园林灌溉系统设计(六个步骤).ppt
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1、2021/12/6,1,园林灌溉设计,刘亮,2021年12月6日星期W,园林灌溉设计的过程一般包括以下几个步骤:1. 收集信息(水源、电源、平面图)。2. 确定植物的需水量及系统设计流量。3选择喷头类型,进行喷头布置。4. 管路布置及轮灌组划分。5进行水力计算,确定管径和阀的尺寸。6水泵和过滤器选型。7控制器选型和配线。8完善设计图。,第一步 收集信息,通过收集资料,可以初步确定采用什么灌溉方式?可能使用什么设备?,1客户要求:计划做成什么标准的灌溉系统(爱好、投资)?*2、现场图: A、确定灌溉区域:B、确定灌溉植物类型:有哪些植物?它们的需水性、间距及高度如何?C、比例尺:尽量避免弄错尺寸
2、D、地形:注意起伏E、其它:道路和建筑物等非灌溉区域的要求,尽量避免喷洒到非灌溉区域,*3.水源:采用什么水?含什么杂质?流量是多少?压力是多少?流量估算方法:Q=9d2*V/104 式中: Q-估算流量(m3/h);d-管内径(mm);V-经济流速(1.52.3m/s)。,4.气象资料:风速、光照(蒸发蒸腾量)。5.地形及土壤类型:土壤的人渗能力与灌溉方式,植物需水量与下列参数有关:最大ET值(蒸发蒸腾量):取决于气候条件,一般取月平均值,可以查参考表.植物系数CF:取决于植物类型和养护要求,可以查参考表.灌溉效率CI:取决于灌溉方式和灌水器,可以查参考表.喷头分组效率CP:一般取95%实际
3、日需水量PDA=CF * ET / CI/CP不同的植物,需水量不一样,要分成不同区域,分别进行计算。,第二步 确定植物需水量及系统设计流量,气候与ET参考对照表气候 ET值(mm/每天)湿冷 2.5 - 3.8干冷 3.8 - 5.0 湿暖 3.8 - 5.0 干暖 5.0 - 6.4湿热 5.0 - 7.6干热 7.6 - 11.4 注:表中,冷指仲夏最高气温低于21摄氏度;暖指仲夏最高气温在21-32摄氏度;热指最高气温高于32摄氏度;湿指仲夏平均相对湿度大于50%;干指仲夏平均相对湿度低于50%。,作物系数(CF)参考对照表,中国参考作物腾发量(ETO)-部分城市,CI灌溉效率参考表,
4、例:高尔夫练习场,高尔夫练习场在上海,有50000 m的冷季草坪,采用旋转喷头,球场需高养护,ET值最高发生在7月,月平均150mm,(ET取5mm/天)。 计算每天需要多少水?,ET草坪 = CF x ET = 0.75 x 5 = 3.8mm/天取灌溉效率为80%(旋转喷头)取喷头分组效率为95%每天灌溉量 = 3.8/0.8/0.95=5 mm/天草坪每天最大需水量 =5mm/天 x 50,000m = 250,000 升/天 =250 m / 天注: mm 深 x m 面积 = L 体积,够 不够继续设计 划分区域 减小灌溉面积 采用较低作物系数 寻找更多水源,你有足够的水吗?,系统设
5、计流量,系统设计流量取决于植物需水量及灌溉时间,它的大小决定了管路系统的大小。,灌溉制度:一般以14天为一个周期,在这个周期内允许有2天不灌溉;一般在晚上灌溉(减少蒸发损失,减少公共危害或损坏),一天允许灌8个小时。,这意味着我们需要在10天内(每天灌8小时)将14天的需水量全部灌完!前面,我们已经计算出植物理论上每天的最大需水量为250立方米/天。所以我们可以计算出:系统设计流量=250X14/10/8=44立方米/小时,第三步 喷头的选型与布置 1.喷头的选型需要考虑:灌溉区域的植物分布:如果是密植植物,一般选择喷灌;如果稀疏植物(间距80mm以上),宜选用滴灌以节省水资源。灌溉区域的形状
6、:在区域允许的情况下,尽可能选用半径大的喷头,因为,一般说来,喷洒半径大的喷头其单位成本会低些。特殊场地的要求:体育场:选择运动场专用喷头(6504/7005/8005)公共场所:选择抗人为损坏强的商用喷头(5505/7005/8005),大块草坪,宜用喷洒距离远的旋转喷头,狭长小块草坪,宜用喷洒距离短的散射喷头,滴灌管:适用于花卉及灌木等稀疏植物,工作压力0.6-4.0公斤,滴头间距有30.5cm,45.7cm,61.0cm三种规格,铺设间距约50CM铺一条。,PC系列压力补偿式滴头:适用于间距大的灌木及树木灌溉,滴头间距根据植物间距而定,滴头数量根据植物大小和需水量而定,每棵灌木设1-2个
7、滴头,每棵树设2-4个滴头。,树根灌水器系列家族,直接向树木根部输水,同时具有透气功能,适用于灌木及树木灌溉,数量和位置根据植物大小而定,建议每棵树设3个(120度1个)。,雨鸟商用地埋旋转喷头系列,Falcon6504,7005/8005,115-E,5500 Series,新,适用于大面积草坪、存在人为损坏(踢、拧)严重的地方。,气候条件的影响:在风比较大的地方,宜选用低仰角喷嘴,以降低风的影响,在设计时,对喷洒半径也要作一定保留。工作压力:尽量以最佳工作压力作为设计压力,在不能加压的地方,喷头的工作压力要以水源压力为基础选择。水质情况:如果水质比较差,又不能作深层处理,宜选用抗污或抗堵塞
8、能力比较强的喷头,如摇臂喷头及球驱动喷头。,景观要求:在园林灌溉中,宜选用地埋式喷头,它们平时埋在绿地之下或灌木丛中,不影响原有景观效果,也不影响剪草机及绿篱机的工作。节水要求:尽量避免浇到道路上。土壤类型和入渗率:在入渗能力差的地方(土壤类型和场地坡度过大),不宜选用喷灌强度高的喷头,如散射喷头。,土壤类型/入渗率,类型 : 入渗率 mm/hr Sand 沙土 20Fine Sand 细沙 15-20Sandy Loam 沙壤土 10-18Loam 壤土 10-15Silt Loam 粉沙壤土 8-12Clay Loam 粘壤土 5-10Clay 粘土 1-5,2、喷头的布置 喷头布置的一般
9、规则:一般先沿灌溉区域的边角布置,然后布置不规则场地中间区域。(沿周边布置的一个实用方法:先测得边长,用边长除以喷头设计喷洒半径,将结果向上取整得出喷头数量,最后再用边长除以喷头数量即可得出喷头间距)。,喷头间距,为确保喷洒效果好,喷头叠加喷洒模式。一般用喷头喷洒直径(在给定的压力和喷嘴条件下)的50% 作为间距:,喷头间距为喷射直径的50%,风的影响,有些灌溉区域受风的影响,需要不同的喷头间距,其降雨强度也不一样,因此需要分区 风速 间距(% 直径) 0-5 Km/hr 55% 5-11 Km/hr 50% 11-20 Km/hr 45%,喷头布置形状喷头布置形状应该成正三角形、正方形、变形
10、的三角形和变形的正方形,其中:A、正方形布置:适用于地块规则,边缘成直角的条件。这种形式设计简便,容易做到使各条支管的流量比较均衡。B、三角形或正三角形布置:适用于不规则地块,或地块边界为开放式,即使喷洒范围超出部分边界也影响不大的情况。这种布置抗风能力较强,喷洒均匀度要高于矩形或正方形,同时所用喷头的数量相对较少,但不易作到使各条支管的流量均衡。C、有时地块形状十分复杂,或地块当中有障碍物,喷头的布置形式可以采用多种形式混合布置。尽量避免使用五角形:五角形布置通常会加大喷头间距并漏掉喷头。,正三角形布置实例(均匀度好、省喷头,但会浇出场地、不规则地形),正方形布置实例(布置简单,规则地形),
11、喷头布置,:,一般喷头正方形和三角形布置,其灌溉强度不同,因此需要分区。,L,L,L,0.866 x L,计算灌溉强度,正方形 灌溉强度 (mm/hr) = 1 x 喷嘴流量 (m/hr) x 1000 间距(m) x 间距 (m)例如 : Falcon 6504 #18 喷嘴, 在 5 Kg/cm压力下, 正方性 (18m x 18m) :灌溉强度 = 4.23 x 1000 = 13 mm/hr 18 x 18注意:雨鸟产品介绍灌溉强度是假设喷头180度旋转强度,三角形灌溉强度 (mm/hr) = 1x 喷嘴流量 (m/hr) x 1000 (0.866 x 间距 (m) x 间距 (m)
12、例如: Falcon 6504, #18 喷嘴在 5 Kg/cm压力下, 采用正三角形 (18m x 15.6m)灌溉强度 = 4.23 x 1000 = 15 mm/hr 0.866 x 18 x 18注:三角形灌溉强度增加,均匀性好,对抗风效果好。,计算灌溉强度,等灌溉强度,当喷头组合时,其有不同的喷洒角度,因此要采用相同的灌溉强度相当重要.例如 1/4圆的 喷洒量只要半圆喷洒量的一半,因为面积只有一半。散射喷头容易选择 有 MPR喷嘴对于 5000+ (有 射程为7.6m, 9.1m和 10.7m MPR喷嘴)对其他旋转喷头喷嘴 不宜取得相匹配的灌溉强度 有时可在喷嘴选择上做一些变化以使
13、灌溉强度尽量相近。,MPR 等喷灌强度概念,灌溉太多产生径流,没有足够水,采用 MPR 喷嘴喷洒更均匀,0.21 m3/h,0.42 m3/h,0.84 m3/h,0.42 m3/h,0.42 m3/h,0.42 m3/h,灌溉均匀性,非常均匀,不均匀,测量均匀性,分布均匀系数(Distribution Uniformity) 比较 25%最干区域的平均水量与所有灌溉量筒的水量平均值之比: DU% = M25 x 100 M 将量雨筒规则放在喷洒区域内,喷洒一定时间,记录所有量雨筒的降雨量,计算所有读数平均值和读数最少的25%平均值. DU 应该 75%,延时系数(Scheduling Coe
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