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1、高尔夫球场喷灌加压系统设计规范一、说 明 高尔夫球场施工标准 喷灌泵站设计规范 管道设计及安装规范 控制线路设计及连接规范 二、总 则 1 为了统一泵站设计标准，保证泵站设计质量，使泵站 工程技术先进，安全可靠，经济合理，运行管理方便，制订本规范。 11 本规范适用于新建、扩建或改建的高尔夫球场喷灌系统加压泵站设计。 12 泵站设计应广泛收集和整理基本资料。基本资料应经过分析鉴定，准确可靠，满足设计要求。 13 泵站设计应吸取实践经验，积极采用新技术、新材料、新设备、新工艺。 14 泵站设计除了应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准，规范的规定。 三、 泵站等级划分 1 泵站的规模，应根据球
2、场喷灌区域和规定的喷灌任务，来综合分析确定。2 以高尔夫球场的规模来划分泵站等级，分为： 小型泵站：练习场、等小于标准 9 洞面积（含标准 9 洞）的喷灌泵站 中型泵站：标准 18 洞，27 洞喷灌泵站 大型泵站：标准 36 洞泵站 特大型泵站：大于 36 洞标准球场泵站 四、 泵站主要设计参数 1 设计流量 11 喷灌泵站设计流量应根据设计的喷灌洒水强度，喷灌面积，喷灌管道的其他用途，喷灌的允许运行时间等综合因素计算确定。 12 设计流量应考虑喷灌系统的流量使用率，由于喷灌系统的流量安排无法在喷灌工作期间随时达到理论的最大值，所以泵站设计流量要考虑流量的使用率。 流量计算举例： 流量的确定涉
3、及到喷灌系统的每日喷灌工作时间、喷头数量、洒水强度 举例说明：1000 个喷头配置的 18 洞标准配置全自动喷灌系统 属于 GREEN 的喷头有 80 个左右，每日的喷洒时间按 20 分钟计算 QG=8020 分钟30GPM48000G 属于 TEE 的喷头有 180 个左右，每日的喷洒时间按 15 分钟计算 QT=18015 分钟30GPM81000G 属于 FAIRWAY 的喷头有 600 个左右，每日的喷洒时间按 10 分钟计算 QF=60010 分钟30GPMG 属于 ROUGH 的喷头有 140 个左右，每日的喷洒时间按 5 分钟计算 QR=1405 分钟30GPM21000G 属于
4、手动喷水用量按经验值取 QM=10000 G 总流量为：QG QT QF QR QM G（1287 吨）灯光球场的喷洒工作时间为 4 小时。 一般球场的喷洒工作时间为 6 小时。 以一般球场喷洒工作时间为 6 小时计算，需要的平均总流量为 944 GPM 有配置中央控制系统的喷灌系统因为有计算机自动流量管理，所以总流量的系数可以取 0.8，即泵站流量为 1180 GPM 没有配置中央控制系统的而有场地分控箱的喷灌系统，因为可以做人工流量管理，所以总流量的系数可以取 0.7，即泵站流量为 1348 GPM 没有配置中央控制系统的也没有场地分控箱的手动喷灌系统，其流量的控制依赖阀门操作工人的操作水
5、平，所以总流量的系数可以取 0.6，即泵站流量为 1573 GPM 2 特征水位 21 喷灌泵站取水池水位应按下列规定采用： 211 防洪水位：球场泵房的防洪要求以百年为标准，泵站地平面高程应大于最高水位 1 米。 212 设计水位：从喷灌湖取水，喷灌湖的水源应保证 8595以上的日均用水量。 2.1 3 最低运行水位：最低运行水位是指喷灌主泵允许运行的最低喷灌湖水位，一般地，最低运行水位是喷灌湖湖底高程加 1 米。 214 泵站竖井底部高程：竖井底部高程应在最低运行水位高程以下1.5 2 米（即一般比喷灌湖湖底高程深 0.5-1 米）。 33 特征扬程 31 设计扬程：应按泵站取水池设计水位
6、，喷头工作压力，场地内与泵站高程差并计入水力损失确定，在设计扬程下应满足泵站设计流量要求。 压力计算举例： 泵站输出压力包括 3 部分：喷头的工作压力、场地高程差、管路摩擦损失 含电磁阀调压自动喷头的工作压力在喷头出厂已经设定，举例 734-06-358的工作压力为 80PSI 1psi(磅力毎平方英寸)=6895pa1 巴(bar)=100,000 帕(Pa)=10 牛顿/平方厘米=0.1MPa是压强的单位，早先气象学中常用毫巴，现在改用等值的国际单位百帕。 1 帕是 1 帕斯卡的简称，就是一平方米受到一牛顿的压力。在工程上仍在沿用公斤力这个单位，1 公斤力等于 9.80665 牛顿，由此得
7、到工程大气压： 1 工程大气压=1 公斤力/平方厘米=0. 大气压=98066.5 帕斯卡 毫米汞柱也是一种常用的压强单位，由 1 毫米汞柱产生的压力定义的压强单位为托(torr)。1 托=1 毫米汞柱 =133.32 帕斯卡1 大气压=760 托1 巴(bar)=1 工程大气压 =一公斤力1MPa=每 10 公斤/平方厘米 =100 米水头不含电磁阀喷头因为无压力自动调节，可以依靠管路电磁阀（带调压功能）来调压 场地高程差是指最高喷头的高程和泵站之间的高差（有用中间加压泵和减压阀的除外），平地球场此高程差一般在 10 米内 管路摩擦损失在喷灌系统中最能体现喷灌设计师的设计水平，因为它和管路成
8、本成反比。同时如果喷灌使用者没有按照使用规范使用喷灌系统，将会管路摩擦损失急剧增加，产生的后果是：喷头达不到工作压力、管路水流动速度过高产生紊流而损坏管道，损坏管路的现象虽然是长时间积累的，但是有些球场在 35 年后发现弯头，三通等管件出现漏水，甚至在活套管接头处产生漏水，这对喷灌系统是致命的 常用的压力计算参数：80PSI+15PSI+20PSI 115PSI=0.793Mpa=7.93公斤 五、 站址选择 1 一般规定 11 泵站站址应根据高尔夫球场整体设计或球场的水体流域总体规划，泵站型试、运行特点和综合利用。要求考虑地形、地质、水源、或供电电源布置、保养通道、景观影响等因素选定。 12
9、 高尔夫球场泵站站址尽量选择在球场中心位置，利于降低主管线费用。 13 山地球场泵站站址在水源许可的条件下尽量选择高程比较高的区域建立泵站，利于降低泵站设计扬程，降低电力消耗。 选择站址时如遇淤泥流沙湿陷性黄土膨胀土等地基应慎重研究确定基础类型和地基处理措施 六、 泵站主泵选择 1 潜水泵的电机和泵体均在水下,其优点是噪音小，但是因为电机在水下，而且电机内轴承的工作环境差，无法做日常的保养，所以使用寿命短。一般对噪音要求比较高的球场中使用。 2 卧式泵的电机和泵体均在地面成卧式排列, 其优点是成本低，维护简单，效率高。缺点是占地面积大，噪音大，而且泵进水口需充满水才能正常运转,对于占地面积和噪
10、音要求不高的球场，而且具有倒灌进水的条件球场这种水泵是比较实在的选择。 3 立式泵的电机和泵体均在地面成立式排列, 优点是占地面积比较小，其他的和卧式泵一样，这种水泵比较适合高楼供水用，在球场中不建议采用 4 长轴泵的电机在地面而泵体在水下,优缺点综合了潜水泵和卧式泵，使用寿命长，所以在通常的球场喷灌系统中为最佳选择，在球场喷灌泵站占 90以上。七、 泵房设计 1 泵房布置 11 泵房布置应根据泵站的总体布置要求和站址地质条件，机电设备型号和参数，进水通道、出水管道、电源进线方向、维修保养路以及有利于泵房施工、机组安装与检修和工程管理等，经技术经济比较确定。 12 泵房布置应符合下列规定 满足
11、机电设备布置安装运行和检修的要求。 满足泵房结构布置的要求。 满足泵房内通风、采暖和采光要求，并符合防潮、防火、防噪声等技术规定。 满足保养道路方便的要求。 注意建筑造型，做到布置合理，适用美观。 泵房主设备间长度一般地不小于设备长度加 2 米，宽度不小于设备宽度加1.5 米，净高度不小于 3 米，电气设备间应独立设置，并与主设备间隔离。 喷灌系统设计原理与方法 一、收集基本资料 通过现场调查，收集必要的地形、土壤、水源、气象、能源及动力机械等有关资料。还应准备一张 1：500 或更详细的比例尺地形图作为设计底图。这些基本资料是规划设计中不可缺少的。 二、喷头选型与喷点布置 1、选型要点 草坪
12、专用喷头类型很多，按压力分为低压喷头、中压喷头、高压喷头；按工作特点分为固定式喷头和旋转式喷头；根据安装特点又可分为地上式喷头和地下埋藏式喷头等。 小面积草坪或长条绿化带及一些不规则草地，可选用短射低压小喷头，如1800 系列或 303AN 系列喷头；体育场草坪、高尔夫球场或大型草坪广场主要应用中高压喷头，如 TA80、F4、MYZ 等系列喷头；目前应用最多的为大小面积均适宜的中压中等射程喷头，如 R50 系列、Turbo 系列或 2688 及7450 系列等。 无论选用哪一种型号的喷头，其灌水质量指标均应符合设计要求。特别是喷灌强度一项，应注意考虑其组合后的喷灌强度是否小于等于土壤的入渗强度
13、。另外，一般一个工程多选用一种型号或性能相近的喷头，以便于控制灌溉均匀度和管理。有时为了美观而选用性能相差较大的多种喷头，但其灌溉均匀度往往得不到很好的控制。 2、喷点的组合布置设计 喷点的组合布置包括喷点组合形式、支管走向、喷点沿支管间距、支管间距等内容，其设计合理与否直接关系到整个工程的灌水质量。 喷点的组合形式是选用矩形还是三角形，或是其特例正方形和正三角形，要根据地块形状、风速等考虑。有时草坪形状不规则，其总的喷点组合形式算不上哪种具体形状，但在设计时要注意分解为规则的几大块，以便于设计与控制喷灌均匀度。依照经验，草坪喷点布置以正方形最多。 支管走向主要依据地形条件，并考虑风向。平地上
14、支管宜与地边平行。而坡地上支管可沿等高线向下或与等高线垂直（斜交）向下顺坡布设，尽量避免逆坡布置，以便利用地形落差来抵消部分水头损失。支管控制阀最好设在路边，以方便灌水操作。特别是当大面积草坪分几个轮灌区时，更应注意这个问题。虽然有时会多用部分管道，但管理起来却极为方便。 支管长度取决于支管上喷点数量及喷点间距，并需通过水力计算加以校核确定。确定喷点组合间距的方法很多，目前工程上常用修正几何做图法。该法以喷点为圆点，设计射程为半径绘出的湿润圆彼此相切，以确保湿润面积内任何位置都不发生漏喷，并有较高的均匀度。 设计射程 R 设：R 设=KR 式中：R 为喷头的射程，由喷头的性能查出；K 为折减系
15、数，介于0.70.9 之间，与风的大小有关，风大时取小值，风小时取大值，为保险起见，设计时多取小值。 美国雨鸟公司推荐其系列产品的间距取相应射程的0.81.3 倍。另外，当喷头为全圆喷洒，组合形式为正方形时，其支管间距与喷头间距均为 1.42R，其有效控制面积为 2.0 R2。 三、喷灌水力设计 1、初步确定干支管管径 管径一般按经济流速法计算： vqND4式中D 管径，mmN计算管段连接的喷头数q单个喷头设计流量，m 3/sv经济流速，m/s,一般 v2.0 m/s管径选择非常重要，系统投资大小与管径选择密切相关。管径太小，管内流速太大，水头损失也大；管径太大，虽然水头损失较小，但投资太大，
16、很不经济。目前在小型喷灌系统设计中，最优管径一般是根据流量和经济流速确定。粗略估算最优管径可采用下边的公式计算： 经验公式法：D=11Q （Q120m3/h） 式中：D 为管道直径（mm）；Q 为管道流量（ m3/h）。 经济流速法：D=1.13Q/V 式中：V 为经济流速，依经验而定，一般 V3m/s；D 为管径（m）；Q为流量（m3/s）。 进行了喷头选型和喷点布置，又划好了轮灌分区，即可计算支管流量和干管流量。支管流量为支管上同时工作的喷头流量之和，干管流量为灌区全部同时工作的喷头流量之和。知道了流量，好可依照上述化式来粗算管径。 2、管道水力损失计算方法 水在管道中流动产生的机械能损失，称作管道水头损失，可分为沿程水头损失 Hf 和局部水头损失 Hj 两大类。沿程水头损失为水流内部磨擦引起的；局部水头损失为水流经过各种管
