園林噴灌系統(tǒng)原理

1、 園林草坪噴灌系統(tǒng)設(shè)計原理   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行實際觀測。但往往在規(guī)劃設(shè)計階段缺乏實測資料，這時就需要根據(jù)影響需水量的因素進行估算。估算灌溉需水量的方法很多，可通過公式進行計算，或參照表41的經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。?#160; 

2、0; 灌溉系統(tǒng)的設(shè)計，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，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)計過程中討論噴灌強度。選擇適合灌溉需水量的噴頭是設(shè)計者應(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”指仲夏平均相對濕度大于50%；“干” 指仲夏平均相對濕度低于50%。市綠地的噴灌設(shè)計簡介摘要：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算進行的設(shè)計步驟，并由此確定綠地的噴灌制度。從而達到節(jié)水灌溉目的并能形成良好的景觀效果。 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。相對來說，城市綠地具有喬灌結(jié)合、功能健全、種群穩(wěn)定的特點。因此，合理的綠地噴灌設(shè)計是成功的城市景觀的重要因素。1  噴灌系統(tǒng)的定義噴灌是將灌溉水通過由噴灌設(shè)備組成的噴灌系統(tǒng)或噴灌機組，形成具有一定壓力的水，由噴

4、頭噴射到空中，形成細小的水滴，均勻的噴灑到土壤表面，為植物正常生長提供必要水分的一種先進灌水方法。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。噴灌的總體設(shè)計應(yīng)根據(jù)地形、土壤、氣象、水文、植物配置條件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。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、河流也可作為水源。在綠地的整個生長季節(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)標準的要求。 2.2 首部樞紐：其作用是從水源取水，并對水進行加壓、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、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，應(yīng)建專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，通過各種相應(yīng)的管件、閥門等設(shè)備將各級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)的噴灌強度、均勻度和水滴打擊強度等技術(shù)要素，同時也影響系統(tǒng)的工程造價和運行費用。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)噴頭適用對象不同，園林噴灌噴頭分類見表-1：表-1  園林噴灌噴頭分類噴頭名稱適用對象特點微噴頭花園、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、公共綠地灌溉或運動場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時即可正常運行噴槍農(nóng)田、大面積草坪、森林綠地的噴灌。射程遠、霧化效果好、不易堵塞3  噴灌系統(tǒng)的設(shè)計步驟3.1 綠地設(shè)計灌水量的確定綠地設(shè)計灌水量可按下式計算    （1）其中：綠地設(shè)計灌水量 （） ：土壤容量 （）：計劃濕潤層深度  （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）當現(xiàn)場資料缺乏的情況下，也可參照表-2中所列經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取表-2   綠地灌水量估算表城市綠地的噴灌設(shè)計簡介氣象條件濕  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 土壤允許噴灌強度的校核土壤的允許噴灌強度是影響選型的主要因素。土壤的允許噴灌強度是指單位時間內(nèi)噴灑在地面上的水深。噴灌系統(tǒng)的設(shè)計噴灌強度不得大于土壤的允許噴灌強度。不同質(zhì)地土壤允許噴灌強度可按表-3確定：表-3   土壤允許噴灌強度表土壤類別允許噴灌強度（mm/h

9、）土壤類別允許噴灌強度（mm/h）砂土20壤粘土10砂壤土15粘土8壤土12    當?shù)孛嫫露却笥?%時，允許噴灌強度可按表-4確定：表-4   土壤允許噴灌強度表地面坡度（%）允許噴灌強度降低（%）地面坡度（%）允許噴灌強度降低（%）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)點是設(shè)計簡單，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，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 噴頭組合間距見表-5：表-3   噴頭組合間距設(shè) 計 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)灌是對系統(tǒng)內(nèi)所有管道同時供水，其優(yōu)點是灌水及時，運行時間短便于管理；缺點是干管管徑大，造價高，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。輪灌是將各個支管系統(tǒng)分為若干組，每組包括一個或者多個閥門，噴灌時通過干管向各個支管輪流配水。3.6 管道的水力計算完成上述工作后，即可計算各級管道的流量和水力計算。 確定支管管徑支管管徑根據(jù)支管進口流量（）、支管長度（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啟噴頭數(shù)量的水量來確定，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于PVC管，可按以下公式計算：   （5）：沿程水頭損失（）   ：管道長度  （m）：流量 （） d：管道內(nèi)徑 管道的局部水頭損失，可按下式計算：  （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)以上計算流量和揚程，即可確定水泵型號。水泵水量：   （7） 水泵揚程：  （8） ：同時工作噴頭