园林草坪灌溉设计说明
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目录第一章概述
第一节园林草坪喷灌的特点(2)
第二节喷灌系统的组成(3)
第二章喷灌水力学基础
第一节静水压力(4)
第二节动水压力(5)
第三章园林草坪喷灌设备
第一节喷头(7)
第二节管材(10)
第三节自动控制设备(12)
第四章园林喷灌系统设计原理
第一节收集资料(17)
第二节灌溉需水量确定(18)
第三节确定水和能源的供应(18)
第四节确定灌溉系统的形式(20)
第五节喷头选型(20)
第六节布置喷头(22)
第七节划分轮灌组(26)
第八节灌溉系统水力学计算(28)
第五章园林草坪喷灌系统施工安装(32)
第六章草坪的用水管理(34)
附录1 典型园林草坪喷灌设备性能参数附录2 典型场地喷头布置
第一章概述
灌溉是弥补自然降水在数量上的不足与时空上的不均、保证适时适量地满足草坪生长所需水分的重要措施。以往的草坪绿化工程,很多没有配套完整的灌溉系统,灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。不但造成水的浪费,而且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水不足,难以控制灌水均匀度,对草坪的正常生长产生不良影响。随着城镇建设的不断发展,城市人口大量集中,工业和生活用水迅速增加,旅游、休闲、运动场及居民小区等各种绿地面积越来越大,城市供水的紧张状况日益突出。传统的地面大水漫灌已不能满足现代草坪灌溉的要求,采用高效的灌水方式势在必行。
现代园林草坪灌溉的方法主要有喷灌和微灌技术,如果我们想使整个面积都得到相同的水量,通常用喷灌,如草坪灌溉。如果我们想让某一特定区域湿润而使周围干燥时,可采用微喷灌或滴灌,如灌木灌溉。滴灌有时也用于草坪地下灌溉。园林草坪喷微灌技术以其节水、节能、省工和灌水质量高等优点,越来越被人们所认识。
第一节园林草坪喷灌的特点
园林草坪是为改善环境、增加美感、陶冶性情等目的而栽植的,因此要求它们最好常年生长皆绿,每年只需剪而不必种植,另外,草坪使土壤渗吸速度降低,要求采用少量频灌法灌溉,而且为了节约劳力和资金、提高喷灌质量的要求,园林草坪灌溉大多采用自动化控制固定式喷灌系统。
要求水质和喷洒质量较为严格,特别是对高级观赏植物和高尔夫球场的草皮,要求喷灌均匀度较高,如有漏喷或喷洒过量。都会造成严重损失。
草坪喷灌多数在夜间进行,其原因之一是草坪白天喷灌,蒸发损失大。一般夜晚喷灌
时能比白天少消耗10%以上的水量;原因之二是有些草坪白天不允许喷洒,如高尔夫球场进行比赛、公园娱乐区进行文娱活动等。
喷灌系统不能影响草坪的维护作业。草坪需要经常性的修剪、植保、施肥等,这些作业往往由机械完成。因此,需要选择特殊的设备。
喷灌系统在满足草坪需水要求的同时,需充分注意景观和环境效果。精心设计的喷灌系统,通过正确选择喷头和进行喷点的布置,不仅能满足草坪需水,而且在灌水时可以形成水动景观效果。
第二节喷灌系统的组成
一个完整的喷灌系统一般由水源、首部枢纽、管网和喷头等组成。
1.水源:一般多用城市供水系统作为喷灌水源,另外,井泉、湖泊、水库、河流也可作
为水源。在草坪的整个生长季节,水源应有可靠的供水保证。同时,水源水质应满足灌溉水质标准的要求。
2.首部枢纽:其作用是从水源取水,并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。
一般包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表,以及控制设备,如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。首部设备的多少,可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。当城市供水系统的压力满足不了喷灌工作压力的要求时,可建专用水泵站或加压水泵室或专用水塔,有时可在自来水管路上加装一台管道泵即可。
3.管网:其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的草坪种植区域。由不同管径的管道
组成,如干管、支管、毛管等,通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成
完整的管网系统。现代灌溉系统的管网多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的塑料管道,如PVC管、PE管等。同时,应根据需要在管网中安装必要的安全装置,如进排气阀、限压阀、泄水阀等。
4.喷头:喷头用于将水分散成水滴,如同降雨一般比较均匀地喷洒在草坪种植区域。
第二章 喷灌水力学基础
水力学是研究液体特性(静止和运动状态)的一门学科。依据水力学知识设计的管网,可以大大减少灌溉系统的投资和在运行过程中的维护保养费用。通过控制水的流速,可以减少水流在管网系统中的压力水头耗损。而不符合水力学特性的设计,会使喷灌系统的灌水质量降低、工程费用偏大和浪费水资源,并有可能使管受力过大,甚至导致管道破裂。因此管网水力学分析对于减少工程造价、提高灌溉效率和灌溉质量等都具有很重要的作用。
为了能正确设计喷灌系统,我们首先需要掌握一些有关水的知识。
第一节 静水压力
1 升水重1 kg ,即水的比重为1000 kg/m 3。在重力作用下,水总是由高处流向低处,一个重要的概念就是水压力(也称水头),它是指水对单位面积上作用力的大小,其计算公式如下:
A
F P =作用面积作用力= 式中,P -水压力(kPa );F -作用力(N );A -面积(m 2)。
这种水压力是由被测点以上水的重量所产生的。假设有10cm 2的面积,
该面积上作用
0.1m ×0.1m
图2-11 装有0.3 m 和0.6 m
高水的柱形容器
力的大小,简单地说就是它上面的水柱的重量。水柱重量越大,作用力越大,水压力也就越大。底面积为0.01m2的柱状容器充0.3米高的水后,容器底部水压力为:P=W/A=(1000kg/m3*0.3 m) / (0.01 m2)=30000 kg/m2 = 294000 N/ m2 =
294 kPa
如果底面积为0.01m2的柱状容器充0.6米高的水,则容器底部压力为:
P=W/A=(1000kg/m3*0.6 m) / (0.01 m2)=60000 kg/m2 = 588000 N/ m2 =
588 kPa
一个底为0.01 m2的容器充入0.3m深的水,不论是柱状容器还是其它形状的容器,0.3m深的水对其作用的水压力都是294kPa,。如果水深加倍的话,容器底部所受的压力也加倍,即294 * 2 = 588 kPa。
因此,水压力还可用“水头高度”或简称“水头”来表示。压力与水头之间的相互转换关系为:1m水头=10kPa,60m水头高即为600 kPa。
静水压力是指水不流动的封闭系统中水的压力。一条充满水的管子,阀门全部关闭,系统中的压力即静水压力,静水压力是一个系统所能获得的最大的压力。
如图2-2所示,水塔水位高度60米,输水管道埋深1米,地面有起伏,B点地面比
图2-2 静水压力示意图