园林喷灌系统原理Word下载.docx
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关键词：
喷灌灌水量喷灌制度允许首尾喷头压力差
随着我国城市建设的飞速发展，人民生活水平的提高，城市绿地也更多的出现在我们的生活中。
城市绿地可以有效的净化空气、吸滞粉尘、调节和改善小气候和美化环境的作用。
相对来说，城市绿地具有乔灌结合、功能健全、种群稳定的特点。
因此，合理的绿地喷灌设计是成功的城市景观的重要因素。
1
喷灌系统的定义
喷灌是将灌溉水通过由喷灌设备组成的喷灌系统或喷灌机组，形成具有一定压力的水，由喷头喷射到空中，形成细小的水滴，均匀的喷洒到土壤表面，为植物正常生长提供必要水分的一种先进灌水方法。
与传统的地面灌水方法相比，喷灌具有节水、节能、省工和灌水质量高等优点。
喷灌的总体设计应根据地形、土壤、气象、水文、植物配置条件，通过技术经济比较确定。
2
喷灌系统的组成
2.1水源：
一般多用城市供水系统作为喷灌水源，另外，井泉、湖泊、水库、河流也可作为水源。
在绿地的整个生长季节，水源应有可靠的供水保证。
同时，水源水质应满足灌溉水质标准的要求。
2.2首部枢纽：
其作用是从水源取水，并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。
一般包括动力设备、水泵、过滤器、加药器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表，以及控制设备，如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。
首部枢纽设备的多少，可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。
当城市供水系统的压力满足不了喷灌工作压力的要求时，应建专用水泵站或加压水泵室。
2.3管网：
其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的绿地区域。
由不同管径的管道组成，如干管、支管、毛管等，通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。
喷灌常用的塑料管有硬聚氯乙烯管（PVC-U）、聚乙烯（PE）管等。
应根据需要在管网中安装必要的安全装置，如进排气阀、限压阀、泄水阀等。
2.4喷头：
喷头用于将水分散成水滴，如同降雨一般比较均匀地喷洒在绿地区域。
喷头是喷灌系统中最重要的部件，喷头的质量与性能不仅直接影响到喷灌系统的喷灌强度、均匀度和水滴打击强度等技术要素，同时也影响系统的工程造价和运行费用。
故应根据植物配置和土壤性质的不同选择不同的喷头。
根据喷头适用对象不同，园林喷灌喷头分类见表-1：
表-1
园林喷灌喷头分类
喷头名称
适用对象
特点
微喷头
花园、温室及屋顶绿地
全圆或扇形喷洒，喷洒雨滴大小均匀；
雾化效果好，有降温加湿作用
地埋式喷头
公园灌溉、公共绿地灌溉或运动场草坪
喷射仰角角度可调；
全圆或按所需角度喷洒；
水型均匀，不易形成地表径流；
可更换喷嘴，易于清洗及保养
摇臂喷头
较大面积草坪及灌木
耐磨、不锈、性能稳定；
有良好的抗风能力及防沙特性；
工作压力在0.15MPa时即可正常运行
喷枪
农田、大面积草坪、森林绿地的喷灌。
射程远、雾化效果好、不易堵塞
3
喷灌系统的设计步骤
3.1绿地设计灌水量的确定
绿地设计灌水量可按下式计算
（1）
其中：
：
绿地设计灌水量（）：
土壤容量（）
计划湿润层深度
（mm）：
适宜土壤含水量上限，下限（重量百分比）：
喷灌水的有效利用系数一般取（0.7-0.9）
当现场资料缺乏的情况下，也可参照表-2中所列经验数据选取
表-2
绿地灌水量估算表
城市绿地的喷灌设计简介
气象条件
湿
冷
干
暖
热
日需水量（mm）
2.5-3.8
3.8-5.0
5.0-6.4
5.0-7.6
7.6-11.4
注：
表中“冷”指仲夏最高气温低于21℃；
“暖”指仲夏最高气温21℃-32℃；
“热”指仲夏最高气温高于32℃；
“湿”指仲夏平均湿度大于50%；
“干”指仲夏平均湿度低于50%。
3.2土壤允许喷灌强度的校核
土壤的允许喷灌强度是影响选型的主要因素。
土壤的允许喷灌强度是指单位时间内喷洒在地面上的水深。
喷灌系统的设计喷灌强度不得大于土壤的允许喷灌强度。
不同质地土壤允许喷灌强度可按表-3确定：
表-3
土壤允许喷灌强度表⑴
土壤类别
允许喷灌强度（mm/h）
砂土
20
壤粘土
10
砂壤土
15
粘土
8
壤土
12
当地面坡度大于5%时，允许喷灌强度可按表-4确定：
表-4
土壤允许喷灌强度表⑵
地面坡度（%）
允许喷灌强度降低（%）
5-8
13-20
60
9-12
40
＞20
75
3.3绿地灌水周期的确定
（2）
绿地灌水周期
日需水量，mm/d，取灌水临界期的平均日需水量
其中喷灌水的有效利用系数可根据风速条件选取：
风速低于3.4m/s
=0.8-0.9
风速为3.4~5.4m/s=0.7-0.8
3.4喷灌喷头的布置
喷头的布置主要包括组合形式、喷头间距等，它合的理与否，直接关系到喷灌效果。
①喷头的组合形式主要有矩形、菱形等形式，矩形组合适用于地形规则、平整的绿地，优点是设计简单，容易布置，但抗风能力差；
菱形组合适用于地形不规则、起伏较大的绿地。
这种形式抗风能力强，喷洒均匀度高，而且喷头数量较少，节省投资。
但由于各支路水量不均，计算较为烦琐。
（1）矩形组合
&
bsp;
（2）菱形组合
②喷头组合间距见表-5：
喷头组合间距
设计风速
（m/s）
组合间距
垂直风向
平行风向
0.3-1.6
R
1.3R
1.6-3.4
（1.0-0.8）R
（1.3-1.1）R
3.4-5.4
（0.8-0.6）R
（1.1-1.0）R
⑴表中R指喷头射程⑵风向多变时采用垂直风向栏内数据。
3.5建立喷灌制度
喷灌系统的工作制度可分为续灌和轮灌。
续灌是对系统内所有管道同时供水，其优点是灌水及时，运行时间短便于管理；
缺点是干管管径大，造价高，设备利用率低。
故该工作制度仅适用于绿地植物配置单一且面积较小的情况。
轮灌是将各个支管系统分为若干组，每组包括一个或者多个阀门，喷灌时通过干管向各个支管轮流配水。
3.6管道的水力计算
完成上述工作后，即可计算各级管道的流量和水力计算。
①确定支管管径
支管管径根据支管进口流量（）、支管长度（L）多孔系数（F）
以及允许首尾喷头压力变差（），用下列公式反求：
（3）
多口系数：
支管长度（m）
首位压力差：
管径指数
流量指数
：
流量（）：
摩阻系数
首位压力差：
喷头工作压力（）
多口系数：
（4）
孔口数
多孔支管首孔位置系数（支管入口至第一个孔口的距离与孔口间距之比）
②确定主管管径
主管管径可由喷灌制度中最多开启喷头数量的水量来确定，初定管径可参考表-6所列数值选取
表-6
主管管径选取表
道流量（
管径（mm）
63或75
30
75或90
90或110
50
110或125
125或160
主管沿程水头损失对于PVC管，可按以下公式计算：
（5）
沿程水头损失（）
管道长度
（m）
流量（）d：
管道内径
③管道的局部水头损失，可按下式计算：
（6）
局部水头损失（）
局部阻力系数
管道流速
（m/s）
重力加速度（）
在实际工程中，管道的局部水头损失一般取沿程水头损失的10%-15%做为局部水头损失估算。
3.7水泵的选择
根据以上计算流量和扬程，即可确定水泵型号。
水泵水量：
（7）
水泵扬程：
（8）
同时工作喷头数
单喷头流量
水泵出水口至最不利喷头间管道沿程水头损失之和（）
喷头设计工作压力（）
水泵出水口至最不利喷头间局部水头损失之和（）
水泵出水口中心线至最不利喷头高差
（m）
4
结束语
设计合理的喷灌系统在满足需水要求的同时，可以满足景观和环境效果。
精心设计的喷灌系统，通过正确选择喷头和进行喷点的布置，不仅满足绿地需水，而且在灌水时可以形成水动景观效果，提高草坪利用率和观赏价值。
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