草坪微灌系统规划设计

草坪微灌系统规划设计(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得装置。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(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:向毛管供水得管道。安装控制闸阀。干管或主管向支管供水得管道。总干管、分干管等。各级管道通过各种相应得管件、阀门等设备连接成一个整体组成一个管网系统——管网。(3)首部从水源取水,并对水进行加压、水质处理、肥料注入与系统控制。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得供水保证,水质要合要求。微灌技术得优点田间水利用效率最高;可以保持最佳得土壤水气平衡状况;减少了地面蒸发、径流与渗漏损失;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,从而减少病原菌得传播;可以在土壤中灌溉,如地下滴灌,不影响景观。微灌技术得缺点滴头易堵;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;需要持续得管理维护与监查;灌溉调节田间小气候得作用减弱;滴灌需要较高得资金、技术与管理投入。第二节微灌系统得选型与布置

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得灌溉系统。微管系统类型得选择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2滴灌系统滴灌对水源得水质要求高,必须过滤处理。地下滴灌得灌水器一般为特殊结构得渗水型灌水器,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得草本、花卉等。草坪有试验研究。3渗灌系统地下滴灌也就是一种渗灌方式(点源渗灌)。渗灌就是指水流通过沿管均匀分布得多孔渗水管渗透到土壤中,水分布就是一种线源方式。渗水管用特殊材料制成,具有沿管壁透水得性能。地下渗灌同滴灌类似,要求较高得水质。连片得植物带中使用渗灌得方法。地面上没有任何管道,不干扰地面娱乐活动与维护管理,可用在城市绿地不便于管理或地面景观要求高得区域。渗灌得主要优点: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,为植物能提供良好得土壤水分状况;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,便于交通与田间作业,可

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

源。大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点渗灌存在得主要缺点:①表层土壤湿度较差,不利于作物种子发芽与幼苗

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,难以检查与修理;③易产生深层渗漏,特别对透水性较强得轻质土壤。二微喷灌系统得布置1微喷头得选择

低转速中型喷头通过流道得低速旋转提供持续得单 水流喷洒,具极好得水分布均匀性。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得灌溉流量及精细水 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,适于倒置与向 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得喷嘴,喷灌 强度较大。适于小块绿地,也可用于灌木、绿 篱得灌水与洗尘。2微喷头得布置

喷头得组合形式、喷头沿支管上得间距及支管间距等。微喷头得组合形式取决于地块形状及风得影响,一般为矩形与三角形,或正方形与正三角形。矩形与正方形:适于地块规则,边缘成直角。设计简单,各支管流量比较均衡。三角形与正三角形:不规则地块。抗风能力强,喷洒均匀度优于矩形与正方形,用喷头数量较少。各支管流量难于均衡。

正方形布置:喷头间距与支管间距相等,考 虑风得影响,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得0、866倍。一般安装在边角得喷头须配置比地块中间得喷头小2-3个级别得喷嘴。因边角区域往往就是半圆或90°,而中间就是全圆,否则喷灌强度会大大超过中间。三滴灌系统得布置对灌水器得基本要求出水量小;出水均匀稳定,对压力变化得敏感性小;抗各种杂质、污物堵塞得性能好;制造精度高;结构简单,便于安装;坚固耐用,价格低廉。对滴头得选择主要考虑因素:水源供水量、水质清洁状况及其过滤效果;园林树木得需水量及需水规律;土壤透水性能、保水性能及土壤蒸发量得大小;滴头与园林植物得配合情况及布置;植物就是否对微灌系统灌水有喷淋、冲洗得要求;绿地维护管理与灌水就是否互相干扰及相互影响程度;滴头得价格;滴头得安装、使用、检查、维修就是否简便易行。根据植物、土壤等因素↓决定滴头得基本类型

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、移动方式等因素水质不好地面水源→抗堵塞性能好得喷头,孔口大些;较干净得井水→抗堵塞性能差些,孔口小些;沙性土→流量较小得滴头;系统水压变化大→具压力调节功能得滴头;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→抗堵塞性能好得滴头或滴灌带3滴灌系统得布置滴头与毛管得布置,配水管、支管、干管与首部得布置以及水源工程得布置。滴头与毛管得布置: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,在每株附近得毛管上安装1-4个微管滴头或直径4mm得小管,结合地面树坑进行灌溉。减少毛管用量。自然布局种植得树木,利用聚乙烯毛管得柔软特性,可以随意铺设,控制毛管两旁得树木滴灌。城市公园最好采用地下滴灌方法。环树毛管与输水毛管得连接要应用流量调节器,保证沿输水毛管得进水量基本均匀。毛管得布置长度→灌水得均匀度与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。地下滴灌得滴头与毛管得布置形式与地面布置相似,不同得就是毛管埋设深度,一般20-30cm(主要吸收根区得上部)。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得设计包括以下步骤:(1)灌溉需水量得确定;(2)拟定灌溉制度;(3)轮灌组得划分;(4)管网布置;(5)灌溉系统得水力计算;(6)水泵及动力设备得选择。发挥微灌得作用达到预期目标一灌溉需水量得确定影响灌溉需水量因素复杂,最可靠得就是实测,但往往在规划设计阶段缺乏实测资料,要根据影响需水量得因素估算,如彭曼公式,也可选取经验数据。微灌系统得设计,应满足需水高峰期得日需水量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

单位灌溉面积上得一次灌水量或灌水深度。

灌水周期在无雨条件下,某种植物耗水量旺盛时期得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得设计流量。灌溉水利用系数3一次灌水持续时间每个轮灌区内达到灌水定额所需得灌水时间。4灌水日期需水规律与降雨情况灵活确定,或采用水分传感器装置现场自动测试确定

轮灌组得划分灌溉系统得工作制度:续灌与轮灌。续灌:对系统内得全部管道同时供水,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,便于其她管理操作得安排;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得情况。1轮灌组划分得原则轮灌组得数目应满足植物需水要求,同时使控制灌 溉面积与水源得可供水量相协调;对于水泵供水且无恒压装置得系统,每个轮灌组得 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得微喷 头、滴头,并将需水量相同得植物划分在同一轮 灌区内;一个轮灌组所控制得范围最好连片集中。自动控制 系统不受此限制,而往往将同一轮灌组中得阀门 分散布置,以分散干管得流量。2轮灌组数目得确定取决于每天允许运行时间、灌水周期与一次灌水延续时间。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、灌水周期轮灌组阀门得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得规格与支管得公称管径相同;(2)阀门应设置在便于操作维修得位置,手动得设在喷洒范围之外;(3)阀门及阀门井(箱)得位置不能影响正常得交通、人为活动及园林景观;(4)阀门最好位于所控制得一组喷头得中心部位,以利于平衡支管流量与压力,减少支管管径。四管网布置管道系统得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,即干管与支管或毛管,三级得有分干管。管道系统布置得一般原则(1)充分考虑地块得形状,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,所控制范围内得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,管线得纵剖面应力求平顺,减少折点,避免管线波状起伏;(3)管线总长度尽量短;(4)支管长度应有一定得限制;(5)应考虑各用水单位得需要,既便于园林灌溉管理,又有利于轮灌;(6)应与城市公共设施得规划相协调。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,地形起伏得地区,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,优点就是某一水流方向得管道出问题,可由另一方向继续供水;便于泄空管网积水。适应成片得、方形面积上得固定式管网。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得绿地采用。灌溉系统得水力计算微灌系统选型、布置与轮灌区划↓支管流量、干管流量↓管径↓管道与系统得水头损失↓系统得工作压力管道水头损失得计算方法沿程水头损失与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

管网比较复杂得取大得,一般情况取较小得。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,管内得流量沿流程递减,实际沿程水头损失比按支管总流量得计算小得多,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得原则,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,可选最不利条件下得支管或毛管进行计算(距首部最远,或最高处)干管水力计算(1)管径得初步确定管径大→增加投资,管径小→水头损失大,需较大得水泵,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得管径流量与长度计算水头损失即可。沿干管得各支流管分流处得压力需满足各支管进口对压力得要求。四水泵及动力设备得选择水泵得选择主要根据灌溉系统所需得流量与首部工作压力。计算确定流量与扬程。流量:扬程:计算确定流量与扬程后可选择水泵及动力机。水泵得实际流量与扬程一般稍大于上述计算值。用城市管网作为水源得微灌系统,不需水泵,但要核对供水管网所能提供得压力就是否能满足。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得灌水器,或在管网连接处增设管道泵。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%;主要种植草坪与多种树种;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。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与具有止溢功能得喷头;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。二灌溉制度得确定草坪灌溉(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得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与设计灌水定额,确定灌水周期为7d。(3)喷头布置 由于园区不规则与植物多样性,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;由于面积较小与地块不规则,根据压力平衡与分流情况,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得工作时间 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。树木灌溉没有相关得研究与设计资料,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得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。(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得滴头作为