全自动灌溉说明手册.docx

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全自动灌溉说明手册

精心整理

XXX公园自动浇灌系统

设

计

说

明

书

二O一一年七月

目录.............................................

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第一章基本资料...................................

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一、设计依照.............................................

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未指定书签。

二、概略.................................................

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第二章浇灌系统设备选型...........................

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一．浇灌系统构成.........................................

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二.浇灌系统主要构成部分说明..............................

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2.1

、首部设备..................................................................................

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2.2

、浇灌管网..................................................................................

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2.3

、浇灌设备..................................................................................

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2.4

、浇灌自动控制系统..................................................................

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2.5

、其余设备..................................................................................

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第三章浇灌系统设计...............................错误!

未指定书签。

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一、浇灌系统部署

.........................................

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二、浇灌系统设计及校核

...................................

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第一章基本资料

一、设计依照

1、浇灌对象为XXX公园整个绿化栽种地区，参照XXX整体规划图、植物栽种图

和地形图。

2、设计规范和设计标准

《喷灌工程技术规范》（GB/T50085-2007）

《农田低压管道输水浇灌工程技术规范》（GB/T20203-2006）

《设备农业节水浇灌工程技术规程》（DB11/T557-2008）

《节水浇灌工程技术规范》（GB50363-2006）

《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

《农田浇注水质标准》

GB5084-92

二、概略

1.地形特色

XXX公园位于县城北部新城和旧城交接处，占地

大高差达到60米。

2.土壤资料

310亩。

整个公园地势起伏较大，最

主要以红壤和黄壤为主，土壤中腐殖质较少，粘性大，加之园区坡度起伏大，极易形成地表径流。

3.气象资料

邻水县地处四川省东部，以丘陵型地貌为主，属亚热带季风性润湿天气。

年均匀天气在18℃左右，冬天最低气温均匀在6-8℃，夏天酷热，七月气温

均经常在35度以上。

极端气温最高43℃，最低-2℃，日照总时数1000－1200

小时，冬暖夏热，无霜期长、雨量充足、常年降雨量1000－1450毫米，春夏

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之交夜雨尤甚。

5.水源资料

本项目提取灌沟污水加压引入公园内，在公园内建筑蓄水泵站，经过二次水

办理作为整个浇灌系统的水源。

同时，考虑到灌沟缺水或许夏天顶峰用水量过大

等特别状况，将引入市政水作为备用水源。

6.电源资料

现场一定设置稳固的三相电源，电压要求依据现场状况及水泵要求来确立；到

泵站的输电线路一定安全靠谱。

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第二章浇灌系统设备选型

一．浇灌系统构成

依据以上地形，气象，土壤，水源的详细状况，特确立从水源到喷头，XXX的中控浇灌系统构成以下：

中央控制浇灌系统以下图：

这个系统中，主假如两部分，水源，管路及注水器系统，和中央控制系统。

蓄水池的水源经过泵站的加压过滤以后，经管道流向各个灌区的电磁阀，电磁阀在中央控制器的控制下，按需准时翻开相应的电磁阀，经喷头将水喷灌到植被地区进行浇灌。

每个电磁阀负责一个灌区，所有的电磁阀在中央控制器的控制下，按次挨次

进行翻开轮灌，自动达成对公园绿化带的浇灌。

同时，鉴于ET值的气象系统将合时的监测植物的蒸发蒸腾量，太阳辐射强度以及降水强度，对极端的天气的浇灌进行

干涉。

进而达到按需自动浇灌，节水高效，节俭劳力，精确浇灌，保证植被的正常生长。

二.浇灌系统主要构成部分说明

2.1、首部设备

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因为水源是非市政水，这个水一定经过加压过滤以后，水质才能达到浇灌要求，因此需在首部装备专用泵站：

包括水泵、水泵安装基座，变频控制柜和过滤器，首部采纳变频调速智能水泵，实现节水、节电、节俭人力，最后达到高效率的运转目的。

水泵取水口地点尽量选择在淤积少的地点，并做好初步过滤保证取水的干净和稳固。

过滤器安装在水泵出口，依据用水要求装备过流量相般配的过滤器。

泵站配置的泵组采纳2台

水泵一组，轮番启动，以减低长

时间运转的疲惫消耗。

同时，在

特别时候所有启动，知足用水量

大时的需求。

（右图：

参照图片）

考虑到整个首部泵站设备

对整个浇灌系统起着至关重要的

作用，建议首部系统选型需具备以下功能：

1、泵站的控制系统采纳变频控制，依据浇灌系统用水量对泵的转速进行合理优化，保证系统高效的运转。

变频器采纳西门子或许ABB等国际著名品牌。

2、泵站系统应有多重的保护功能，诸如：

水位过低、流量过大、异样超压、

电源相序错、缺相、超压欠压、电机过载、压力传感器断线、电源不测中止、过滤

器故障等非正常状况下的自动报警和系统自动封闭功能，以及短信通知等智能化功

能。

以保证因上述非正常状况致使的系统破坏、管道破碎并由此致使的园区景观破

坏。

3、为保证水质，经过初步过滤后，建议在泵站进行二次过滤。

同时，为了避

免人为判断过滤器杂质含量的错误，泵站过滤器采纳含有自动反冲洗功能的过滤器，

过滤器工作水流方向与冲洗方向相反。

过滤器经过设定进水和出水压力差，当压差

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达到设定值时自动启动反冲洗功能。

4.考虑到管道的复杂性，建议泵站含有启动压力逐渐给压的功能，保证喷灌管道安全运转。

2.2、浇灌管网

综合考虑此后园区的保护、平时施肥、锄草等作业以及现场土质状况，浇灌系

统管道干管埋深不小于60cm，分干管和支管埋深许多于40cm。

浇灌供水管道所有采纳PE给水管，耐压等级不低于1.25MPa。

管件为热熔连结，

管道与阀门、金属管之间的连结采纳法兰或活接头连结。

该管路系统密封性较好，

但施工时需要热熔机协助安装，施工现场需要通电供热熔机使用。

与阀门连结时采

用活接头连结，比较便利。

2.3、浇灌设备

2.3.1、喷头

因为园区实质地形起伏较大，部分栽种区坡度较大，土壤渗水性差，若注水强

度大，极易造成地表径流。

同时，从经济性和现场施工角度出发，选择喷灌强度低，

射程较大的喷头进行部署。

MP（强度般配）旋转射线喷头：

1）.最大射程超出9米，依据实质状况部署间距（8-10）米。

3）.应具备角度可调功能，防止系统工作时喷头的水撒向路面行人。

4）.需要兼备喷洒的景观性和抗风性、喷灌的均匀性。

PG

P地埋

式旋转

喷头

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关于较平展的地方，应选择射程超出9米的射程相对大的旋转喷头。

1）.最大射程要求超出15米，减少管道的安装量和施工量。

2）.喷洒角度可调与角度恢复功能。

考虑到XXX开放性公园的定位，游人不免有

好奇者会经常将喷头乱拧所造成喷头的驱动系统破坏，角度恢复功能能减少上述事

情发生后喷头修复的时间。

2．3.2、取水器：

迅速取水阀（1”内螺纹接口、黄铜）

用途：

用于人工暂时取水。

在树木许多或其余喷

灌遇到限制的地方采纳人工补水。

特色：

取水阀由阀体、钥匙杆、弯头构成。

阀体未经钥匙杆则打不开。

阀体带有顶盖，以防异物进入。

2.4、浇灌自动控制系统

浇灌系统能否高效，及时，准时，按需进行

供水，使植被始平生擅长优秀的土壤水，气比率中，与浇灌系统中的自动控制系统

有着直接的关系，为了使园区的浇灌达到最优的成效：

设计采纳中央控制系统，根

据气象站收集土壤，植物，天气的综合结果，自动剖析调整浇灌制度，决定何时灌，

每次灌多少。

保证高质高效的进行浇灌。

2.4.1、中央计算机系统

中央计算机灌

溉管理与监测系统，

对多个浇灌子系统

进行自动控制，编制

注水日期、注水持续

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时间、注水开始时间等等，均由一台计算机达成。

其监测功能，是对相关的变化参

数进行监测。

经过选配流量传感器、降雨传感器、风力传感器等，系统即可对这些

参数进行及时监测，若参数高出了设定范围，将自动做出反响，如中止系统的运转。

选择中文版本中央控制系统，能够依据操作者实质需要选择加载实质地形图，

GOOLE卫星地图或许CAD版本的喷灌部署图。

直观了然的进行室内控制。

1）.考虑到未来管理者英语能力高低不一，中央控制系统选择入口中文版本。

2）.为了便于未来系统扩展，中央控制系统与其余新增子浇灌系统可进行有线通

信电缆、电话线、无线电话能多种通讯传输渠道。

2.4.2、田间浇灌控制器与解码器系统

为了填补中央控制系统在实质管理中操作会出现有出现离开实质的可能。

整个浇灌系统采纳中央控制系统与田间控制器相联合管理的方法进行。

整个系统管理者在现场巡场时，依据现场实质状况运用田间控制器对现场进行人为干涉，防止漏喷、浇灌不及时或许不足等特别状况发生时还需要返回中控室进行操作。

此外，防止因为中控系统中毒或许死机等特别状况发生时致使的整个浇灌系统瘫痪。

上述状况发生时，能够直接用田间控制器进行控制。

解码器系统：

田间控制器经过解码器与喷灌尾端喷头的控制阀门相连。

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田间控制器（99站）

最大距离4500米

解码器

电磁阀

解码器系统是一个在外国被宽泛应用的控制系统。

关于本来传统的有线控

制系统，从每个电磁阀到控制器都需要一根14#的信号线（2.08mm2）和一根

12#的公共线（3.31mm2），并且铺设距离一定在1km之内。

假如电磁阀许多，抵达控制器的地方就会有一大捆的信号线。

而解码器的两线系统正是解决了这个问题，只需要将所有电磁阀和控制器用一根双绞线串连起来即可双绞线经过

解码器与电磁阀相连结，并且14#双绞线的铺设距离可达3km。

优秀的性能正

是解码器被宽泛应用的前提条件。

详细解码器系统特色以下：

●两线系统，大大减少了浇灌系统信号线的铺设量。

大概能减少系统

40%的

铺设量。

●双绞线拥有更好的延展

和抗扰乱性，保证系统

性

的

稳固运转。

●解码器拥有更好的抗雷击性能。

●系统可扩展能力强。

只需需要，在两线回路上的任何一点，都能够随时经过连结解码器来增添站点，把对景观的破坏减到最小。

解码器的两线回路可随意分叉（“T”型连结），从电磁阀到控制器无需从头挖沟，只需将新增解码器链接到近来的双绞线上。

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●因为系统为两线系统，诊疗和清除故障更为便利。

综上所述，

本项目计算机

浇灌控制系统

表示图如左所

示：

综述：

1）.中控

联合田间控制

器的解码器控制方式；经过拥有ET值收集计算的气象站进行干涉；解码器需要有接

地功能。

2）.为了防止停电的等状况发生时，真个浇灌系统没法封闭，控制系统尾端输

出信号采纳沟通电磁头接收。

3）.采纳中文界面中控系统，方便操作。

2.4.3、电磁阀

1）.承压不小于1.0MPa.

2）.电磁阀应拥有流量控制手柄，在一个系统中能够调理每一个地区的流量。

3）.考虑园区高差起伏较大，考虑到整个喷头的稳固和喷洒的均匀性，电磁阀有

压力调理器接入功能，便于后期依据实质状况在部分地区选择加装压力调理器。

精

确控制系统的压力

PGV系列电磁阀压力调理器

2.4.4、鉴于

ET

值的气象系统（

ET

系统）

ET

系统是浇灌系统实现智能运转的

重点，依据自己

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测得的气象资料计算出蒸发量，再输送给中控，自动调整节浇灌时间，进而达到真

正有效的节水。

其运转理念为，测算目前的天气条件，

依据修

正的彭曼－蒙特斯公式进行计算，得出植

物与土

壤水份损失，运用

MAD（允许耗水量）的概

念，将

土壤含水量保持在知足植物生长的最正确状

态，不

浪费水。

ET系统的特征以下：

太阳辐射降雨传感器

可选的温度与湿度

ETWind风速仪

2.4.5、远距离遥控器

远程遥控器是安装在控制器上用来遥控启闭浇灌系统的装置，便于检修保护和

特别时候单个站点需要浇灌时独立启动，灵巧便利地控制浇灌系统。

关于暂时，机

动的增补水供给了极大地便利。

建议遥控距离不低于3KM，无需开通频道。

2.5、其余设备

浇灌系统需要安装一些防备设备，

以保护浇灌设备和供水管网。

1）.主管检修闸阀：

切断主管将管道系统分红几个相对

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独立的部分，便于对部分管路进行维修。

2）.泄水闸阀：

泄水阀安装在管道相对较低

的地点，干管和支管上分别安装。

便于管道维修时排放管道内余水。

泄水阀安装地点邻近如有排

水管道或暗沟等排水设备，则可使

用管道连结排水系统直接排入其

中，若没有排水设备，则可安装在专用阀门箱内，阀箱基座采纳砖砌，底部搁置20cm

厚粒径为8mm左右的鹅卵石或砂石，防备泄水时直接冲洗土壤。

3）.空气阀:

分为自动进排气阀和排气阀，保证

系统的安全性。

在泄水时进气，防止排

水时产生负压而不可以排空管道；灌

溉时迅速开释管内空气，防备管道内空

气对水流产生影响，同时防止压力过大

而爆管。

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第三章浇灌系统设计

一、浇灌系统部署

浇灌系统部署详见：

附图一《喷灌系统给水平面图》、附图二《喷灌系统电气平

面图》、附图三《设备安装表示及节点图》（一、二）。

二、浇灌系统设计及校核

1、喷头部署间距及喷灌强度校核

设计喷头参数及性能以下：

喷头种类

喷洒角度

工作压力

流量

射程

喷灌强度（mm/h）

（kpa）

3

m

m/h

MP旋转射线喷头

180°

2.75

0.413

9.1

10

MP旋转射线喷头

360°

2.75

0.825

9.1

10

PGP旋转喷头

50-360°可调

3

1.14

13

13

注：

1．因本项目地势变化较大，在园区中，较低处的喷头均加止溢阀，防备因管道高差致使管道水经过喷头外渗

2．喷头安装采纳铰接连结，全为地埋式喷头，提升雅观度，便于后期保养作业。

3．部分压力过大地区在电池阀上安装压力调理器，保证喷头在正常压力范围内工作。

综合考虑上边两款喷头的，每个分区的喷灌强度均匀值大概可设定在P=11mm/h。

因为灌区土壤为砂壤土和壤土为主，土壤的同意喷灌强度为13mm/h，灌区区分轮灌

组时考虑了高差影响，同意喷灌强度有所降低，设计喷灌强度知足土壤入渗的要求，

不会产生地面径流。

2、确立轮灌制度及水源供水能力校核

1）.区分原则：

（1）最大轮灌区的需水量一定小于或等于水源的设计供水量，即：

Q轮max≤Q供

（2）各轮灌区的需水量靠近，保证供水设备和干管能够在比较稳固的状况下工

作；

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（3）将需水量同样的植物区分在同一个轮灌区里，以便在绿地保养时对需水量同样的植物实行等量注水。

2）.区分步聚：

（1）依据给水平面部署图，合计电磁阀162个（每个电磁阀控制流量5-20m3/h），依据现场实质状况和地形走势，将其分为两个田间控制器控制。

为保证管路工作的

正常，防止水流在官网分派的不合理性，减少不用要的水力损失。

将轮灌组均匀的划在两个田间控制器控制的阀区内。

运转时同时启动六个轮灌组，每个田间控制器控制三个轮灌组。

（2）注水量计算：

参照当地多年年内最高ET0值，取多年年内最高ET0均匀值。

得=4.0.参照文件：

《中国主要绿化植被需水量等值线图研究》

浇灌地区蓄水总量：

Q=S*ET0/λ

此中：

Q=流量，S=浇灌总面积，λ=水利用率

带入计算得：

Q=200000*0.004/0.85=950立方米

综合考虑管道安全性和利用率，均衡泵站和轮灌组的水均衡，设定每次浇灌周

期为8小时。

那么泵站每小时出水量为120立方米。

3、管道的水力计算

（1）管道水头损失

管道水力计算分段进行，分别选用最远端和最高点两个地点计算得出最不利点。

最不利点水头损失为高程水头损失和沿程水头损失之和。

此中H高差=28米

道的沿程水头损失与管道的流量、长度和管径成比率，流量越大，管道长度越

长、管道管径越小，管道的的沿程水头损失越大。

有以下公式：

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Hf=λ*L*Qm/Dn

此中L表示管道长度，Q表示流量，D表示管径，λ=0.948*105m=1.77，n=4.77。

代入数据得：

Hf=8.6m，考虑局部水头损失=0.15*Hf，

总水头损失=9.8m。

（2）其余设备水力损失h其余

水流经其余设备的水损主要为各种阀门和过滤设备，电磁阀水损为2m，过滤器

的水损为5m。

（3）水泵扬程

水泵扬程为H=H设（喷头设计工作压力）+hf支+hf干+h其余+H高差

H1=35+28+9.8+（2+5）=79.8m

4、水泵选型

3

，设计扬程80m；单台水泵流量

3

。

泵站设计流量120m/h

60m/h