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第三节 喷灌设计的技术要求 一 喷灌技术要素二 喷灌系统施工技术要求三 喷灌质量的影响因素 1 一 喷灌技术要素 1 喷灌强度2 喷灌均匀度3 水滴打击强度 2 1 喷灌强度定义 在一定区域里单位时间的喷水量 mm h 点喷灌强度是指单位时间内喷洒在无限小面积上的水量 即 i lim V t A h t A 0 i 点喷灌强度 mm min或mm h V 喷洒水量 mm3 A 喷洒面积 mm2 h 水深 mm t 时段 min或h 1 喷灌强度 3 瞬时喷灌强度是指无限短的时间内喷洒到某一点的水深 即 lim h t A 0 瞬时喷灌强度 mm min或mm h 点平均喷灌强度是喷洒范围内某点在测试时间的平均喷灌强度 即 V t s 4 V t s 点平均喷灌强度 mm min或mm h V 雨量计承接的喷洒水量 mm3 t 时段 min或hs 雨量计的承雨面积 mm2 对于圆形的雨量计 s R2R 雨量计上沿半径 mm 注 对于固定式喷头点平均喷灌强度与瞬时喷灌强度大致相同 旋转喷头某一时的喷灌强度为确定值或零 5 单喷头平均喷灌强度是指单喷头在整个湿润面积上的平均喷灌强度 即 P0 1000 V t s 1000 q t t s 1000 q sP0 单喷头平均喷灌强度 mm h s 单喷头湿润面积 m2 t 时段 h V t内的喷洒水量 m3 q 喷头出水量 m3 h 6 单喷头平均喷灌强度 经常用于喷头性能的研究和产品开发确定喷头的湿润面积 不能将最远点水滴到喷头的距离作为射程 以雨量计收集的水量为0 3mm h的那一点到喷头的距离作为射程确定喷头的湿润面积 7 渗水速度 渗吸速度 地表形成水层时的入渗速度 目前无完全的理论公式确定土壤的渗吸速度影响渗吸速度的因素 土壤的类型 地形坡度 植被条件 选择喷灌强度 2 喷灌强度在喷灌设计的应用 8 喷灌强度小于土壤的渗水 渗吸 速度 计算喷灌系统工作时的喷灌强度 取决于喷头组合喷灌强度喷头组合喷灌强度大于喷头喷灌强度组合喷灌强度 取决于喷头的水力性能 喷洒方式和布置间距等 9 3 喷洒方式与喷灌强度计算 单喷头全园喷洒 单支管多喷头喷洒 多支管多喷头喷洒 10 单喷头全园喷洒 单喷头全园喷洒的喷灌强度 S 1000QP S S 喷灌强度 mm h QP 喷头的喷水量 m3 h S 喷头的控制面积 S R2 11 单喷头全园喷洒应用 定喷机组式喷灌系统中用单头喷洒 扇形喷洒的喷头 喷灌强度换算系数随扇形中心角的变化而变化 12 单支管多喷头喷洒方式 应用系统 单支管的移动管道式系统支管逐条轮灌或支轮灌的固定式管道中其组合喷灌强度取决于喷头的布置的间距 13 Cp Ps Cp 1000QP S 喷灌系统中组合喷灌强度Ps 喷头性能规格中给出的喷灌强度Cp 换算系数 S 1000QP S 单支管多喷头喷洒组合喷灌强度 14 Cp 是K的函数K与Cp的关系如图K a Ra 喷头间距K 喷头间距与喷头射程的比值R 喷头射程 15 例 设有一支管 采用喷头流量QP为2 5m3 h 射程R为15m的喷头 喷头间距a为12m 试求该支管工作时的组合喷灌强度 解 Ps 1000QP S 1000 2 5 3 14 152 3 54mm hK a R 12 15 0 8查K CP关系曲线图 Cp 2 02 Cp Ps 2 02 3 54 7 15mm h 16 应用 固定喷灌系统定义 相邻多行支管上的多个喷头使用时作全圆形喷洒 喷灌强度计算 单喷头实际控制面积为S aXb a是喷头布置间距 单位为m b是相邻支管的间距 其组合喷灌强度可直接按公式计算而不必采用换算系数 多行多喷头喷洒方式 17 多支管多喷头的喷灌强度公式 1000QP ab 喷灌强度 mm h QP 喷头的喷水量 m3 h a 喷头布置间距b 相邻支管的间距 18 2 喷灌均匀度 定义 喷灌均匀度是指在喷灌面积上水量分布的均匀程度 作用 直接关系到绿地养护的质量 是衡量喷灌质量的主要指标 19 影响喷灌均匀度的因素 喷头结构旋转均匀性单喷头水量分布供水压力 喷头布置竖管倾斜度地面坡度风速 风向 20 3 水滴打击强度 指单位受水面积内水滴对土壤或植物的打击动能 水滴打击强度的三个因子 水滴大小 水的流量 水的密度水滴打击强度的间接表示方法 1 水滴直径 指落在地面上或植物叶面上水滴的直径 以mm为单位 最远处水滴直径1 3毫米合适的水滴打击强度可根据雾化指标来选择 21 2 雾化指标 指喷头的设计工作压力和主喷嘴直径之比 雾化指标不能反映不同的喷嘴形状和不同的粉碎装置之间的差别 GBJ85 85规定 喷嘴为圆形且不带碎水装置的喷头 设计雾化指标 22 二 喷灌系统施工技术要求 1 喷灌系统的施工程序 2 施工环节的技术要求 23 1 喷灌系统的施工程序 1 图纸放样 2 沟槽开挖 3 管道安装 4 水压试验 5 沟槽回填 6 喷头安装 7 加压设备 8 其他设备安装 9 系统调试 24 1 图纸放样 设计图纸与实际现场吻合 按照图纸放线 出现不符时 在满足绿化的前提下 可根据现场情况对设计方案进行适当调整 出现方案调整后 必须进行管网压力或喷洒范围复核 以保证喷灌系统的喷灌强度和喷灌均匀度 25 2 沟槽开挖 沟槽深度应满足外部承压 冬季泄水和设备安装的要求 在满足设备安装的前提下 沟槽应尽量窄些 沟槽应顺直 槽床向阀门井或泄水井找坡 挖出的土在管沟的下风向一侧分层堆放 沟内不应有坚硬杂物 如难以清除 应回填10cm厚沙土 过路沟槽的深度应符合路基承压要求 26 3 管道安装 安装前应对管材和管件进行外观检查产品 横管与槽床应良好结合 避免悬空 竖管的安装角度应符合要求多管同沟时 应避免管道之间直接搭接交叉 管道的工作压力大 较大规格管道的弯头应做混凝土墩加故 27 4 水压试验 管道水压试验的目的是检验管道连接的密实性 按照试验要求进行水压试验 做好试压记录 根据系统的设计工作压力确定试验压力2倍的工作压力 不装喷头 用堵头 检查是否漏水 试压验要注意安全问题 在打压和恒压过程中 应尽量远离阀门或管件部位 28 5 沟槽回填 水压试验合格后 进行沟槽回填首先应回填10cm厚沙土分层夯填如果挖出的土是分层堆放的 回填时也应按顺序分层回填 29 6 喷头安装 冲洗干 支管 清除异物 避免杂物堵塞喷头 喷头安装高度应与地面平齐 避免过高或过低 30 7 加压设备安装 加压设备常用水泵水泵安装水泵基础能承受泵体所需荷载和震动 水泵入口处安装真空表水泵出口处安装压力表 检查水泵的实际运行状况电机必须与水泵配套电机用带有热敏线圈的并联式电磁启动器加以保护电力干线 电机泵 使用规格合适的电缆 31 8 其他设备 各种控制设备和辅助设备各种手动和自动阀门 控制器 传感器设备安装前 应仔细阅读设备在安装说明和注意事项电器设备安装时 应选配合适的导线 并应作好接头的防水处理 32 9 系统调试 加压型喷灌系统的调试从加压设备开始自压型喷灌系境的调试按轮灌区顺序进行程控型喷灌系