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1、第五章 草坪喷灌系统规划设计,在充分了解喷灌区基本情况的基础上对喷灌区的灌溉系统进行总体规划布置，并通过设计计算，选择最佳的规划设计方案。技术可行，经济合理。 规划设计需要的基本资料； 规划设计的基本方法与步骤。,一 地形资料 地形图及其他说明 地形图 规划区内的永久性建筑、道路、水系、地下构筑物等的现状位置； 规划的建筑物、硬化路面、地下管线等资料； 等高线或地面高程点数据； 1-2个已知水准点和坐标点 喷灌系统规划设计的主要依据，选择喷头、计算水泵扬程、确定排水、管道系统排气等的重要资料。,第一节 喷灌系统规划设计需要的基本资料,地形图 准确性； 比例适当， 1/500 - 1/2000；
2、 补测、修正地形图。,二 土壤资料 喷灌系统控制区域内，地表层以下40-80cm 土壤质地、结构、容重、土壤水分特性等资料 研究喷灌形成的降水强度、土壤持水、 保水渗透性能的配合问题 选择喷头,了解土壤性质，排水设计的依据,三 气象资料 风速和风向 经常性不变的风速和风向资料。 多年平均降雨量 考虑的区域越小，代表性越强。 最大冻土层深度,四 水源资料 水源类型 水源类型及其工程特性、取水点与喷灌区距离、取水管道走向、线路、管道穿越障碍物的位置及工程难度。 灌溉水质 水源泥沙、杂质含量，理化性质，化学成分等。 水权 中华人民共和国水法规定，从地下或者江河、湖泊取水的，实行取水许可制度。家庭生活
3、、畜禽饮用和其他少量取水的，不需要申请取水许可。 水费 市政供水水源取水需交纳水费，使用其他水资源需交纳水资源费。 供水方式 水源到规划区为自流引水，需建设加压泵站；城市供水管网，需计测至规划区的剩余压力；规划区地下取水，需了解地下水埋深，可开采量；利用废水性质。,第四条下列情形不需要申请领取取水许可证： （一）农村集体经济组织及其成员使用本集体经济组织的水塘、水库中的水的； （二）家庭生活和零星散养、圈养畜禽饮用等少量取水的； （三）为保障矿井等地下工程施工安全和生产安全必须进行临时应急取（排）水的； （四）为消除对公共安全或者公共利益的危害临时应急取水的； （五）为农业抗旱和维护生态与环境
4、必须临时应急取水的。,五 园林规划资料 园林绿地的总体区划图或种植规划图，包括建筑、景观、树木、花卉和草坪的平面位置，树木种类、树龄、花草种类等。考虑根系深度，决定合理的湿润深度。 乔木布置喷头要考虑树干对喷射水流的阻挡作用； 花卉喷灌水滴的打击强度； 乔木间距大可用滴灌；灌木不宜用地埋式喷头； 花卉、小面积草坪微喷灌、滴灌 园林树木 掌握和收集有关国家保护稀有树种、古树等资料，对其用现代灌水技术，必须征得有关部门的同意或保护树木专家的认可，研究和预测灌水后的影响。 不同植物的需水规律及其对灌水方式的具体要求等资料。,六 法律法规资料 水法 开发水源、供水工程。 环境保护法 项目环境影响评价；
5、土壤侵蚀，水土流失，平地积水。 水污染防止法 排污，农药、化肥等的淋洗污染。 防洪法河流为水源时，河岸建设喷灌泵站。,七 社会经济资料 周边人文环境，喷灌系统融入环境，成为与草坪园林树木相协调的景观。 草坪功能、投资规模、预期效果、养护管理条件。,一 草坪灌溉系统的类型 1 草坪喷灌系统的类型 固定式喷灌系统 全部管道和喷头固定。操作简便，易于自动化运行，运行管理费用低；投资较大，适于灌水频繁、养护要求高、经济发达或劳力缺乏的地区。 半固定式喷灌系统 支管及喷头移动。提高设备利用率，减少投资，运行管理灵活；移动不方便，用于不重要、面积小、形状不规则、周围全部硬化地面而不方便铺设管道的草坪。 移
6、动式喷灌系统 机械移动喷灌和人工移动喷灌。喷灌机机动灵活、投资少、场地要求低、适应性强，适于小规模、不宜建设管道系统的草坪。人工移动喷灌方式简单、初期投资少、灌溉成本高、劳动强度大，适于小面积、零星草坪。,第二节 喷灌系统的类型与选型,2 喷灌控制系统类型 自动控制和手动控制。,自动 控制,时序程控自动控制喷灌系统 开环自动控制系统或无反馈控制系统 无反馈控制装置，按预先设计的运行程序进行工作。大型草坪应用普遍，如城市广场、高尔夫球场、公园绿地等。技术简单、成熟，运行可靠，操作简单灵活，节省反馈装置及编程工作。 人工智能自动控制喷灌系统 利用自动气象站及田间土壤水分传感器，把需水相关的气象参量
7、和土壤水分参数反馈给计算机，计算机的决策支持系统比较分析后，决策是否需水，需要多少。高度自动化和信息化，充分利用和节约水资源，节省灌溉费用。,二 草坪喷灌系统的比较,第三节 喷头性能与选型,草坪的使用功能水力性能 起伏坡度 坪床土壤 喷头选型 喷头性能 机械性能 水源条件 工程造价 经济性能 喷头的重要参数 水力性能：工作压力、出流量、 雾化效果、均匀度,一 喷头工作压力与射程 非水源系统的压力，是喷头达到设计射程和出流量时需要的工作压力。 射程相同，流出量大的喷头喷灌强度高。 射程的选择：喷洒范围大小、系统造价。 小射程 价格低，喷头用量大、管道及管件用量增加。 大射程 价格高，喷头用量小、
8、管道及管件用量减少。,二 喷头工作压力与出流量 喷头流量: 喷头单位时间内经喷嘴喷出的水量。m3/h或L/min。 喷头流量与喷嘴断面积及压力水头的关系：,喷嘴尺寸控制 喷头流量。 喷嘴有圆形、方形、三角形等。 喷头流量增大 管道流量增大需要较大的管径 增加工程造价,三 喷头工作压力与水滴打击强度 水滴打击强度：单位受水面积内水滴对植物或土壤的打击动能。与水滴大小、降落速度和密度有关。喷灌中用喷洒水滴大小或雾化指标反映。,不同植物和坡面对雾化指标要求不同，花卉4000-5000， 草坪2000-3000,四 喷灌强度 喷灌强度: 单位时间内地面上喷洒的水深。点喷灌强度、平均喷灌强度、组合喷灌强
9、度、设计喷灌强度。 1 点喷灌强度 单位时间内喷洒到某一点上的水深。,靠近喷头或喷洒远点水量分布小,喷头处水量分布最多,平均喷灌强度 平均喷灌强度：喷洒区域内喷灌强度的平均值。单个喷头喷洒时，就是喷头喷洒面积上的平均水深。,组合喷灌强度 组合喷洒 弥补单个喷头喷洒分布不均匀的不足。 组合喷灌强度：两个或两个以上喷头组合喷洒面积上的平均喷灌强度。,喷头间距 = 喷洒半径 中心叠加，弥补了单喷头的不足，但两侧相对较少,典型的绿带草坪喷头布置方式 减少了喷洒面积 提高了水量分布均匀性,4 设计喷灌强度 设计喷灌强度：在设计喷头组合与喷头参数选定的情况下可能出现的最大喷灌强度。应不高于土壤入渗速度。,
10、5 喷灌均匀度 喷灌均匀度：在喷灌面积上水量分布的均匀程度。常用克里斯琴森系数表示：,简化为：,喷头的经济性能 价格与维修性能。 片面强调性能 喷灌系统造价提高。 忽视性能而注重价格 维修、更换费用增加。,7 喷头选型 考虑其本身的性能，如喷头的工作压力、流量、射程、组合喷灌强度、喷洒扇形角度可否调节； 还必须同时考虑诸如土壤的允许喷灌强度、地块大小形状、水源条件、用户要求等因素； 同一工程或一个工程的同一轮灌组中，最好选用一种型号或性能相似的喷头，以便于灌溉均匀度的控制和整个系统的运行管理。,步骤： （1）根据经验初步假定最小工作压力（工作时压力最低点处的压力）。考虑加水泵站的扬程(100m
11、)，如一半为水头损失，喷头压力为0.5MP。 （2）确定喷嘴尺寸 喷嘴尺寸越大，流量和喷灌强度越大。考虑地面特征。 确定了工作压力和喷嘴尺寸，流量和喷洒半径已定，也就是喷头的具体规格完全已定。,（广场草坪选用的喷头）,喷洒角度可调 有止溢阀 射程大 流量小,（高尔夫球场用）,第四节 喷头布置,喷头布置的原则 确定了喷头的规格，应用确定的喷洒半径数据在喷灌区平面图上布置。 小面积平坦草坪 实地布置； 面积大、地形复杂 图上布置，根据图纸进行放样。 全圆喷洒：控制面大，喷头间距大，喷灌效率高。 面积较大的固定喷灌系统采用。 扇形喷洒：适于边、角地带。 布置喷头总是将全圆喷洒和扇形喷洒结合。,喷洒方
12、式,喷头布置遵循的原则： 尽量不要把水喷洒在喷洒区外，节水和减少对周边干扰； 考虑风的影响，保留适当的喷洒重叠半径； 地形多变的区域应选用多种规格的喷头，以适应地面条件的变化； 坡地应自上而下喷洒，不应向上喷洒，以免冲刷土壤； 应整齐划一，增加美观和便于管道布置。,喷头布置的基本形式 单喷头喷洒 只有一个喷头工作，在小块草坪移动式喷灌时常有这种情况。喷洒水的分布在半径方向并不均匀。,2 单行喷洒 在一条支管上安装若干个喷头同时进行喷洒。宽度比较窄的绿地常用。,无论是全圆还时扇形，都存在无法喷到的区域 若允许喷洒到界外，可以消除干点，但会浪费和干扰,重叠区域水量多，边角少或干点；拉大间距，干点面
13、积扩大 干点用其他方法补救，或改为双行,正方形布置 以四个喷头为角组成一个正方形。喷头以两行或多行喷洒，正方形布置最为常见。 喷头布置规则，连接管道顺直，施工放样简洁，有效抵御风的影响。 正方形喷头布置中首先要确定边长，即喷头边距。,最难喷到的位置位于正方形的形心点，也称喷洒控制临界点。,最大喷头间距,最小喷头间距,喷头间距超过1.41R,临界点出现干点,喷头间距小于R, 喷头间互相干扰，心点四次重叠喷洒，增加部件,喷头间距1R - 1.41R 一般1.2R,正三角形布置 3个喷头为角形成一个等边（等喷头间距）三角形。适于三角形、平行四边形、圆形、曲线形边界的草坪。 喷头布置紧凑，规格整齐、喷
14、洒美观。,将喷头按行用支管连接，正三角形的高就是喷头的行距（支管间距）：,相应于最大喷头间距和最小喷头间距的支管间距：,支管间距可调整范围为0.866R - 1.5R。,喷头适宜间距 1.3R - 1.5R,相同喷洒半径和覆盖临界点为前提下， 正三角形喷头间距或支管间距 正方形,覆盖面积大13%,其他布置形式以适应地形条件和减少风的影响，如全圆喷洒矩形喷头布置、全圆喷洒等腰三角形布置、扇形喷洒矩形喷头布置、扇形喷洒等腰三角形布置等。喷头组合间距必须满足喷灌强度和喷洒均匀度要求，并经济合理。,风速指地面以上10m高度处的风速；风向多变时，采用等间距喷头组合，应选用垂直风向的数值,三 喷头布置实践
15、 首先考虑角的喷洒，其次考虑边的喷洒，最后安排内部的喷头，即一角二边三中间。 折角喷头布置 边界为直 线形折角,喷头布置在折角顶点上 以扇形向内部喷洒，根据转折角度调节喷洒角度。 喷头布置在折角的两条边线上 以扇形喷洒覆盖折角部分。,边界为曲 线形折角,折角顶点布置 边线布置 边线和内部布置相结合,死角：可采用不同喷洒半径的喷头或不同型号的喷头,2 边线喷头布置 从内部向边线喷洒和从边线向内部喷洒。,全圆方式，要覆盖全部地面，部分会喷洒到界外，否则出现干点,扇形方式，直线边界需180度调角喷头,曲线边界需边线喷头扇形喷洒，内部全圆喷洒,3 内部喷头布置 布置形状规则、间距均匀，可选正方形或正三角形布置。,4 应用实例,
