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第二章 园林给排水工程第二节 风景园林灌溉系统风景园林学院 刘爱丽2021/9/24上节内容回顾上节内容回顾1 1、给水管网的布置形式及各自特点？、给水管网的布置形式及各自特点？3 3、经济流速、经济流速2、用水定额、日变化系数、时变化系数？、用水定额、日变化系数、时变化系数？4 4、水头损失概念及其分类？、水头损失概念及其分类？5、树枝状管网的计算步骤2021/9/24本节主要内容本节主要内容一、喷灌系统的组成简介一、喷灌系统的组成简介二、喷灌系统的主要技术要素二、喷灌系统的主要技术要素三、固定式喷灌系统设计三、固定式喷灌系统设计四、微灌系统设计简介四、微灌系统设计简介2021/9/24一、2021/9/24前言 园林景观灌溉有许多方法，这些单独使用也可混合使用，理想的系统应是灌溉效率高，易于修理和维理想的系统应是灌溉效率高，易于修理和维护操作简单。护操作简单。节水灌溉技术包括喷灌、涌灌、滴灌地下渗灌等技术措施。喷灌是喷洒灌溉的简称，是借助一套专门的设备将具有压力的水喷洒到空中，散成水滴降落到地面，供给植物水分的一种灌溉方法。2021/9/242021/9/242021/9/242021/9/24喷灌的优点省水、增产省劳力提高土地利用率防止土壤冲刷和盐碱化投资较高。受风和空气温度影响大。技术要求高。高、中压灌耗能较大。喷灌的缺点喷灌的缺点2021/9/24（二）管道式喷灌系统的分类（二）管道式喷灌系统的分类 1 1、移动式喷灌、移动式喷灌 2 2、固定式喷灌、固定式喷灌 3 3、半固定式喷灌、半固定式喷灌一、一、喷灌系统的组成简介喷灌系统的组成简介 喷灌工程技术规范喷灌工程技术规范 GB/T50085 2007（一）喷灌系统组成（一）喷灌系统组成水源工程、动力装置、管道系统、喷头、控制器水源工程、动力装置、管道系统、喷头、控制器2021/9/24u水源水源u加压泵加压泵u管道系统管道系统u喷头喷头（一）（一）喷灌系统的组成喷灌系统的组成2021/9/242021/9/24(二二 )喷灌系统的分类喷灌系统的分类 依依喷喷灌灌方方式式，喷喷灌灌系系统统可可分分为为移移动动式式、半半固固定定式式、固定式固定式三种。三种。.移动式喷灌系统移动式喷灌系统条件：灌溉区有天然水源，动力、水泵、管道和条件：灌溉区有天然水源，动力、水泵、管道和 喷头等是可以移动的。喷头等是可以移动的。优点：投资小、机动性强优点：投资小、机动性强缺点：管理劳动强度大；工作时占地多缺点：管理劳动强度大；工作时占地多适用于水网地区的园林绿地、苗圃和花圃的灌溉适用于水网地区的园林绿地、苗圃和花圃的灌溉2021/9/242021/9/24条件：有固定的泵站，供水的干管、支管均埋于地条件：有固定的泵站，供水的干管、支管均埋于地 下，喷头固定于竖管上，也可临时安装下，喷头固定于竖管上，也可临时安装缺点：设备费用高缺点：设备费用高优点：操作方便，节约劳力，便于实现自动化和遥优点：操作方便，节约劳力，便于实现自动化和遥 控操作。控操作。适于需要适于需要经常灌溉经常灌溉的草坪，大型花坛、花圃、庭院的草坪，大型花坛、花圃、庭院绿地等。绿地等。2 2、固定式喷灌系统、固定式喷灌系统（整个系统固定不动）（整个系统固定不动）2021/9/242021/9/242021/9/24 其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头可以移动，优缺点介于两者之间。多应用在大型花圃、苗圃以及菜地，公园的树林区也可以运用。3 3 半固定式喷灌系统半固定式喷灌系统2021/9/242021/9/24其他类型其他类型2021/9/24其他类型其他类型2021/9/24二、喷灌系统主要技术因素二、喷灌系统主要技术因素“三要素三要素”（一）喷灌强度（一）喷灌强度（二）喷灌均匀度（二）喷灌均匀度（三）水滴打击强度（三）水滴打击强度2021/9/24（一）、喷灌强度（一）、喷灌强度指单位时间内喷洒在单位面积上的水量单位时间内喷洒在单位面积上的水量，一般用mm/h表示。点喷灌强度点喷灌强度（计算均匀度的重要数据；也是衡量是否有地面 积水的重要指标）单喷头平均喷灌强度单喷头平均喷灌强度（全圆形）面（平均）喷灌强度面（平均）喷灌强度 组合平均喷灌强度组合平均喷灌强度 2021/9/24（一）、喷灌强度（一）、喷灌强度点喷灌强度单喷头喷灌强度组合平均喷灌强度 指若干个工作压力相同的喷头，按一定组合形式组合排列喷洒情况下的平均指若干个工作压力相同的喷头，按一定组合形式组合排列喷洒情况下的平均喷灌强度。喷灌强度。2021/9/24（一）、喷灌强度（一）、喷灌强度允许喷灌强度允许喷灌强度u土壤类别土壤类别u地形坡度地形坡度u植被条件植被条件2021/9/24（二）、喷灌均匀度（二）、喷灌均匀度喷灌均匀度：是指喷灌面积上水量分布的均匀程度喷灌均匀度：是指喷灌面积上水量分布的均匀程度非常均匀不均匀2021/9/24（三）、水滴打击强度（三）、水滴打击强度水滴打击强度是指在水滴打击强度是指在单位时间内、单位受水面积所获得的水滴撞击能单位时间内、单位受水面积所获得的水滴撞击能量。量。它与水滴大小、降落速度和密集程度有关。它与水滴大小、降落速度和密集程度有关。实践中一般用水滴直径或雾化指标来间接反映水滴打击强度。实践中一般用水滴直径或雾化指标来间接反映水滴打击强度。u影响因素影响因素 喷嘴直径、工作压力、旋转速度、雾化机构的型式喷嘴直径、工作压力、旋转速度、雾化机构的型式 一般要求平均水滴直径不超过一般要求平均水滴直径不超过1 13mm3mm；P Pd d为：蔬菜、花卉为：蔬菜、花卉4000400050005000，大田、果树，大田、果树3000-40003000-4000，草坪，草坪2000-30002000-30002021/9/24（一）设计基础资料收集（一）设计基础资料收集（二）喷灌系统设计（二）喷灌系统设计（三）管网布置（三）管网布置三、三、固定式喷灌系统设计固定式喷灌系统设计（四）灌溉制度设计（四）灌溉制度设计（三）管网布置（三）管网布置2021/9/24三、三、固定式喷灌系统设计固定式喷灌系统设计 1 1）地形图：）地形图：比例尺为1/10001/500的地形图，了解设计 区域的形状、面积、位置、地势等 2 2）气象资料：）气象资料：包括气温、雨量、湿度、风向风速等，其中 风对喷灌影响最大。3 3）土壤资料：）土壤资料：主要是土壤的物理性能，包括土壤的质地、持水能力、土层厚度、吸水能力等，主要用 以确定喷灌强度和灌水定额的依据。4 4）植被情况：）植被情况：植被的种类、种植面积、根系情况等。5 5）水源条件：）水源条件：城市自来水或天然水源。6 6）动力来源）动力来源：重力还是外力（一）、设计基础资料的收集（一）、设计基础资料的收集2021/9/242021/9/24（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计1、喷头选择（1）喷头分类 按工作压力分类 按射程分类 按结构形式与水流形状低压喷头（1-3kg/cm2）中压喷头（中压喷头（3-5kg/cm3-5kg/cm2 2）高压喷头（5kg/cm2）近射喷头（15m）中射喷头中射喷头（15-40m15-40m）远射喷头（40m）漫射式射流式：射程较远，喷洒较均匀，是中远射程的主要型式，使用最为普遍。2021/9/241、喷头选择（2）喷头选型要点 小面积草坪或长条绿化带或不规则草坪：低压 体育场、高尔夫球场、大草坪：中、高压 同一工程尽量选用同种型号或性能相近者 喷压选定后其组合喷灌强度土壤入渗强度 组合后的喷灌均匀度不低于规范规定的数值 雾化指标应符合作物要求的数值 （二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计2021/9/242、喷头布置（1）布置原则 等间距，等密度，最大限度地满足喷灌等间距，等密度，最大限度地满足喷灌均匀度均匀度要求。要求。在无风和微风的情况下，喷灌区域外不大量在无风和微风的情况下，喷灌区域外不大量溅水溅水。充分考虑充分考虑风风对喷灌水量分布的影响，将这种影响的程对喷灌水量分布的影响，将这种影响的程度降到最低。度降到最低。在保证喷洒均匀、不留空白的情况下，使喷头和在保证喷洒均匀、不留空白的情况下，使喷头和支管的距离应尽量大。支管的距离应尽量大。（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计2021/9/242、喷头布置（2）布置过程 有封闭边界的首先在有封闭边界的首先在边界的转折点边界的转折点上布置喷头上布置喷头（角）（角）在转折点的在转折点的边界上边界上，按照一定的间距布置，要求喷头的，按照一定的间距布置，要求喷头的间距尽间距尽量相等（边）量相等（边）在在边界区域里边界区域里布置喷头，要求喷头的布置喷头，要求喷头的密度尽量相等（中间）密度尽量相等（中间）（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计2021/9/242021/9/24 也叫喷头的组合形式，指各喷头的相对位置的安排指各喷头的相对位置的安排。在喷头射程相同的情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不相同。教材表教材表2-132-13是常用的几种喷头布置形式和有效控制面积及使用范围。2、喷头布置（3）组合方式（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计2021/9/24（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计2、喷头布置（3）组合方式（p72表2-13）2021/9/24（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计2、喷头布置（3）组合方式 一般喷头布置有正方形和三角形布置，其灌溉强度不同，因此需要分区。2021/9/24 方形区域应用应用实例实例2021/9/24 狭长区域应用应用实例实例2021/9/24应用应用实例实例 不规则区域2021/9/24（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计3、管网布置 （1 1）注意事项）注意事项 管道总长度短，造价低 有利于管理（支管控制阀设在路边等）在平原区，支管与作物种植方向一致；山区支管沿等高线布置 管线纵剖面力求平顺，减少折点(避免负压）20%原则（同一轮灌区内，任意两喷头之间的压差应小于 喷头工作压力的20%）陡坡上（下坡）-缩小管径；（上坡）管道不宜太长 水源应在地块中央，经济2021/9/24水力中心水力中心（水源）（水源）坏好2021/9/24“一一”字型字型“L L”字形字形“T T”字形字形（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计3、管网布置 （2）布置方式）布置方式单水源单水源 2021/9/24“H H”形形 长长“一一”字形字形 2021/9/24鱼骨形鱼骨形 梳齿形梳齿形 2021/9/24扩大的梳齿形扩大的梳齿形 扩大的鱼骨形扩大的鱼骨形 2021/9/244、喷灌的灌溉制度、喷灌的灌溉制度设计灌水定额 M设毛=H(max-min)/（mm）式中：H计划湿润层深度(m)，400-600mm 喷灌水利用系数 max灌后土层允许达到的含水量上限 min灌前土层含水量下限 max=田 min=60-70%田 含水率均为体积含水率。（二）、灌溉系统的设计（二）、灌溉系统的设计2021/9/24设计灌水周期设计灌水周期两次灌水的间隔时间两次灌水的间隔时间 T T设设=m=m设毛设毛 /e/e （d）式中：式中：e耗水高峰时日均耗水强度，耗水高峰时日均耗水强度，mm/d 2021/9/24（5）喷灌系统的工作制度）喷灌系统的工作制度喷头的工作时间t头 qt头=m设毛ab t头=m设毛ab/q 式中：q一个喷头的流量 a支管间距 b喷头间距同时工作的喷头数与支管数同时工作的喷头数：N头=（A/ab）*(t/T设C)式中：A整个喷灌系统的面积 C一天中喷灌系统有效工作小时数2021/9/24同时工作的支管数同时工作的支管数 N N支支=N=N喷头喷头/n/n喷头喷头 式中：式中：n n喷头喷头一根支管上的喷头数一根支管上的喷头数 N N喷头喷头同时工作的喷头数同时工作的喷头数 支管轮灌方式支管轮灌方式 2021/9/24用专门的管道系统和设备将水送到灌溉地段并缓慢地滴到作物根部土壤中的一种灌溉方法。四、滴灌2021/9/24优缺点优缺点n优点：优点：n省水省水n省工省工n省地省肥省地省肥n增产增产n缺点：缺点：n容易堵塞容易堵塞n投资高投资高2021/9/24n水源水源n首部枢纽（水泵、动力机、过滤器、施首部枢纽（水泵、动力机、过滤器、施肥罐、闸阀、压力表、水表等）肥罐、闸阀、压力表、水表等）n输水管道（干、支、毛管三级）输水管道（干、支、毛管三级）n滴头滴头n作用：将到达滴头前毛管中的压力水作用：将到达滴头前毛管中的压力水流消能后，以稳定的小流量滴入土壤流消能后，以稳定的小流量滴入土壤n要求：出流均匀稳定、结构简单、价要求：出流均匀稳定、结构简单、价格低廉、不易堵塞格低廉、不易堵塞（一）（一）滴灌系统的组成滴灌系统的组成2021/9/24（一）（一）滴灌系统的组成滴灌系统的组成2021/9/242021/9/242021/9/24（1）各级管道互相垂直）各级管道互相垂直管长最短管长最短（2）毛管沿等高线布置）毛管沿等高线布置保证各滴头工作压力一保证各滴头工作压力一致，灌水均匀致，灌水均匀（3）毛管应和耕作方向一致）毛管应和耕作方向一致有利于耕作和移动有利于耕作和移动（4）毛管应尽可能在支管两侧对称布置）毛管应尽可能在支管两侧对称布置（5）水源尽可能布置在灌区中间）水源尽可能布置在灌区中间水头损失小水头损失小（二）（二）滴灌管道系统布置原则滴灌管道系统布置原则2021/9/24n滴头密度根据作物密度不同滴头密度根据作物密度不同n单行直线布置单行直线布置n双行直线布置双行直线布置n单行带环状布置单行带环状布置n单行带微管布置单行带微管布置（三）（三）滴头与毛管布置方式滴头与毛管布置方式2021/9/24湿润比湿润比 滴灌带滴灌带滴灌带滴灌带湿润区湿润区湿润区湿润区2021/9/24谢 谢！2021/9/24