。干管水力計(jì)算3.1管徑的初步確定管道的管徑, 特別是干管的大小對(duì)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(duì)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（Q120m3/h時(shí)）式中：D為管徑（mr）i;Q為流量（m3/h）?；虿捎媒?jīng)濟(jì)流速法公式：D = 22.36（Q/V）1/2式中：D為管徑（mr）i;Q為流量（m3/s）;V為經(jīng)濟(jì)流速，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取VW3m/s。3.2干管水力計(jì)算干管水力計(jì)算相對(duì)支管簡單一些， 分別按不同管段的管徑、 流量和長度

25、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(duì)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 =刀N噴頭q水泵揚(yáng)程：H = H設(shè)+EHf+刀HjA式中：N噴頭為同時(shí)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）; 刀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；刀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(dòng)水位的高差（m。具體選擇水泵型號(hào)時(shí)，

26、 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(duì)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(jí)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。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(shí)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)

27、收規(guī)范等。針對(duì)草坪噴灌系統(tǒng)的特 點(diǎn)，在其施工與安裝時(shí)，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。棄土須分層放置， 埋管時(shí)須按與開挖時(shí)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(dòng)泄水閥， 可在灌水停止后自動(dòng)排出管道中的水。（三）對(duì)于系統(tǒng)壓力變化或地形起伏較大的情況，支管閥門處應(yīng)安裝壓

28、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(shí)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(dòng)開啟供水；若要停止灌水，只需取下鑰 匙，閥門會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。五）地埋式草坪噴頭的安裝1、 安裝前須對(duì)噴頭進(jìn)行預(yù)置?？烧{(diào)噴灑扇形角度的噴頭，出廠時(shí)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(duì)噴灑扇形角度的要求，

29、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(shí)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(shí)再安裝噴頭。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(dòng)而引 起的管道和噴頭損壞。同時(shí)，采用鉸接接頭，便于施工時(shí)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

30、不能隨意擰開。六、草坪灌溉系統(tǒng)的自動(dòng)控制隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 對(duì)草坪綠化工程水平的要求越來越高。 同時(shí)， 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(dòng)控制灌溉系統(tǒng)。目前常用的自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為時(shí)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。時(shí)序控制灌溉系統(tǒng)時(shí)序控制灌溉系統(tǒng)將灌水開始時(shí)間、 灌水延續(xù)時(shí)間和灌水周期作為控制參量， 實(shí)現(xiàn) 整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)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(shí)間、 灌水延續(xù)時(shí)間、 灌水周期等設(shè)置到控制

31、器的程序當(dāng)中， 控制器既通過電纜向電磁閥 發(fā)出信號(hào)，開啟或關(guān)閉灌溉系統(tǒng)?？刂破鞯姆N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(gè)電磁閥，而最大的控制器可控制上百個(gè)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(shí)有一定時(shí) 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(dòng)控制灌溉系統(tǒng)，基本上均為時(shí)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)，將與植物需水量相關(guān)的氣象參量（溫度、相對(duì)濕度、降雨量、輻射、風(fēng)速等）通過單向傳輸?shù)姆绞剑?自動(dòng)將氣象信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息傳遞給時(shí)序控制器。使用

32、時(shí)只需將每個(gè)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(duì)控制器設(shè)定開啟、運(yùn)行、關(guān)閉時(shí)間，整個(gè)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(dòng)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(duì)濕度、降雨 量、輻射、風(fēng)速等）通過自動(dòng)電子氣象站反饋到中央計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)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(gè)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(shí)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(duì)

33、無限量的子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制，如對(duì)小到一個(gè)公園、大到一個(gè)城市甚至幾個(gè)城市的所有園林灌溉系統(tǒng)，均可由一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制。這種中央計(jì)算機(jī)控制灌溉系統(tǒng)是真正意義上的自動(dòng)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(dòng)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)貧夂颉⒉萜悍N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、 保持草坪最佳生長狀態(tài)的目的。 其具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方 面。（一）灌水計(jì)劃的制定噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般是按滿足最不利的條件作出的， 可滿足草坪最大的需水要求。而在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定灌水計(jì)劃， 包括灌水時(shí)間、 灌水延續(xù)時(shí)間、 灌水周期1、灌水時(shí)間灌溉季節(jié)， 在一天內(nèi)的大部分時(shí)間均可灌水。