草坪微灌系统规划设计

草坪微灌系统规划设计第1页，课件共57页，创作于2023年2月微灌系统的组成灌水器（微喷头或滴头等）、输配水管网、首部和水源组成。典型滴灌系统的组成与布置第2页，课件共57页，创作于2023年2月（1）灌水器将水从管道系统最末一级管道中分配到植物根区土壤的装置。微喷头、滴头、渗头等。将水分散成雾状小水滴或辐射状细条水线，比较均匀地喷洒在种植区域将水以水滴形式滴到植物根区土壤表面或土壤中

点源滴灌滴头间距较大，以点状分布，以一 个滴头为水源向土壤供水并向周围浸润扩散。 线源滴灌滴头间距小，水连续地沿管道缘滴出 或渗出，水源以线状分布，地面或土壤浸润状 况以带状扩散。滴头布置密度第3页，课件共57页，创作于2023年2月（2）管网微灌中管道分三级：毛管：最末级，将压力水输送并分配到灌水器。支管或配水管：向毛管供水的管道。

安装控制闸阀。干管或主管向支管供水的管道。总干管、分干管等。各级管道通过各种相应的管件、阀门等设备连接成一个整体组成一个管网系统——管网。第4页，课件共57页，创作于2023年2月（3）首部

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。包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压器、逆止阀、水表、压力表、控制设备等。（4）水源井、泉、湖泊、水库、河流、城市供水、再生水等。整个生长季应有可靠的供水保证，水质要合要求。第5页，课件共57页，创作于2023年2月第6页，课件共57页，创作于2023年2月微灌技术的优点田间水利用效率最高；可以保持最佳的土壤水气平衡状况；减少了地面蒸发、径流和渗漏损失；可与施肥、施药相结合；减少杂草；适合各种土壤条件及坡地；容易实现自动控制，灌水计划灵活；保持植物叶面干燥，从而减少病原菌的传播；可以在土壤中灌溉，如地下滴灌，不影响景观。第7页，课件共57页，创作于2023年2月微灌技术的缺点滴头易堵；滴灌管道易被机械、动物损坏漏水；容易在滴水湿润边缘积累盐分；需要持续的管理维护与监查；灌溉调节田间小气候的作用减弱；滴灌需要较高的资金、技术和管理投入。第8页，课件共57页，创作于2023年2月第二节微灌系统的选型与布置

根据植物种类、配置、土壤、地形、水源（水量水质水压）、气象条件、景观要求等选择适宜的灌溉系统。微管系统类型的选择1微喷灌

提供水分；还可淋洗植物叶面、花朵、茎秆，使植物保持新鲜、清洁，提高观赏性；水雾增加近地面空气湿度，调节植物环境温度。地面小、形状变化多、地势有高有低植物以草坪、草花组合、草灌组合水源流量较小、水质清洁、有一定水压

毛管或支管可铺设在地面上，比较凌乱。选择微喷灌第9页，课件共57页，创作于2023年2月2滴灌系统滴灌对水源的水质要求高，必须过滤处理。地下滴灌的灌水器一般为特殊结构的渗水型灌水器，防堵塞功能。灌水器种类少，品种规格单一。全部埋于地下，检查、维修不便。水分损失少，管道寿命长，一次性投资高。 适于灌溉灌木、乔木等园林树木，窄带状草坪绿篱、公路隔离带等。 地下滴灌只能采用固定式，适于多年生植物以及比较珍贵的草本、花卉等。草坪有试验研究。第10页，课件共57页，创作于2023年2月3渗灌系统地下滴灌也是一种渗灌方式（点源渗灌）。

渗灌是指水流通过沿管均匀分布的多孔渗水管渗透到土壤中，水分布是一种线源方式。渗水管用特殊材料制成，具有沿管壁透水的性能。地下渗灌同滴灌类似，要求较高的水质。连片的植物带中使用渗灌的方法。地面上没有任何管道，不干扰地面娱乐活动和维护管理，可用在城市绿地不便于管理或地面景观要求高的区域。第11页，课件共57页，创作于2023年2月渗灌的主要优点：①灌水后土壤仍保持疏松状态，不破坏土壤结构，不产生

土壤表面板结，为植物能提供良好的土壤水分状况；②地表土壤湿度低，可减少地面蒸发；③管道埋入地下，可减少占地，便于交通和田间作业，可

同时进行灌水和农事活动；④灌水量省，灌水效率高；⑤能减少杂草生长和植物病虫害；⑥渗灌系统流量小，压力低，故可减小动力消耗，节约能

源。第12页，课件共57页，创作于2023年2月渗灌存在的主要缺点：①表层土壤湿度较差，不利于作物种子发芽和幼苗

生长，也不利于浅根植物生长；②投资高，施工复杂，且管理维修困难；一旦管道

堵塞或破坏，难以检查和修理；③易产生深层渗漏，特别对透水性较强的轻质土壤。第13页，课件共57页，创作于2023年2月二微喷灌系统的布置1微喷头的选择

低转速中型喷头

通过流道的低速旋转提供持续的单 水流喷洒，具极好的水分布均匀性。旋转头缓 慢旋转，无振动摇摆现象。中距离微喷头

从低度到高度的灌溉流量及精细水 滴，不产生径流，喷洒角度可调，防止堵塞。中距雾化喷头

水滴平均直径150um，适于倒置和向 上两种安装方式。小射程喷头

一般为埋藏伸缩式，如雨鸟1800系列 等，弹出高度有50mm、75mm…、300mm； 可选配喷洒形式繁多或可调角度的喷嘴，喷灌 强度较大。适于小块绿地，也可用于灌木、绿 篱的灌水和洗尘。第14页，课件共57页，创作于2023年2月2微喷头的布置

喷头的组合形式、喷头沿支管上的间距及支管间距等。微喷头的组合形式取决于地块形状及风的影响，一般为矩形和三角形，或正方形和正三角形。矩形和正方形：适于地块规则，边缘成直角。设计简单，各支管流量比较均衡。三角形和正三角形：不规则地块。抗风能力强，喷洒均匀度优于矩形和正方形，用喷头数量较少。各支管流量难于均衡。第15页，课件共57页，创作于2023年2月

正方形布置：喷头间距与支管间距相等，考 虑风的影响，推荐喷头间距等于喷头 射程。正三角形布置：喷头间距离相等，但支管间距离为喷头距离的0.866倍。一般安装在边角的喷头须配置比地块中间的喷头小2-3个级别的喷嘴。因边角区域往往是半圆或90°，而中间是全圆，否则喷灌强度会大大超过中间。第16页，课件共57页，创作于2023年2月三滴灌系统的布置对灌水器的基本要求出水量小；出水均匀稳定，对压力变化的敏感性小；抗各种杂质、污物堵塞的性能好；制造精度高；结构简单，便于安装；坚固耐用，价格低廉。第17页，课件共57页，创作于2023年2月对滴头的选择主要考虑因素：水源供水量、水质清洁状况及其过滤效果；园林树木的需水量及需水规律；土壤透水性能、保水性能及土壤蒸发量的大小；滴头与园林植物的配合情况及布置；植物是否对微灌系统灌水有喷淋、冲洗的要求；绿地维护管理与灌水是否互相干扰及相互影响程度；滴头的价格；滴头的安装、使用、检查、维修是否简便易行。第18页，课件共57页，创作于2023年2月根据植物、土壤等因素↓决定滴头的基本类型

地面、地下等↓具体滴头型号、规格地面滴灌滴头应考虑水源、土质、植物、工作压力、移动方式等因素第19页，课件共57页，创作于2023年2月水质不好地面水源→抗堵塞性能好的喷头，孔口大些；较干净的井水→抗堵塞性能差些，孔口小些；沙性土→流量较小的滴头；系统水压变化大→具压力调节功能的滴头；移动式滴灌系统→与毛管一体式滴头或旁通式滴头；地下滴灌多年生、株行距不变→抗堵塞性能好的滴头或滴灌带第20页，课件共57页，创作于2023年2月3滴灌系统的布置滴头和毛管的布置，配水管、支管、干管和首部的布置以及水源工程的布置。滴头和毛管的布置:每行树木布置一条毛管，滴头按一定距离安装在毛管上适于幼树、绿篱等，一棵树2-3个滴头或滴灌带沿行布置。每行树木布置一条毛管，毛管上再装一段分支毛管环绕树干，分支毛管上安装4-6个滴头。单行毛管带微管滴头布置每行树木布置一条毛管，在每株附近的毛管上安装1-4个微管滴头或直径4mm的小管，结合地面树坑进行灌溉。减少毛管用量。第21页，课件共57页，创作于2023年2月第22页，课件共57页，创作于2023年2月自然布局种植的树木，利用聚乙烯毛管的柔软特性，可以随意铺设，控制毛管两旁的树木滴灌。城市公园最好采用地下滴灌方法。第23页，课件共57页，创作于2023年2月环树毛管与输水毛管的连接要应用流量调节器，保证沿输水毛管的进水量基本均匀。第24页，课件共57页，创作于2023年2月毛管的布置长度→灌水的均匀度和工程费用毛管长度越大，支管数量越少，较小管径控制面积增大，工程投资越少，但灌水均匀度下降。地下滴灌的滴头和毛管的布置形式与地面布置相似，不同的是毛管埋设深度，一般20-30cm（主要吸收根区的上部）。第25页，课件共57页，创作于2023年2月第三节草坪微灌系统设计

优质微喷头、滴头系统精心设计微灌系统的设计包括以下步骤：（1）灌溉需水量的确定；（2）拟定灌溉制度；（3）轮灌组的划分；（4）管网布置；（5）灌溉系统的水力计算；（6）水泵及动力设备的选择。发挥微灌的作用达到预期目标第26页，课件共57页，创作于2023年2月一灌溉需水量的确定影响灌溉需水量因素复杂，最可靠的是实测，但往往在规划设计阶段缺乏实测资料，要根据影响需水量的因素估算，如彭曼公式，也可选取经验数据。微灌系统的设计，应满足需水高峰期的日需水量第27页，课件共57页，创作于2023年2月二拟定灌溉制度灌水定额、灌水周期、灌水日期、灌水持续时间等。1设计灌水定额

单位灌溉面积上的一次灌水量或灌水深度。第28页，课件共57页，创作于2023年2月

灌水周期在无雨条件下，某种植物耗水量旺盛时期的允许最大灌水间隔时间。以此拟定轮灌次序并确定灌溉系统的设计流量。灌溉水利用系数第29页，课件共57页，创作于2023年2月3一次灌水持续时间每个轮灌区内达到灌水定额所需的灌水时间。第30页，课件共57页，创作于2023年2月4灌水日期需水规律和降雨情况灵活确定，或采用水分传感器装置现场自动测试确定第31页，课件共57页，创作于2023年2月

轮灌组的划分灌溉系统的工作制度：续灌和轮灌。续灌：对系统内的全部管道同时供水，即整个灌溉系统作为一个轮灌区同时灌水。灌水及时，运行时间短，便于其他管理操作的安排；干管流量大，设备利用率低，控制面积小。只用于植物单一且面积较小的情况。第32页，课件共57页，创作于2023年2月1轮灌组划分的原则轮灌组的数目应满足植物需水要求，同时使控制灌 溉面积与水源的可供水量相协调；对于水泵供水且无恒压装置的系统，每个轮灌组的 总流量尽可能一致，以使水泵经常处于或接近于 满载工作状态；同一轮灌组中，选用一种型号或性能相似的微喷 头、滴头，并将需水量相同的植物划分在同一轮 灌区内；一个轮灌组所控制的范围最好连片集中。自动控制 系统不受此限制，而往往将同一轮灌组中的阀门 分散布置，以分散干管的流量。第33页，课件共57页，创作于2023年2月2轮灌组数目的确定取决于每天允许运行时间、灌水周期和一次灌水延续时间。每天允许运行时间—利用情况，控制病虫害灌水周期—需水，质地如耐践踏性一次灌水延续时间—气候条件、灌水强度、灌水周期第34页，课件共57页，创作于2023年2月轮灌组阀门的选择及其安装位置考虑以下因素：（1）轮灌组阀门即支管控制阀的规格与支管的公称管径相同；（2）阀门应设置在便于操作维修的位置，手动的设在喷洒范围之外；（3）阀门及阀门井（箱）的位置不能影响正常的交通、人为活动及园林景观；（4）阀门最好位于所控制的一组喷头的中心部位，以利于平衡支管流量与压力，减少支管管径。第35页，课件共57页，创作于2023年2月四管网布置管道系统的分级园林灌溉系统往往面积较小，且分散布局，一般只有两到三级管道，即干管和支管或毛管，三级的有分干管。管道系统布置的一般原则（1）充分考虑地块的形状，尽量使支管控制面积相等或相近，力求使支管长度一致，规格统一，所控制范围内的植物为同类或需水规律一致；（2）灌区内支管数与轮灌组数设置一致，管线的纵剖面应力求平顺，减少折点，避免管线波状起伏；（3）管线总长度尽量短；（4）支管长度应有一定的限制；（5）应考虑各用水单位的需要，既便于园林灌溉管理，又有利于轮灌；（6）应与城市公共设施的规划相协调。第36页，课件共57页，创作于2023年2月3管网布置形式（1）树枝状管网微灌系统应用最多，布置简单，适于土地分散，地形起伏的地区，水力计算也简单。丰字形、梳子形、树杈形。一般要求支管严格地按顺序工作，管道较多，管道利用率较低，一处出错影响范围较大。（2）环状管网闭合状，由多个闭路环组成。在给水工程中较普遍，优点是某一水流方向的管道出问题，可由另一方向继续供水；便于泄空管网积水。适应成片的、方形面积上的固定式管网。总管长比树枝状长，可形成多路供水，减少流量，造价也比较经济，但不适宜在地块分散的绿地采用。第37页，课件共57页，创作于2023年2月灌溉系统的水力计算微灌系统选型、布置和轮灌区划↓支管流量、干管流量↓管径↓管道和系统的水头损失↓系统的工作压力第38页，课件共57页，创作于2023年2月管道水头损失的计算方法

沿程水头损失和局部水头损失沿程水头损失：局部水头损失可按公式分别计算，也可简化为10-15%hf

管网比较复杂的取大的，一般情况取较小的。第39页，课件共57页，创作于2023年2月2支管或毛管水力计算支管或毛管上一般安装多个灌水器，管内的流量沿流程递减，实际沿程水头损失比按支管总流量的计算小得多，可按多孔口系数法计算。支管或毛管水力计算主要依据灌水均匀的原则，即任意两个灌水器出水量之差<10%，压力差<20%。 一般不需对所有支管或毛管进行水力计算，可选最不利条件下的支管或毛管进行计算（距首部最远，或最高处）第40页，课件共57页，创作于2023年2月第41页，课件共57页，创作于2023年2月干管水力计算（1）管径的初步确定管径大→增加投资，管径小→水头损失大，需较大的水泵，运行费用高，且流速大，易产生水击现象。（2）干管水力计算按不同管段的管径流量和长度计算水头损失即可。沿干管的各支流管分流处的压力需满足各支管进口对压力的要求。第42页，课件共57页，创作于2023年2月四水泵及动力设备的选择水泵的选择主要根据灌溉系统所需的流量和首部工作压力。计算确定流量和扬程。流量：第43页，课件共57页，创作于2023年2月扬程：第44页，课件共57页，创作于2023年2月计算确定流量和扬程后可选择水泵及动力机。水泵的实际流量和扬程一般稍大于上述计算值。用城市管网作为水源的微灌系统，不需水泵，但要核对供水管网所能提供的压力是否能满足。压力不足：增大各级管径以减少水头损失或选择低压性能好的灌水器，或在管网连接处增设管道泵。第45页，课件共57页，创作于2023年2月第四节草坪微灌系统设计实例基本资料与灌溉方式南方某市公园，小河从中流过；土壤为沙质，有机质含量少，干容重1.36g/cm3，田间持水率为30%；主要种植草坪和多种树种；降雨时间分布不均匀。该区西部小山坡度6-7%。坡面草坪护坡；灌溉季节没有主风向，风速2.0-3.4m/s，最大参考蒸散量4mm/d（8月）。希望采用自动控制灌溉系统。有柳、柏、杉、松、迎春花等树木，树间为高羊茅。第46页，课件共57页，创作于2023年2月草坪区采用喷灌，由于分散不规则采用地埋散射喷头；在高程变化区域，采用具有压力补偿性能和具有止溢功能的喷头；树木采用补偿式滴头滴灌；密集树苗及绿篱，采用压力补偿式滴灌管灌溉。第47页，课件共57页，创作于2023年2月二灌溉制度的确定草坪灌溉（1）灌水定额 土壤容重、田间持水率，计划土壤湿润土层30cm，适宜土壤含水率取田间持水率的75%～90%，灌水利用系数取0.9，计算得灌水定额27.2mm。（2）设计灌水周期 根据植物最大日需水强度资料和设计灌水定额，确定灌水周期为7d。第48页，课件共57页，创作于2023年2月（3）喷头布置

由于园区不规则和植物多样性，喷头采用三角形布置；设计风速在1.6-3.4m/s范围，灌溉季节没有主风向，喷头间距可定为1-1.1R；由于面积较小和地块不规则，根据压力平衡和分流情况，支管间距根据实际情况布置；管路沿道路两则布置，采用可调角度喷头。（4）喷头在一个工作点上的工作时间 喷头流量1.42m3/h，喷头间距12m，支管间距10.4m，根据灌水定额27.2mm，确定喷头工作时间为2.5h。第49页，课件共57页，创作于2023年2月树木灌溉

没有相关的研究与设计资料，按单棵需水情况设计。（1）设计灌水定额 土壤容重、田间持水率，计划土壤湿润土层80cm，树冠直径为3m，植物吸水根系主要分布在树冠投影圆直径的2/3处，则根据要求土壤湿润比可选取50%，灌溉水利用系数0.95，则灌水定额为34mm。（2）设计耗水强度

确定为2.88mm/d。（3）灌水周期 取12d设计。第50页，课件共57页，创作于2023年2月（4）每棵树实际用水率 日耗水强度2.88mm/d，树冠直径3m，则湿润面积7.1m2，每棵树设计用水率20.5L/d。（5）灌水器选择及布置方式

选择具有压力补偿功能的滴头作为灌水器，其技术参数为：工作压力0.1-0.34MPa；单滴头流量3.8L/h;沿每行树布置一条PE毛管，每棵树配滴头6个，滴头间距50cm。（6）滴灌延续时间每棵树滴头6个，单滴头流量3.8L/h，每棵树设计用水率20.5L/d，计算滴灌延续时间11.5h。（7）轮灌区的划