噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理和方法

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18、966????更新時(shí)間：2007-8-16噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理與方法一、收集基本資料通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，收集必要的地形、土壤、水源、氣象、能源及動(dòng)力機(jī)械等有關(guān)資料。還應(yīng)準(zhǔn)備一張1：500或更詳細(xì)的比例尺地形圖作為設(shè)計(jì)底圖。這些基本資料是規(guī)劃設(shè)計(jì)中不可缺少的。二、噴頭選型與噴點(diǎn)布置1、選型要點(diǎn)草坪專用噴頭類型很多，按壓力分為低壓噴頭、中壓噴頭、高壓噴頭；按工作特點(diǎn)分為固定式噴頭和旋轉(zhuǎn)式噴頭；根據(jù)安裝特點(diǎn)又可分為地上式噴頭和地下埋藏式噴頭等。小面積草坪或長(zhǎng)條綠化帶及一些不規(guī)則草地，可選用短射低壓小噴頭，如1800系列或303AN系列噴頭；體育場(chǎng)草坪、高爾夫球場(chǎng)或大型草坪廣場(chǎng)主要

19、應(yīng)用中高壓噴頭，如TA80、F4、MYZ等系列噴頭；目前應(yīng)用最多的為大小面積均適宜的中壓中等射程噴頭，如R50系列、Turbo系列或2688及7450系列等。無(wú)論選用哪一種型號(hào)的噴頭，其灌水質(zhì)量指標(biāo)均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。特別是噴灌強(qiáng)度一項(xiàng)，應(yīng)注意考慮其組合后的噴灌強(qiáng)度是否小于等于土壤的入滲強(qiáng)度。另外，一般一個(gè)工程多選用一種型號(hào)或性能相近的噴頭，以便于控制灌溉均勻度和管理。有時(shí)為了美觀而選用性能相差較大的多種噴頭，但其灌溉均勻度往往得不到很好的控制。2、噴點(diǎn)的組合布置設(shè)計(jì)噴點(diǎn)的組合布置包括噴點(diǎn)組合形式、支管走向、噴點(diǎn)沿支管間距、支管間距等內(nèi)容，其設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到整

20、個(gè)工程的灌水質(zhì)量。噴點(diǎn)的組合形式是選用矩形還是三角形，或是其特例正方形和正三角形，要根據(jù)地塊形狀、風(fēng)速等考慮。有時(shí)草坪形狀不規(guī)則，其總的噴點(diǎn)組合形式算不上哪種具體形狀，但在設(shè)計(jì)時(shí)要注意分解為規(guī)則的幾大塊，以便于設(shè)計(jì)與控制噴灌均勻度。依照經(jīng)驗(yàn)，草坪噴點(diǎn)布置以正方形最多。支管走向主要依據(jù)地形條件，并考慮風(fēng)向。平地上支管宜與地邊平行。而坡地上支管可沿等高線向下或與等高線垂直（斜交）向下順坡布設(shè)，盡量避免逆坡布置，以便利用地形落差來(lái)抵消部分水頭損失。支管控制閥最好設(shè)在路邊，以方便灌水操作。特別是當(dāng)大面積草坪分幾個(gè)輪灌區(qū)時(shí)，更應(yīng)注意這個(gè)問(wèn)題。雖然有時(shí)會(huì)多用部分管道，但管理起

21、來(lái)卻極為方便。支管長(zhǎng)度取決于支管上噴點(diǎn)數(shù)量及噴點(diǎn)間距，并需通過(guò)水力計(jì)算加以校核確定。確定噴點(diǎn)組合間距的方法很多，目前工程上常用修正幾何做圖法。該法以噴點(diǎn)為圓點(diǎn)，設(shè)計(jì)射程為半徑繪出的濕潤(rùn)圓彼此相切，以確保濕潤(rùn)面積內(nèi)任何位置都不發(fā)生漏噴，并有較高的均勻度。設(shè)計(jì)射程R設(shè)：R設(shè)=KR式中：R為噴頭的射程，由噴頭的性能查出；K為折減系數(shù)，介于0.7~0.9之間，與風(fēng)的大小有關(guān)，風(fēng)大時(shí)取小值，風(fēng)小時(shí)取大值，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)多取小值。美國(guó)雨鳥公司推薦其系列產(chǎn)品的間距取相應(yīng)射程的0.8~1.3倍。另外，當(dāng)噴頭為全圓噴灑，組合形式為正方形時(shí)，其支管間距與噴頭間距均為1.42R設(shè)，

22、其有效控制面積為2.0R設(shè)2.三、噴灌水力設(shè)計(jì)1、初步確定干支管管徑管徑選擇非常重要，系統(tǒng)投資大小與管徑選擇密切相關(guān)。管徑太小，管內(nèi)流速太大，水頭損失也大；管徑太大，雖然水頭損失較小，但投資太大，很不經(jīng)濟(jì)。目前在小型噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最優(yōu)管徑一般是根據(jù)流量和經(jīng)濟(jì)流速確定。粗略估算最優(yōu)管徑可采用下邊的公式計(jì)算：經(jīng)驗(yàn)公式法：D=11Q??（Q<120m3/h）式中：D為管道直徑（mm）；Q為管道流量（m3/h）。經(jīng)濟(jì)流速法：D=1.13Q/V式中：V為經(jīng)濟(jì)流速，依經(jīng)驗(yàn)而定，一般V<3m/s；D為管徑（m）；Q為流量（m3/s）。進(jìn)行了噴頭選型和噴點(diǎn)布置，又劃好了輪灌分區(qū)

23、，即可計(jì)算支管流量和干管流量。支管流量為支管上同時(shí)工作的噴頭流量之和，干管流量為灌區(qū)全部同時(shí)工作的噴頭流量之和。知道了流量，好可依照上述化式來(lái)粗算管徑。2、管道水力損失計(jì)算方法水在管道中流動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能損失，稱作管道水頭損失，可分為沿程水頭損失Hf和局部水頭損失Hj兩大類。沿程水頭損失為水流內(nèi)部磨擦引起的；局部水頭損失為水流經(jīng)過(guò)各種管件閥門水壓力等引起流態(tài)變化而產(chǎn)生的。總的管道損失為二者之和。目前常用計(jì)算沿程水頭損失的公式為：Hf=f式中：L、Q、d分別為管長(zhǎng)（m）、流量（m3/h）和管道內(nèi)徑（mm）；f、m、b分別為與沿程有關(guān)的摩阻系數(shù)、流量指數(shù)和管徑指數(shù)，依不

24、同管材選取