怎样对高尔夫球场进行节水灌溉

PAGE4PAGE1北京农业职业学院毕业论文论文（设计）题目：怎样对高尔夫球场进行节水灌溉系别：水利与建筑工程系专业水利工程施工技术班级：学生姓名（学号）：指导教师姓名：论文完成日期：摘要本设计考虑全国普遍球场的通用设计理念，选择分控箱控制系统。这种配置采用的是高尔夫电磁阀型喷头，中控软件通过田间控制器（分控箱）直接控制喷头，将原先的灌溉组精确到灌溉点，达到精确灌溉的目的。选择适用的喷头，喷头布置达到均匀灌溉，连接直管和主管，计算水头损失选择管径，设泵站位置，计算出加压泵和减压泵的位置，就是整个球场喷灌过程，最后列出材料单。关键词：“分控箱控制、电磁阀型喷头、中控软件、精确灌溉。”目录设计基本资料4基本概4地质水文条件4灌溉水源4灌溉系统设计5灌水器选择5设计技术指标8喷头布置8控制方式选择8系统管网布置.10泵的布置.11控制系统设计12控制电源布置.12中控系统设计.12雷击保护装置12气象站.13中控线布置.13结语.13参考文献14六、致谢.14第一章基本资料一、项目概述1、基本概况本球场位于云南宜良县。本次设计范围为36洞及迷你小9洞外加一个练习场，其中山景球场18洞，湖景球场18洞，由尼克劳斯父子分别设计。本次喷灌设计范围占面地积约为240万m2，植草面积约为140万m2。球场地形高差196m，最低处位于湖景球场13A果岭处，地面标高1766m，最高处位于山景球场2B果岭，地面标高1962m，按喷灌系统设计划分，其是典型的山地球场。2、地质水文条件（1）气候条件。本地区雨水充沛，历年平均降雨量811mm～1037mm，近十年日最大降雨量90.2mm。多年平均气温16.3℃，极限最高气温34.2℃，最低气温-10.1℃。（引《宜良县气象资料》。（2）土壤云南多年平均月ET0值从上表看，云南最大日耗水强度:4.75mm，坪均日耗水强度:2.8mm。山地球场多为沙壤土，最大有效持水量80-120mm/m。三、灌溉水源依照业主提供的《球场喷灌设计要求》，喷灌水源取自喷灌湖，喷灌湖位于18A球场附近，总湖面面积为1万平米左右，湖深3m，蓄水量约为25000m3，灌溉湖需要做补水设计，补水湖初步考虑位于最低处的15A球场附近的湖，该湖面积大，可提供灌溉补水。第二章、灌溉系统设计一、灌水器选择本设计依照要求，喷头布置间距为20m，按照原先的设计思路，喷头选择雨鸟高尔夫专用喷头700E/750E和900E型电磁阀型喷头，900E型喷头为局部使用，其布置间距为25m。1、喷头技术参数（1）RAINBIRDEAGLETM700ESeries参数：半径：55—80英尺（16.8—24.4米）流量：1.06—2.78l/s（3.82—10.02m3/h）角度：全圆360°电动型——每只喷头带一电磁阀压力调节范围：4.1—6.9公斤/厘米2最大接入压力：10.3公斤/厘米2接口螺纹：1.25英寸（3.2厘米）NPT，BSP，ACME螺纹接口喷嘴仰角：25°喷嘴设计：双喷洒喷嘴最大水注高度：17英尺（5.2米）喷头高度：12英寸（30.5厘米）顶部直径：6.25英寸（15.9厘米）喷嘴升起高度：3.25英寸（8.3厘米）电磁阀：24VAC电源要求启动电流0.41安培（9.8va）50赫兹—0.32安培持续电流（7.7va）特点：封闭式外壳，独特的冲洗功能，防止杂物进入驱动机构。喷头可靠性强，喷洒均匀。色识喷嘴，易于辨认可在顶部拆卸，维修方便，节省人工。水润滑齿轮驱动。高强度回位弹簧。7．无需冲洗和挖掘整个喷头即可清洗杂物，更换阀门座，对喷头内部进行（2）RAINBIRDEAGLETM750ESeries参数：半径：55—80英尺（16.8—24.4米）流量：1.06—2.78l/s（3.82—10.02m3/h）角度：旋转角为扇形，调节范围30—345°电动型——每只喷头带一电磁阀压力调节范围：4.1—6.9公斤/厘米2最大接入压力：10.3公斤/厘米2接口螺纹：1.25英寸（3.2厘米）NPT，BSP，ACME螺纹接口喷嘴仰角：25°最大水注高度：17英尺（5.2米）喷头高度：12英寸（30.5厘米）顶部直径：6.25英寸（15.9厘米）喷嘴升起高度：3.25英寸（8.3厘米）电磁阀：24VAC电源要求启动电流0.41安培（9.8va）50赫兹—0.32安（3）RAINBIRDEAGLETM900ESeries参数：半径：63—97英尺（19.2—29.6米）流量：1.06—2.78l/s（3.82—10.02m3/h）角度：全圆360°电动型——每只喷头带一电磁阀压力调节范围：4.1—6.9公斤/厘米2最大接入压力：10.3公斤/厘米2接口螺纹：1.5英寸（3.8厘米）NPT，BSP，ACME螺纹接口喷嘴仰角：25°最大水注高度：20英尺（6.1米）喷头高度：13.4英寸（34厘米）顶部直径：8.25英寸（21厘米）喷嘴升起高度：3.25英寸（8.3厘米）电磁阀：24VAC电源要求启动电流0.41安培（9.8va）50赫兹—0.32安培持续电流（7.7va）性能参数表——公制喷嘴44#蓝色48#黄色52#橙色56#绿色60#黑色64#红色压力半径流量流量半径流量流量半径流量流量半径流量流量半径流量流量半径流量流量公斤/厘米2米升/秒米3/小时米升/秒米3/小时米升/秒米3/小时米升/秒米3/小时米升/秒米3/小时米升/秒米3/小时4.519.81.425.1122.31.896.8725.02.489.8426.22.639.4727.42.8810.355.020.71.505.4022.42.007.2025.52.619.4026.82.7810.0027.93.0410.945.521.61.555.59224.72.348.4125.92.749.8727.72.9210.5228.33.2111.566.021.61.645.90824.72.458.8126.32.8710.3427.73.0611.0328.83.3512.06二、设计技术指标1、灌溉均匀度当只考虑水力因素时，按照《微灌工程技术指南》推荐，均匀度范围为Cu=0.80～0.95。本设计案85%以上考虑，保证果岭、球道、发球台都能达到均匀灌溉。2、水利用系数本设计水利用系数按照85%设计。3、设计保证率本设计按照果岭、球道及发球台100%灌溉保证率，高草区按85%考虑。三、布置喷头球道喷头布置。球道喷头布置按照三角形布置，喷头布置间距20m×20m，局部有细微调整。喷头连接按照传统的“鱼刺”装连接，每4-6个喷头设置一个检修阀，球道沿主管道，每50m-80m布置一个取水阀，沙坑边上应至少布置1个快速取水阀。四、控制方式选择1、控制器标准型16个控制站，储存键，复制粘贴键使编程更最多可升级至72站。安装容易，容易、更快捷。进行快速连接，系统会自动测试PAR+ES控制器允许用户编制和调整50赫兹或60赫兹电流，6个自动程序和2个手动程序。变压器则自动选择100V/120V，允许开启的阀门数最多达12个。220V，230V/240V电压，PAR+ES型号：塑料外壳PAR+ES控制器显示系统功能，接受用户箱体尺寸：16英寸宽×36输入8种不同语言。英寸高×18.5英寸长(灰色)电压:220V（208V-232V）50赫兹特征：精确，有效控制成本。电源输出:26.5V质量优良，提供优质保证。避雷保护:MSP-1避雷器设计独特，安装简单。多重手动:是具有可升级设计，使现有水泵启动:是控制器增加功能。遥控操作：使用FREEDOM系清晰的图案，高对比度的液晶显统和雨鸟中央控制软件示，众多的功能控制按钮，复制2、控制器布置及控制方式（1）喷头控制方式。球道及发球台喷头，每最多2个喷头并由一个站点控制，全圆或半圆或者不同型号的喷头不能并由一个站点控制，应分开控制。果岭喷头采用1控1的控制方式，即每个站点只控制1个果岭喷头，如此能更灵活的给果岭进行浇灌。（2）控制器布置。控制器布置以满足要求为原则，尽量减少投资，将小球道并入相邻的大球道内。控制器位置放置于控制范围的居中地段，并且应尽量靠近球车道，以便后期使用管理。具体见《灌溉布置图》。系统管网布置1、管道技术指标。高尔夫球场喷灌系统压力较高，要满足喷灌设备的正常工作压力及克服地形造成的静水压力，本次设计要求管路压力等级为1.25MPa，设计为UPVC材质。灌溉湖补水管道设计压力等级0.8MPa。2、主管道布置管网布置按照传统的网状布置。主管道沿球车道布置，有过桥或者过路（承压路面）时，需增加其压力等级或者使用钢管，保证管路安全。3、主管隔离阀布置。主管隔离阀是布置在主管上，在维护检修时临时隔断管路的阀门。主管隔离阀布置原则是每不超过3个或4个阀控制一段管路，保证在检修时便捷操作。4、支管检修阀布置。每3-6个喷头布置一根支管，每根支管与主管连接处设置一个2寸检修阀，用以喷头检修时的管路断隔。环状支管网一般不应超过3个进水口，每个进水口设置一个支管检修阀。检修阀布置应避免布置于果岭、球道以及打台之内。5、快速取水阀布置快速取水阀沿主管布置，每50-80m布置一个。取水阀直接布置于支管之上，在沙坑边上应特别布置1-2个取水阀，用于沙坑维护。远离球车道的一侧球道，可视具体情况自行增设取水阀。所有取水阀布置应避免布置于果岭、球道和打台之内。六、泵的布置1、系统压力分区。本球场为山地球场，总体高差为196m，灌溉湖位于18A球场附近。依照山地球场的特点，每不超过30m对管网进行压力分区，整个管网分为5个区。（1）1766m～1795m为低压区。（2）1795m～1825m为主泵压力区，称为第一压力区；（3）1825m～1855m为第二压力区；（4）1855m～1885m为第三压力区；（5）1885m～1915m为第四压力区；（6）1915m以上为第五压力区。具体布置见《灌溉系统布置图》2、主泵站布置（1）主泵站依据甲方要求，布置于18A发球台附近。布置高程1795m。（2）系统流量扬程确定。本设计覆盖面积约为140万平方米，云南地区日最大ET值为4.75mm，喷灌系统喷洒覆盖率按85%计算，球场最大用水需求为Q=140×104×4.75×85%÷1000=5650m3系统设计每天工作8小时，因此供水主泵流量Q=706m3/h≈700m3/h系统压力选H=90m。（3）管网流量分配。依照主泵系统流量，同时使用时，平均每球道分配水量为18.4m3/h，保守起见，假设没球道供水20m3/h。依照假设并管道过水能力，进行管网管径估算。3、减压阀设置。加压阀作用是保证低压区的系统压力不超过系统所能承受的最大压力1.0MPa压力。减压阀设置高程为1795m，出口压力设置为0.7MPa，低压区最低高程为1766m，最低处静水压力为99m≤100m，管路安全。4、加压泵站设置。（1）1#加压泵，设置高程1825m，位于8C球道附近，设计流量580m3/h；（2）2#加压泵，设置高程1855m，位于11A发球台附近，设计流量520m3/h；（3）3#加压泵，设置高程1888m，位于10B发球台前，设计流量160m3/h；（4）4#加压泵，设置高程1932m，位于12B与11B球道衔接处，设计流量100m3/h具体布置见《灌溉系统布置图》控制系统设置一、控制器电源布置1、控制器电源就近接入，设计接入口为加压泵站和主泵站。接入电源为220VA交流电源。2、动力电缆最长线路的总压降不能大于控制器工作电压的5%，即不能大于220V的5%=11V。3、控制器电源线线径计算二、中空设计参数NIMBUS=2\*ROMANII软件，PC电脑，奔腾四（或更高）处理器，1.7GHz(最小)时钟速度，256megabytes内存，20GB硬盘驱动，1.44MB软盘驱动，MicrosoftPS2鼠标，56K调制解调器，DVD，CD-ROM驱动，16MB录象卡，声卡，扬声器，静音104键盘，4端口数字板，19〞彩色显示器。电压：120或240伏，50/60赫兹MIM，MIM无线连接，LDI界面装置——室内安装雷击保护装置它是捕获全部瞬间的闪电，避免损害在你的球场上的计算机中央控制，卫星控制器，气象台，泵站或其他的贵重的仪器。雷电监测闪电的发现保护系统，在雷电突袭引起损坏之前，有效的断球场上设备的连接。雷电监测的有效范围是半径2英里（3.2km）范围内，保护你所有的设备。四、气象站1、气象站的位置现场确定，气象站距中央计算机不超过300m,气象站要安装在相对平坦、周围没有高大建筑或树、没有水洼和高山丘的地方。五、中控线布置1、#14/2信号线灌溉专用控制直埋电缆双芯信号线，UF型直埋电缆。导体表层镀有不锈钢层，防太阳照射和防鼠咬绝缘外皮。2、将分控箱箱按通道分线，中控转换设备每个接口有28个通道，每24个站占一个