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1、第二节第二节 喷灌技术喷灌技术喷灌是一种先进的灌溉方式，已广泛地运用在公园、城市广场以及农喷灌是一种先进的灌溉方式，已广泛地运用在公园、城市广场以及农业作物上业作物上一一一一 、 喷灌方式喷灌方式喷灌方式喷灌方式 依喷灌方式，喷灌系统可分为挪动式、半固定式、依喷灌方式，喷灌系统可分为挪动式、半固定式、依喷灌方式，喷灌系统可分为挪动式、半固定式、依喷灌方式，喷灌系统可分为挪动式、半固定式、固定式三种。固定式三种。固定式三种。固定式三种。1 1挪动式喷灌系统挪动式喷灌系统挪动式喷灌系统挪动式喷灌系统 这种喷灌系统适宜有天然水源池塘这种喷灌系统适宜有天然水源池塘这种喷灌系统适宜有天然水源池塘这种喷灌
2、系统适宜有天然水源池塘 河流等的园河流等的园河流等的园河流等的园林绿地灌溉。其动力设备、水泵、管道和喷头等都是可林绿地灌溉。其动力设备、水泵、管道和喷头等都是可林绿地灌溉。其动力设备、水泵、管道和喷头等都是可林绿地灌溉。其动力设备、水泵、管道和喷头等都是可以挪动的，投资较省，机动性较强，但管理劳动强度大以挪动的，投资较省，机动性较强，但管理劳动强度大以挪动的，投资较省，机动性较强，但管理劳动强度大以挪动的，投资较省，机动性较强，但管理劳动强度大 。2 2固定式喷灌系统固定式喷灌系统固定式喷灌系统固定式喷灌系统 这种喷灌系统有固定的泵房，阀门设备、管道都埋这种喷灌系统有固定的泵房，阀门设备、管道
3、都埋这种喷灌系统有固定的泵房，阀门设备、管道都埋这种喷灌系统有固定的泵房，阀门设备、管道都埋在地下，喷头固定在立管上，有时也可暂时安装。如今在地下，喷头固定在立管上，有时也可暂时安装。如今在地下，喷头固定在立管上，有时也可暂时安装。如今在地下，喷头固定在立管上，有时也可暂时安装。如今运用的地埋伸缩式喷头，连喷头也埋在地下，平常缩入运用的地埋伸缩式喷头，连喷头也埋在地下，平常缩入运用的地埋伸缩式喷头，连喷头也埋在地下，平常缩入运用的地埋伸缩式喷头，连喷头也埋在地下，平常缩入套管或检查井内，任务时，利用水压，喷头上升一定高套管或检查井内，任务时，利用水压，喷头上升一定高套管或检查井内，任务时，利用
4、水压，喷头上升一定高套管或检查井内，任务时，利用水压，喷头上升一定高度后喷洒。如今公园、广场、运动场等草坪上运用最广。度后喷洒。如今公园、广场、运动场等草坪上运用最广。度后喷洒。如今公园、广场、运动场等草坪上运用最广。度后喷洒。如今公园、广场、运动场等草坪上运用最广。固定式喷灌系统设备费用较高，一次投资较多。但节省固定式喷灌系统设备费用较高，一次投资较多。但节省固定式喷灌系统设备费用较高，一次投资较多。但节省固定式喷灌系统设备费用较高，一次投资较多。但节省人工、水量，从长久角度看还是比较经济的。人工、水量，从长久角度看还是比较经济的。人工、水量，从长久角度看还是比较经济的。人工、水量，从长久角
5、度看还是比较经济的。3 3半固定式喷灌系统半固定式喷灌系统半固定式喷灌系统半固定式喷灌系统 其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头可以挪其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头可以挪其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头可以挪其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头可以挪动，优缺陷介于两者之间。多运用在大型花圃、苗圃以动，优缺陷介于两者之间。多运用在大型花圃、苗圃以动，优缺陷介于两者之间。多运用在大型花圃、苗圃以动，优缺陷介于两者之间。多运用在大型花圃、苗圃以及菜地，公园的树林区也可以运用。及菜地，公园的树林区也可以运用。及菜地，公园的树林区也可以运用。及菜地，公园的树林区也可以运用。二二、固定式
6、喷灌系统设计固定式喷灌系统设计一设计根底资料的搜集一设计根底资料的搜集1.地地形形图图：比比例例尺尺为为1/10001/500的的地地形形图图，了了解解设设计计区区域域的外形、的外形、面积、位置、面积、位置、地势等地势等2.气气候候资资料料：包包括括气气温温、雨雨量量、湿湿度度、风风向向风风速速等等，其其中中风风对对喷灌影响最大。喷灌影响最大。3.土土壤壤资资料料：主主要要是是土土壤壤的的物物理理性性能能，包包括括土土壤壤的的质质地地、持持水水才才干干、土土层层厚厚度度、汲汲水水才才干干等等，土土壤壤的的物物理理性性能能是是确确定定喷喷灌灌强强度度和和灌水定额的根据。灌水定额的根据。4.植被情
7、况：植被情况：植被的种类、种植面积、根系情况等。植被的种类、种植面积、根系情况等。5.水源条件：水源条件：城市自来水或天然水源。城市自来水或天然水源。6.动力来源动力来源二喷灌喷头的规划二喷灌喷头的规划固定式喷灌系统引水方式普通是：外部引水至泵房，经过水泵加压再保送给主管，主管输给次主管至支管，支管上竖立管再接喷嘴，在次主管或支管上设阀门控制喷嘴数量和喷洒面积。1.喷洒方式：喷嘴喷洒的外形有圆形和扇形，普通扇形只用在场地的边角上，其他用圆形。2.喷头布置方式：也叫喷头的组合方式，指各喷头的相对位置的安排。在喷头射程一样的情况下，不同的布置方式，其支管和喷头的间距也不一样。表2-2-1是常用的几
8、种喷头布置方式和有效控制面积及运用范围。3.喷头及支管间距：在确定喷头的布置方式后，选择适宜的喷嘴，每个正规厂家的产品都标明了喷嘴的型号、射程、喷嘴流量、任务压力等，然后根据喷嘴的射程确定喷头的间距和支管间距。表表2-2-1几种喷头布置方式几种喷头布置方式序号喷头组合方式喷洒方式喷头间距L支管间距b喷头射程R的关系有效控制面积S运用范围A全圆L=b=1.42RS=2R在风向改动频繁的地域效果较好B全圆L=1.73RB=1.5RS=2.6R在无风的情况下喷洒的效果最好C扇形L=RB=1.73RS=1.73R较A B节省管道，但多用了喷头D扇形L=RB=1.87RS=1.87R同C22三三喷灌系统
9、的计算喷灌系统的计算1.选择管径选择管径喷喷嘴嘴选选定定后后，根根据据其其喷喷嘴嘴流流量量Qp和和接接纳纳管管径径，确确定定立立管管管管径径。根根据据布置方式、支管上喷嘴的数量，得出支管的水流量布置方式、支管上喷嘴的数量，得出支管的水流量QQ=Qp流流量量Q计计算算出出来来后后，同同给给水水管管道道系系一一致致样样，查查水水力力计计算算表表，即即可可得得到支管的流速到支管的流速v和管径和管径DN。主主管管管管径径DN确确实实定定与与主主管管上上衔衔接接支支管管的的数数量量以以及及设设计计同同时时任任务务的的支支管的数量有关，主管的流量管的数量有关，主管的流量Q伴随时任务的支管数量变化而变化。伴
10、随时任务的支管数量变化而变化。例例：一一根根喷喷灌灌主主管管上上接接有有8根根支支管管，每每根根支支管管上上有有四四个个喷喷嘴嘴，已已选选喷喷嘴嘴的的流流量量Qp=0.9m/h，喷喷嘴嘴的的衔衔接接纳纳DN=20mm，设设计计要要求求至至少少2组组喷喷嘴嘴能能同同时时任任务，求出立管、支管和主管管径。务，求出立管、支管和主管管径。解：解：Qp=0.9m/h每根支管的流量每根支管的流量Q=4Qp=40.9=3.6m/h主管的设计流量主管的设计流量Qz2Q=7.2m/h喷喷灌灌系系统统为为便便于于安安装装和和运运输输，普普通通多多用用钢钢管管和和upvc塑塑料料管管，现现采采用用镀镀锌锌钢管，查钢
11、管水力计算表得：钢管，查钢管水力计算表得：立管立管DN=20mm支管支管DN=40mm主管主管DN=50mm2.计算喷灌时间计算喷灌时间每次给草坪或花圃等灌溉有一定时每次给草坪或花圃等灌溉有一定时间，即能保证草皮或花卉的需求，又不呵斥水量过多而流失。间，即能保证草皮或花卉的需求，又不呵斥水量过多而流失。喷头的喷洒时间可用以下公式计算：喷头的喷洒时间可用以下公式计算：t=mS/1000Qp式中式中t喷灌时间喷灌时间hm设计喷灌设计喷灌定额定额mmS喷头有效控制面积喷头有效控制面积m)Qp喷头喷头喷水量喷水量m/h1设计灌水定额设计灌水定额m灌水定额是指一次灌水灌水定额是指一次灌水的水层深度单位为
12、的水层深度单位为mm或一次灌水单位面积的用水量或一次灌水单位面积的用水量m/hm。而设计灌水定额是指作为设计根据的最大灌水定额。而设计灌水定额是指作为设计根据的最大灌水定额。计算的方法有以下两种：计算的方法有以下两种：A：利用土壤田间持水量资料计算：田间持水量是：利用土壤田间持水量资料计算：田间持水量是指在排水良好的土壤中，排水后不受重力影响而坚持在土壤中指在排水良好的土壤中，排水后不受重力影响而坚持在土壤中的水分含量，通常以占干土分量的百分比表示，也可以用体积的水分含量，通常以占干土分量的百分比表示，也可以用体积的百分比表示。的百分比表示。B利用土壤有效持水量资料计算设计灌水定额：利用土壤有
13、效持水量资料计算设计灌水定额：有效持水量是指可以被植物吸收的土壤水分。灌溉该当是补充有效持水量是指可以被植物吸收的土壤水分。灌溉该当是补充土壤中的有效水分，因此，可根据有效持水量来计算灌水定额。土壤中的有效水分，因此，可根据有效持水量来计算灌水定额。2设设计计灌灌水水周周期期 灌灌水水周周期期也也称称轮轮灌灌期期。在在喷喷灌灌系系统统设设计计中中，需需求求确确定定植植物物耗耗费费水水分分最最多多时时的的水水量量和和允允许许最最大大灌灌水水间间隔隔时时间间。灌灌水水周周期期可可以以用用以以下公式表示：下公式表示： T = m/ W式中式中 T 灌水周期灌水周期d m 灌水定额灌水定额mm W 植
14、物日平均耗水量或土壤水分耗费速率植物日平均耗水量或土壤水分耗费速率mm/d 喷灌水利用系数取喷灌水利用系数取0.70.93喷灌强度及喷灌有效面积单位时间喷洒于田间的水层深度称喷灌强度，单位普通用mm/h表示。喷灌系统中，喷头的实践控制面积即为喷灌有效面积。公式=1000Qp/S式中喷灌强度mm/hQp喷头喷水量m/hS喷头控制面积m喷头的喷灌强度由喷头的性能确定，喷灌系统的组合喷灌强喷头的性能外，还与喷头的布置方式、间距等有关；同样喷灌的有效面积也与这些因数有关。(1)单喷头喷洒计算方便，喷头作全圆喷洒时，其喷灌强度=s。作扇形喷洒时与喷洒的角度有关。见右表(2)单行多喷头喷洒扇形角C3601
15、.03001.22701.342401.501802.00904.00这种喷灌方式可用在单支管的挪动喷灌管道系统和支管逐条轮灌或间支轮灌的固定喷灌管道系统，其组合喷灌强度决议于喷头间距a。设a=Kr式中a喷头间距mK喷头间距与喷头射程的比值r喷头射程mC是K的函数，其关系见右图3多行多喷头喷洒相邻多行支管上的多个喷头运用时作圆形喷洒。S=a*b=1000Qp/S=1000Qp/ab式中S喷头的实践控制面积ma喷头间距mb支管间距m喷灌组合强度m/hQp喷灌流量m/h单喷头喷洒的单喷头喷洒的C值值C与与K关系图关系图3.喷灌管道的水力计算喷灌管道的水力计算喷喷灌灌系系统统与与给给水水管管道道系系
16、统统相相仿仿，喷喷头头任任务务也也需需求求任任务务压压力力，水水在在管管道道内内流流动动也也会会有有阻阻力力和和水水头头损损失失，需需求求计计算算水水头头损损失失来来确确定定引引水水点点的的水水压压或或加加压压泵的扬程，以便选择适宜的水泵型号。泵的扬程，以便选择适宜的水泵型号。水水头头损损失失包包括括沿沿程程水水头头损损失失和和部部分分水水头头损损失失。沿沿程程水水头头损损失失可可以以查查管管道道水水力力计计算算表表，也也可可以以用用以以下下公公式式计计算算；部部分分水水头头损损失失可可以以估估算算为为沿沿程程水水头头损损失的失的10%-15%。hf=V谢才公式谢才公式式中式中hf沿程水头损失沿程水头损失mL管道长度管道长度mR水力半径水力半径m，对于圆管，对于圆管R=d/4，d为水管的计算半径为水管的计算半径mV管中水流平均速度管中水流平均速度m/sC谢才系数谢才系数m/s常用满宁公式计算：常用满宁公式计算：C=Rn为粗糙系数为粗糙系数LCR11/6n将上述公式的有关数值代入并化简：hf=10.28nLQ/d设Sof=10.28n/d，Sof称为单位或每米管长沿程阻力参数hf=SofLQ式中L管长mQ管中流量m/s多口系数5.335.33
