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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流草坪喷灌给水系统设计.精品文档.绿地喷灌系统设计浅谈摘要：随着房地产行业的蓬勃发展，人们对居住环境的要求也越来越高，从较简单的仅仅满足居住功能，发展到现在对居住区环境高层次多方位的功能需求。目前，城市绿化程度已成为评价一个城市重要参照因素，全国各地城市越来越重视城市绿化的实施及维护。本文作者结合工程设计实践的经验，从城市绿化的重要组成部分草坪的维护喷灌的设计思路及计算方法等几个方面，对人造草坪喷灌的设计做一个简要的概叙。关键词：绿地喷灌 喷灌系统 技术要求 设计步骤喷灌是近年来发展较快的一种先进浇灌技术，它是利用管道把压力水送至喷头，经喷头喷
2、洒到地面，象降雨一样对绿地草坪进行灌溉。进行这种灌溉方式的一套水利设施称为喷灌系统。系统组成：一般的喷灌系统主要组成部分是由水源、加压设备、管道系统、喷头和手动补水装置几部分组成。其中在喷灌系统中喷头按照结构特征及喷洒特点分为固定式和旋转式两类。固定式喷头又称散水式或漫射式喷头，它的喷洒特点是在喷灌过程中，喷头的所有部件都是固定不动而水流是在全圆周或是扇形同时向四周散开。现在普遍应用的是摇臂式喷头，摇臂式喷头属于旋转式喷头。旋转式喷头按照旋转结构的特点分还有反作用式和叶轮式两种。摇臂式喷头的喷洒特点是水滴小且水滴喷洒在喷头的四周，形成一个半径等于喷头射程的圆形或扇形的湿润面。按喷头的工作压力和
3、控制范围的大小分低压、中压、高压喷头三种。各种喷头大致压力范围见下表喷头按工作压力及射程分类表项目低压（近射程）中压（中射程）高压（远射程）工作压力（公斤）1-33-55流量（立方米/小时）0.3-1111-4040射程（米）5-2020-4040系统分类：A. 喷灌系统按其组成的特点，可分为固定式、半固定式和移动式3种类型。固定式是指所有管道系统及喷头常年固定不动。喷头采用地埋式喷头或可快速装卸喷头。该形式单位面积投资较高，但管理方便、地形适应性强、便于自动化控制、灌溉效率高。主要适用于新建的大面积绿地。半固定式，设备干管固定，支管及喷头可移动。在草坪上应用不多。移动式，除水源外，设备管道喷
4、头均可移动。只需一人操纵，性能可调，可自动停机。该形式适用于已建成的大面积草坪。 B. 按压力的获得方式可分为自压式和机压式两种。一般面积的绿的设计中，可通过设计的技术手段使得采用市政给水水源的喷灌系统采用自压式喷灌系统。C. 按系统的喷洒特征分定喷式和行喷式两种，一般城市绿的喷灌系统均采用定灌式，苗圃及花房等眼工作道设置待喷灌植物的场所采用行灌式喷水系统。技术要求: 喷灌的主要指标为喷灌强度、喷灌周期、喷灌均匀度。喷灌强度 是指单位时间喷洒在灌区的水深，其单位为毫米/时。喷管强度通常用点喷灌强度、平均喷灌强度、计算喷灌强度三个概念来表述。1)点喷灌强度Pi：Pi=h/t;即单位时间内在单位面
5、积上降水的深度。但是对于旋转式喷头的点喷灌强度，通常改用旋转调整或往复整次的时间代替掠过的t，这样得到的点喷灌强度尽管比实际小，但是用它来和土壤的稳定入渗速度相比，实践证明是可行的，所以目前计算旋转式喷头的点喷灌强度均用下式：Pi(毫米/时)=h/t ,式中h为降水深度（毫米），t为喷头旋转整整一周的时间（小时）。点喷灌强度是计算均匀度的的重要数据，也是衡量地面是否有局部积水的重要指标。因此在设计喷灌系统或使用喷头时应予以注意。2）平均喷灌强度P：P(毫米/时)=Pi/n.即控制面积内各点喷灌强度的平均值其中各点代表的面积一样大。如果各点所代表的面积不一样大，则喷灌强度要依据各点所代表的面积用
6、加权平均法求得。平均喷灌强度主要用来计算喷灌均匀度，也用来校核规划设计的喷灌强度是否符合实际。3）计算喷灌强度p=1000Q/S 式中Q为系统的喷水量（立方米/小时）；S为系统用Q流量喷洒时控制的面积（平方米）。计算喷灌强度是指喷灌系统向单位面积上喷洒的喷水量。喷灌强度大于平均喷灌强度。这是因为喷灌系统的水不可能全部喷洒到地面，喷灌时的蒸发、受风后雨滴的漂移以及作物的茎叶的截留都使实际落到地面的水量减少但由于计算喷灌强度是在设计喷灌系统是的主要数据，而设计一个喷灌系统有必须考虑最不利的情况，具体的说，如果喷灌水量全部落于控制的地面，也就是在这种没有损失的情况下，土壤受水后能否及时入渗来考虑，那
7、么落于地面的水量如为W，则有w=hs/1000=Qt h为平均喷灌水深（毫米）；s为喷洒时控制的面积（平方米）；Q为系统的喷水量（立方米/时）；t为喷洒时间（时）。在不考虑损失的情况下，计算喷灌强度等于平均喷灌水深除以喷洒时间，显然，在取点足够多的情况下，它也等于平均喷灌强度。需要指出的是，计算喷灌强度和平均喷灌强度是两个不同的概念，一个是供，一个是受。所以，前者是毛喷灌强度，后者是净喷灌强度。喷灌周期喷灌周期 是指两次喷灌的间隔时间，又称为轮灌周期。在喷灌系统规划设计中喷灌周期过长和过短都会对草坪产生不良影响。小规模的草坪(例如庭院草坪)可根据草坪草的萎蔫症状来确定；大规模的草坪(例如广场、
8、高尔夫球场、足球场)喷灌周期的确定方法有三种： 经验法调查同类草坪的喷灌情况，以此作为设计草坪喷灌周期的依据。所谓同类，主要指草的类别、土壤的类别、草坪的使用功能，可分类统计后进行拟合。 试验法在不同的天气条件下测定草坪的蒸发量，可作为喷灌周期调整的依据；也可随时测定土壤的水分，当土壤水分降到草坪允许最低限时，进行喷灌，反之则停止喷灌。 公式法在规划设计中主要是确定植物耗水量最旺盛时期的允许最大间隔时间即设计喷灌周期。T设=m设水/W T设 即为设计喷灌周期（日）m设为是设定时间喷灌定额（毫米）W为植物最大日平均耗水量，具体设计时可参照下表通常喷灌在夜间、早晨或傍晚进行，一般应尽量避免在夏季的
9、中午进行喷灌。不同气候条件下植物最大日平均耗水量气候条件植物最大平均耗水量（毫米/日）寒冷地区、潮湿天2.5寒冷地区、干旱天3.8温和地区、潮湿天3.8温和地区、干旱天5.1炎热地区、潮湿天5.1炎热地区、干旱天7.6喷灌均匀度 是指在喷灌面积上水量分布的均匀程度，是喷灌质量好坏的主要指标之一。它与喷头的结构、工作压力、喷头组合形式、喷头间距、喷头转速的均匀性、竖管的倾斜度、地面坡度和风速风向等因素有关。设计步骤： 1、收集资料主要为地形资料、气象资料、土壤资料、水文资料植物生长情况等.2、设计方案编制及选择设计方案需编制两个以上最终根据喷灌效果、安装费用、运行费用等方面技术经济指标的比较确定
10、适合本场地的喷灌方案。3、喷头布置及管道水力计算小面积草坪或长条形绿化带可选用短射程低压小喷头；大型草坪如体育场、高尔夫球场草坪可选用中高压喷头；大小面积均适宜的可选用中压中等射程喷头。 1）喷头布置根据草坪的形状，喷头可采用菱形或矩形布置。设计射程计算如下：Rs=KR式中Rs设计射程K折减系数，取0.70.9，风大取小，风小取大R喷头的射程当喷头为正方形布置时，喷头间距d=1.42 Rs，有效控制面积A=2.0 R2s。 2）水力计算管径一般按经济流速法计算：D=（4Nq/(v)）0.5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，m3/sv经济流速，m/s,一般v2.0 m/
11、s 3）水头损失计算管道水头损失分沿程水头损失和局部水头损失。Hz=Hf+Hj式中Hz总水头损失Hf沿程水头损失Hj局部水头损失实际计算时，一般取沿程水头损失的10%20%作为局部水头损失值。4）在支管设计时，同一支管上任意两个喷头工作压力之差不超过喷头工作压力的20%，这样才能满足任意两个喷头出水量之差10%，符合均匀喷洒的原则。有坡度时还应考虑高差的影响：上坡支管Hmax-Hmin0.2Hs-Z下坡支管Hmax-HminZ-0.2Hs式中Hmax 支管上最大的喷头工作压力Hmin支管上最小的喷头工作压力Hs喷头设计工作压力Z地形高差 在管道前应安装过滤设备，水源为杂用水或自来水的，安装滤网
12、式过滤器即可。结合实践笔者参与的江西省南丰县中心广场规划设计对广场内的绿地采用了绿地喷灌系统，在该广场的喷灌系统中由于绿地面积较小通过技术经济的综合比较采用了以市政给水管网为水源，压力采用市政水压，管道采用PVC塑料管，喷头采用可控摇臂式塑料喷头工作半径为10米。以此种方案在可以达到喷洒喷灌效果的前提下，节省了运行及检修费用。本套系统已于2003年完工，运行效果较为理想，除个别风力较大的天数外，喷头喷水基本覆盖全场。操作人员按人工控制操作，喷灌一次间隔一般用3个周。在喷灌期间，并基本不影响游客进行广场休闲。实践证明，设计所确定的方案与选定的设计参数基本是正确的，运行可靠程度高，操作较简便。 通
13、过实际运行，有以下几点应引起注意 1）沿路边的喷头布置由于处理不当回时喷洒是路面被喷灌，导致游客不便和水量的浪费。应该在靠近路边处设置单向喷头，按设定的喷洒方向喷灌。2）未能在管道网最不利端和其它喷灌未能覆盖处设置快速取水阀以满足手动喷灌的需要。3）该系统中未设置自动控制系统，操作控制稍有不便。作者简介李桂章（1979-）男，江西省城乡规划设计研究院助理工程师，联系电话 0791-8638364参考文献1 张志国.草坪建植与管理M.济南：山东科学技术出版社，1998.2 给水排水工程师常用规范选M.北京：中国建筑工业出版社，1995. 3 园林建设工程M北京：中国城市出版社，2000.4 陈耀宋，姜文源，等.建筑给水排水设计手册M北京：中国建筑工业出版社，1992.
