风景园林工程喷灌工程设计喷灌系统设计

1、 1园林灌溉的形式园林灌溉的形式 1.1 大水漫灌大水漫灌 1.2 喷灌喷灌 1.3 滴灌滴灌 1.1大水漫灌大水漫灌 大水漫灌是通过向园林绿地中直接大水漫灌是通过向园林绿地中直接 灌水，使水漫铺地面，下渗到土壤灌水，使水漫铺地面，下渗到土壤 中，达到浇灌目的的方法。中，达到浇灌目的的方法。 优点：灌溉充分、节省投资优点：灌溉充分、节省投资 缺点：费水缺点：费水 1.1大水漫灌大水漫灌 1.2喷灌喷灌 1.3滴灌滴灌 1.1大水漫灌大水漫灌 1.2喷灌喷灌 1.3滴灌滴灌 1.2 喷灌喷灌 喷灌是利用压力将水以喷洒的形式喷灌是利用压力将水以喷洒的形式 对植物的枝干茎叶等进行水分补充，对植物的枝

2、干茎叶等进行水分补充， 满足植物生长的需要。满足植物生长的需要。 优点：节水、能达到灌溉要求优点：节水、能达到灌溉要求 缺点：投资较大缺点：投资较大 1.1大水漫灌大水漫灌 1.2喷灌喷灌 1.3滴灌滴灌 1.2 滴灌滴灌 滴灌是利用水管将水直接输送到植滴灌是利用水管将水直接输送到植 物的根系，以水滴的形式浇灌植物物的根系，以水滴的形式浇灌植物 根系，补充植物所需水分。根系，补充植物所需水分。 优点：节水、能达到灌溉要求优点：节水、能达到灌溉要求 缺点：投资较大，技术要求高缺点：投资较大，技术要求高 2.1 喷灌系统的组成 2.2 设计准备 2.3 喷灌的主要技术指标 2.4 喷灌系统设计 2

3、 园林喷灌系统园林喷灌系统 （1）喷头）喷头 （2）管材和管件管材和管件 （3）控制设备控制设备 （4）过滤装置过滤装置 （5）加压设备加压设备 （6）水源水源 2.2.1 喷灌系统的组成 2.2.2 设计准备 2.2.3 喷灌的主要技术指标 2.2.4 喷灌系统设计 1.2喷灌喷灌 设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 n 地形图地形图 n 气象资料气象资料 n 土壤资料土壤资料 n 植被情况植被情况 n 水源条件水源条件 n 动力动力 2.2.1 喷灌系统的组成 2.2.2 设计准备 2.2.3 喷灌的主要技术指标 2.2.4 喷灌系统设计 1. 喷灌强度 单位时间喷洒于田间的水层深度

4、就叫单位时间喷洒于田间的水层深度就叫 喷灌强度，其单位一般用喷灌强度，其单位一般用mm/h表示。表示。 注意：注意： 喷灌强度的选择很重要，强度过喷灌强度的选择很重要，强度过 大，易形成径流；过小，喷灌时间延长，大，易形成径流；过小，喷灌时间延长， 水量蒸发加大。水量蒸发加大。 计算喷灌强度应大于平均强度。计算喷灌强度应大于平均强度。 （水蒸发、水雾漂移、茎叶截留）（水蒸发、水雾漂移、茎叶截留） 2.2.1 喷灌系统的组成 2.2.2 设计准备 2.2.3 喷灌的主要技术指标 2.2.4 喷灌系统设计 2. 水滴打击强度 指单位面积内，水滴对土壤或植指单位面积内，水滴对土壤或植 物的打击动能，

5、它与喷头喷洒出来的物的打击动能，它与喷头喷洒出来的 水滴质量、降水速度和密度有密切关水滴质量、降水速度和密度有密切关 系。系。 2.2.1 喷灌系统的组成 2.2.2 设计准备 2.2.3 喷灌的主要技术指标 2.2.4 喷灌系统设计 3. 雾化度 用喷头的压力与喷嘴直径的比值表用喷头的压力与喷嘴直径的比值表 示，不同的植物喷灌时的雾化度不同。示，不同的植物喷灌时的雾化度不同。 2.2.1 喷灌系统的组成 2.2.2 设计准备 2.2.3 喷灌的主要技术指标 2.2.4 喷灌系统设计 4. 喷灌的均匀度 与喷头结构、工作压力、喷头与喷头结构、工作压力、喷头 的组合形式、喷头间距、喷头转的组合形

6、式、喷头间距、喷头转 速的均匀度、竖管的倾斜度、地速的均匀度、竖管的倾斜度、地 面坡度、风速及风向有关。面坡度、风速及风向有关。 2.2.1 喷灌系统的组成 2.2.2 设计准备 2.2.3 喷灌的主要技术指标 2.2.4 喷灌系统设计 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 3 喷灌系统设计喷灌系统设计 1. 1. 设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 地形图： 主要了解灌溉区面积、位置、地势。主要了解灌溉区面积、位置、地势。 气象资料： 包括气温、雨量、湿度、

7、风向及风速等，其包括气温、雨量、湿度、风向及风速等，其 中尤以风的影响。中尤以风的影响。 土壤资料： 包括土壤的质地、持水能力、吸水能力及土包括土壤的质地、持水能力、吸水能力及土 层厚度等。层厚度等。 植被情况： 包括植被种类、种植面积、耗水情况、根系包括植被种类、种植面积、耗水情况、根系 深度等。深度等。 水源条件 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 2. 2. 喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.

8、23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 3.2.1 系统选型 固定、移动、半固定 3.2.2 喷头选择 喷头通常由喷体 喷芯 喷嘴 滤网 弹簧 止溢阀 喷头的类型：喷头的类型： 非工作状态非工作状态 工作状态工作状态 射程射程 1800系列（1/2内螺纹） 埋藏式散射喷头 p=0.10.48mpa r=0.96.1m q=0.150.60m3/h ps系列（1/2内螺纹） 埋藏式散射喷头 p=0.140.28mpa r=3.05.8m q=0.321.20m3/h 5000系列（3/4内螺纹） 埋藏式旋转喷头 p=0.170

9、.45mpa r=7.012.2m q=0.111.74m3/h pgm(1/2内螺纹) 埋藏式旋转喷头 p=0.210.34mpa r=4.39.1m q=0.100.77m3/h 喷头举例 t80（1内螺纹） 埋藏式旋转喷头 p=0.280.69mpa r=13.725m q=2.118.99m3/h i-31(1内螺纹) 埋藏式旋转喷头 p=0.280.69mpa r=11.320.4m q=0.867.25m3/h 摇臂式可控角铜喷头 3/4外螺纹 p=300400kpa r=13.517.5m q=1.263.24m3/h 摇臂式锌合金喷头 1外螺纹 p=300500kpa r=16

10、.323.5m q=1.927.6m3/h 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 3.1.3管道布局 管道的布局：管道的布局： 管道的埋深、与地形的结合、管道的埋深、与地形的结合、 管道的坡度、管道的坡度、 支管不能太长。支管不能太长。 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 3.2.3喷头布局 （1）喷头布置的原则 （2）喷头布置顺序 （

11、3）喷头的组合形式 （4）喷头布置实例 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 3.2.3.1 喷头布置的原则喷头布置的原则 （1）等间距，等密度，最大限度地满足喷）等间距，等密度，最大限度地满足喷 灌均匀度要求。灌均匀度要求。 （2）在无风和微风的情况下，喷灌区域外）在无风和微风的情况下，喷灌区域外 不大量溅水。不大量溅水。 （3）充分考虑风对喷灌水量分布的影响，）充分考虑风对喷灌水量分布的影响， 将这种影响的程度降到最低。将这种影响的程度降到最低。 二二 喷头布置

12、顺序（闭边界）喷头布置顺序（闭边界） 3.2.3.2喷头布置顺序喷头布置顺序 1. 在边界的转折点上布置喷头。（在边界的转折点上布置喷头。（角角） 2. 在转折点的边界上，按照一定的间距布在转折点的边界上，按照一定的间距布 置置 喷头要求喷头的间距尽量相等。（喷头要求喷头的间距尽量相等。（边边） 3. 在边界的区域里，布置喷头，要求喷头在边界的区域里，布置喷头，要求喷头 的密度尽量相等。（的密度尽量相等。（中间中间） 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 3.2.3

13、.3组合形式组合形式 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 四四 喷头布置的实例喷头布置的实例 3.2.3.4 喷头布置实例喷头布置实例 方形区域方形区域 狭长区域狭长区域 不规则区域不规则区域 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 长方形草坪长方形草坪 10米 米 20米米 例一例一:在一建筑前,有一长20米，宽10米的长方形绿地，需布

14、置喷灌系统,选 用射程r=3.1-4.2米的雨鸟喷头，喷头布置按正方形布置，请计算出要用 几根支水管?多少个喷头?并画出喷头布置图。 已知分析已知分析 因为r=3.1-4.2米， l=b=1.42r因为管道和喷头都是整数，所以 希望长20米除l，宽10米除b能除尽。我们反过来看如果l=b=5米 是个理想的数，而 r=l 1.42=3.5米，恰好在有效射程之内。所 以我们取r=3.5米； 计算： 宽为10米，b=1.42 3.5=5，105=2，2+1=3 所以用3根 支水管； 长为20米，l=1.423.5=5，20 5=4，4+1=5，所以每排用5个喷 头； 所以喷头总个数为53=15个 1

15、0米 米 20米米 2 狭长区域 18m 1.8m 例二例二: 请给一长18米,宽1.8米的绿化带布置喷灌系统, 计算喷头个数并画出喷头布置图。 解： 已知分析：一般采用正三角形布置b=1.5r 宽=1.8米=1.5r 计算：所以r=1.81.5=1.2米 l=1.731.2=2米 182=9 9+1=10米 下排9+1+1=11 所以喷头个数为10+11=21个 18m 1.8m 3 不规则区域 3.3.1 设计灌水定额设计灌水定额 灌水定额是指一次灌水的水层深度（单灌水定额是指一次灌水的水层深度（单 位位mm）或一次灌水单位面积的用水量。）或一次灌水单位面积的用水量。 灌水定额灌水定额计算

16、方法有两种：计算方法有两种： a. 利用田间持水量资料计算利用田间持水量资料计算 b. 利用土壤有效持水量资料计算利用土壤有效持水量资料计算 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 a. 利用田间持水量资料计算利用田间持水量资料计算 土壤湿度占田间持水量的土壤湿度占田间持水量的80100，一般认，一般认 为是最适宜的湿度，故认定为灌水的上限；为是最适宜的湿度，故认定为灌水的上限； 若土壤含水量低于田间持水量的若土壤含水量低于田间持水量的6070， 植物吸水困难，应及时

17、对植物补水，以此作为植物吸水困难，应及时对植物补水，以此作为 灌水的下限。灌水的下限。 几种常见土壤的容重和田间持水量 土壤水分允许消耗值 b. 利用土壤有效持水量资料计算利用土壤有效持水量资料计算 有效持水量是指可以被植物吸收的土壤水分，考虑到灌溉应当是有效持水量是指可以被植物吸收的土壤水分，考虑到灌溉应当是 补充土壤中的有效水分，故可采用此法。补充土壤中的有效水分，故可采用此法。 不同的土壤其水分允许消耗占有效持水量的百分比不同，通常土不同的土壤其水分允许消耗占有效持水量的百分比不同，通常土 壤有效持水量被耗去壤有效持水量被耗去1/32/3，便应补水。，便应补水。 几种常见土壤的有效持水量

18、几种常见土壤的有效持水量 灌水定额：灌水定额： m=a.h.p/1000.k 其中其中a允许消耗的水分占土壤有效水分允许消耗的水分占土壤有效水分 的；的； h土壤有效持水量（体积）土壤有效持水量（体积） p计算土层深度（计算土层深度（cm） k喷灌水的利用系数，考虑喷洒不均匀，水滴被风吹走和喷灌水的利用系数，考虑喷洒不均匀，水滴被风吹走和 蒸发的损失，一般蒸发的损失，一般k=0.70.9 喷灌强度 单位时间喷洒于田间的水层深度就叫喷灌强度，其单位一般用单位时间喷洒于田间的水层深度就叫喷灌强度，其单位一般用 mm/h表示。表示。 公式公式a：单个喷头喷灌强度的计算：单个喷头喷灌强度的计算 p=1

19、000q/s 其中：其中：p 喷灌强度（喷灌强度（mm/h） q 喷头喷水量（喷头喷水量（m3 / h） s 喷头控制面积（喷头控制面积（） 公式公式b: 多个喷头组合喷灌强度的计算多个喷头组合喷灌强度的计算 p=k.ps 其中：其中：p喷灌系统中多个喷头组合喷灌强度；喷灌系统中多个喷头组合喷灌强度； ps喷头性能规格中给定的喷灌强度；喷头性能规格中给定的喷灌强度； k换算系数，其值为以射程为半径的全圆面积与实际喷头控制换算系数，其值为以射程为半径的全圆面积与实际喷头控制 面积的比值。面积的比值。 喷灌强度 灌溉时间 t=ms/1000q 其中：其中： t喷灌时间（喷灌时间（h） m设计灌水定

20、额（设计灌水定额（mm） s喷头有效控制面积（喷头有效控制面积（） q喷头喷水量（喷头喷水量（m3/h） 喷灌周期（轮灌期） t=mk/w 其中：其中：t灌水周期（灌水周期（h） m灌水定额（灌水定额（mm） w植物日平均耗水量或土壤水分消耗速率（植物日平均耗水量或土壤水分消耗速率（mm/d） k水利用系数水利用系数0.70.9 水头损失 h=soflq2 其中：其中： h沿程水头损失沿程水头损失 sof单位管长沿程阻力系数单位管长沿程阻力系数 l管长（管长（ m） q管中流量（管中流量（m3/s） 局部水头损失以沿程水头损失的局部水头损失以沿程水头损失的10计计 根据扬程及流量选择根据扬程及

21、流量选择 3.13.1设计所依据的基本资料设计所依据的基本资料 3.23.2喷灌系统的选型和设计喷灌系统的选型和设计 3.33.3水力计算水力计算 3.43.4水泵选择水泵选择 水泵 1.1.电源电源：三相交流电，电压三相交流电，电压380380伏，频率伏，频率5050赫兹。赫兹。 2. 2. 水源水源 （1 1） 水温水温 a:qja:qj型型20 b: qj20 b: qj型型2020 （2 2） 水中含沙量（重量比）不得超过水中含沙量（重量比）不得超过0.01%0.01%，氯离子，氯离子 不得超过不得超过400400毫克毫克/ /升。升。 （3 3） ph=6.5ph=6.58.5 8.5 3.3.技术数据