園林市政噴灌工程材料技術

園林噴灌工程概述1、水資源狀況（1）中國地大物博，水資源總量豐富，但水資源缺乏是我國面臨的社會問題之一。我國是一個干旱缺水嚴重的國家。淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6％，居世界第四位，但人均只有2300立方米，僅為世界平均水平的1／4、，在世界上名列121位，是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。（2）在中國，南水北調對我們來說早就不陌生。我國水資源南北分布不均，無論是降雨量、地表水、地下水資源，分布都很不均衡。長江流域及其以南地區(qū)人口占了中國的54％，但是水資源卻占了81％。北方人口占46％，水資源只有19％。此外，東西分布、季節(jié)性分布也不均衡。（3）灌溉用水占用水總量的一半以上，農業(yè)用水是用水大戶。目前我國年農業(yè)用水量為3900億立方米，占全社會總用水量的70％至80％，而農業(yè)灌溉效率僅為45％，浪費嚴重，農業(yè)節(jié)水潛力巨大。2、歷史背景與現實意義起源：最早的朋嘎可以追溯到公園前560年巴比倫（現伊拉克）的空中花園，當時采用了稱為人工降雨的自壓噴灌?，F代噴灌技術：現代噴灌技術于19世紀末創(chuàng)始于美國。1894年,美國俄亥俄州的一位農夫卡爾發(fā)明地表噴灌系統并在20世紀早期得以廣泛應用,并獲得專利權。幾乎同時，俄國也發(fā)展了噴灌技術。美國和俄國首先發(fā)明使用固定式的自壓管噴灌系統。1913─1920年間，出現了簡易的噴灌車，用于草地、茶園、苗圃和果園等。1922年，蘇聯發(fā)明了自動頭和遠射程噴灌裝置。30年代，蘇聯又首先研制出雙懸臂式噴灌機和塑料管道，噴灌技術在美國發(fā)展得很快，40年代搖臂式噴頭，快速接頭及鋁合金管開始出現，并研制和使用了端拖式和滾移式噴灌機；50年代研制和生產了水力驅動圓形噴灌機；60年代研制出人電力驅動圓形噴灌機，同時出現了聚乙烯半軟管和鋼索絞盤式噴灌機；60年代末研制成功平移式噴灌機；70年代初又發(fā)明了同步脈沖固定式噴灌系統；到70年代末，美國已生產電力驅動的全自動化平移式噴灌機，并發(fā)展耗能少的低壓噴灌機。意義：當前，我國水資源嚴重短缺，農業(yè)作為用水大戶，每年用水量占全國用水量的70％－80％以上；另一方面，農業(yè)用水浪費十分嚴重，農業(yè)用水灌溉效率只有45％。噴灌是一種具有節(jié)水、增產、節(jié)地、省工等優(yōu)點的先進節(jié)水灌溉技術。就目前來看，噴灌可以減少農業(yè)用水量，提高用水效率，從而改善用水緊張的現狀；從長遠眼光看,使用噴灌的意義在于它是一種可以靈活掌握、科學控制灌溉水量的現代化灌溉方法,也是實現現代精細農業(yè)的有效灌溉措施。我們可以通過智能化管理,對作物進行精細的水量分配和科學定量的灌溉。發(fā)展農業(yè)節(jié)水灌溉是節(jié)水的重頭戲。3、國內外應用現狀及發(fā)展趨勢（1）國外噴灌的發(fā)展現狀（a）噴灌面積大。美國1973年～1982年十年間噴灌面積由6670萬畝增加到1.3億畝，占世界第一位。前蘇聯1971年～1980年十年間噴灌面積由2021畝增加到1.18億畝，占世界第二位。兩國的噴灌面積占了世界噴灌面積的3/4。（b）噴灌面積占灌溉面積的比重大。歐洲一些經濟發(fā)達的國家，如德國、丹麥、奧地利、捷克等國家噴灌面積占灌溉面積90％以上，法國、匈牙利等國也占到80％以上，而英國和瑞典的灌溉幾乎100％全是噴灌。日本除了“水田”外，其“旱田”也全部采用噴灌技術。（c）噴灌面積發(fā)展速度快。羅馬尼亞1957年才引進噴灌技術，1978年噴灌面積就發(fā)展到2640萬畝，居世界第三位，占國內灌溉面積的80％，年增長率高達22％，居世界第一。（2）國外噴灌發(fā)展的趨勢國外發(fā)展噴灌技術較早，當前，世界發(fā)達國家噴灌技術發(fā)展表現出以下趨勢：（a）不斷提高機械化與自動化水平。噴灌面積持續(xù)增大，表現在機械化程度高的噴灌機使用面積日益擴大和電子計算機技術在噴灌系統的應用。（b）廣泛應用新技術（如激光感應）提高噴灌質量。（c）朝低壓、節(jié)能型發(fā)展，開展多目標利用，有效降低單一用途上的造價[5]。（d）改進設備，提高性能，開發(fā)和研制新型噴頭，提高噴灌質量，產品日趨標準化，系列化[5]。（e）廣泛采用輕質管道和塑料管道。（f）發(fā)展綜合利用，向國民經濟各部門滲透。（g）重視噴灌基礎理論和新技術的開發(fā)研究，注意多學科配合和協作生產。（3）我國噴灌發(fā)展概況我國的噴灌是從20世紀50年代起由前蘇聯引進的。在我國,噴灌從1954年開始應用于農業(yè)灌溉,但很長時間以來噴灌面積一直在80～93萬hm2之間徘徊,據統計直到1998年我國的噴灌面積才突破133萬hm2。70年代初開始，我國開始發(fā)展噴灌技術。1976年，中國科學院將噴灌列為全國科技10年規(guī)劃重點項目，1978年，原水電部將噴灌作為重點推廣新技術項目。我國的噴灌設備經過幾十年的研究和發(fā)展，經歷了引進、探索、發(fā)展、徘徊、提高等幾個階段。噴灌技術在我國農業(yè)生產和環(huán)境建設等方面發(fā)揮了顯著的作用，同時也取得不少經驗和教訓。據90年代中期完成的《中國灌溉農業(yè)節(jié)水規(guī)劃》預測，到2010年，我國噴灌面積將達到366.7萬hm2，2020年將達到666.7萬hm2。(4)我國噴灌發(fā)展的趨勢（a）因地制宜的發(fā)展噴灌技術。盡管噴灌技術擁有很多優(yōu)點，適用范圍很廣，但它本身也有一點的適用范圍。我國幅員廣闊，各地自然條件、經濟條件和管理水平都差別較大，必須按照噴灌技術的適宜范圍，按經濟規(guī)律辦事，因地制宜地發(fā)展噴灌技術和選擇最佳的噴灌方式。（b）加快噴灌設備的產業(yè)化。雖然我國已經生產供應包括噴頭、管材、管件、閥、噴灌機組等噴灌設備，但是總體質量較低。應加大產業(yè)化發(fā)展，以把我國噴灌設備質量提高到一個新的水平。（c）積極穩(wěn)妥的引進國外先進技術。我國噴灌技術的提高和發(fā)展是與學習、借鑒及引進國外先進技術分不開的。（d）加大噴灌技術的科學研究。噴灌技術雖然在我國已經有一定的發(fā)展，但是噴灌本身還存在一些問題，如：高投入、受風的影響等。我們應該加大研究，以發(fā)展適合我國國土的噴灌機。第一節(jié)綠地噴灌設計的基本知識一、噴灌、綠地噴灌及綠地噴灌設計的概念噴灌——利用機械和動力設備，使水通過噴頭（或噴嘴）射至空中，以雨滴狀態(tài)降落田間的灌溉方法。綠地噴灌——是指一種模擬天然降水而對綠地提供人為控制性灌水的方法。綠地噴灌設計——是指對特定的綠地進行的管網設計、噴頭選型、布置及為保證噴灌安全運行所采取的各種措施等進行的科學合理安排，以達到滿足園林綠地噴灌質量和效果的過程。二、綠地噴灌的特點(一)優(yōu)點1．良好的節(jié)水性2．節(jié)省勞動力3．適應性強，便于保持水土4．極大地提高綠地養(yǎng)護質量5．良好的景觀效果(二)缺點1．一次性投資大2．受氣候影響大3．噴灌設計管理要求高三、綠地噴噴灌系統的的分類(一)按管管道敷設方方式分(1)固定定式噴灌系系統指指提供水的的干管、支支管均埋于于地下，噴噴頭固定于于豎管上的的噴灌。(2)移動動式噴灌系系統指指只有水源源固定，干干管、支管管均不埋于于地下，且且可根據需需要移動的的噴灌系統統。(3)半固固定式噴灌灌系統指指泵站和和干管固定定，支管和和噴頭可移移動的噴灌灌系統。(二)按控控制方式分分類(1)程控控型噴灌系系統指指閘閥的啟啟閉是依靠靠預設程序序控制的噴噴灌系統。。(2)手控控噴灌系統統指人人工啟閉閘閘閥的噴灌灌系統。四、綠地噴噴灌的主要要技術要素素(一)噴灌灌強度噴灌強度是是指單位時時間內噴灑灑在單位噴噴灌面積上上的水量，，單位一般般為mm/min或或mm/h表示。(1)總噴噴灌強度和和瞬時噴灌灌強度①總噴灌強度度是指單位時時間內噴灑灑在無限小小面積上的的水量。②瞬時噴灌強強度是指在無限限短的時間間內噴灑到到某一點的的水深。(2)平均均噴灌強度度①點平均噴灌灌強度是噴灑范圍圍內某點在在測試時間間內的平均均噴灌強度度。②單噴頭平均均噴灌強度度單噴頭平均均噴灌強度度是指單噴噴頭在整個個濕潤面積積上的平均均噴灌強度度。③組合平均噴噴灌強度組合平均噴噴灌強度是是指若干個個工作壓力力相同的噴噴頭，按一一定組合形形式組合排排列噴灑情情況下的平平均噴灌強強度。④全灌區(qū)平均均噴灌強度度是指設想全全灌區(qū)所有有噴頭，按按設計工作作制度工作作后的組合合平均噴灌灌強度。（3）噴灌灌強度在噴噴灌設計中中的作用噴灌強度的的確定與地地形、土壤壤性質、植植物生理、、氣候等因因素有關(二)噴灌灌均勻度1．噴灌均均勻度的定定義噴灌均勻度度是指在噴噴灌面積上上水量分布布的均勻程程度。2．影響噴噴灌均勻度度的主要因因素(1)噴頭頭的結構。。由于噴頭頭的設計原原理及型號號不同、結結構的差異異等，使噴噴灌的均勻勻度不同。。(2)噴頭頭旋轉的均均勻性。(3)單噴噴頭水量分分布及供水水壓力。(4)噴頭頭布置及豎豎管傾斜度度、地面坡坡度。(5)風速速、風向等等。3．噴灌均均勻度的表表示方法(1)噴灌灌均勻系數數Cu=（1.0-∑x/mn)××100％％(9-5)式中Cu—噴灌均勻勻系數，％％；x——每一個個觀測值與與平均值之之差；m——觀測值值的平均值值；n——觀測值值的總個數數。(2)水量量分布圖所所謂水水量分布圖圖就是等水水深淺圖。。(3)噴灌灌均勻系數數的計算范范圍種類噴灌均勻系系數的大小小一般是針針對某一確確定的范圍圍而言的。。常見的計計算有以下下幾種。①噴頭均勻勻系數是指指當只有一一個噴頭單單獨噴灑時時在濕潤面面積內噴灌灌水量分布布的均勻系系數。在噴噴灌系統中中幾乎沒有有單獨應用用。②組組合合均均勻勻系系數數是是若若干干個個相相同同工工作作壓壓力力的的噴噴頭頭組組合合，，并并同同時時噴噴灑灑在在典典型型區(qū)區(qū)域域內內的的均均勻勻系系數數。。一一般般通通過過實實測測獲獲得得。。③全全區(qū)區(qū)域域均均勻勻系系數數是是指指在在整整個個噴噴灌灌區(qū)區(qū)域域中中，，按按照照設設計計規(guī)規(guī)定定的的工工作作制制度度，，在在一一次次等等時時間間的的噴噴灌灌后后，，整整個個噴噴灌灌區(qū)區(qū)域域內內水水量量分分布布的的均均勻勻系系數數。。(三三)水水滴滴打打擊擊強強度度1．．水水滴滴打打擊擊強強度度的的概概念念水滴滴打打擊擊強強度度是是指指單單位位受受水水面面積積內內水水滴滴對對土土質質或或植植物物的的打打擊擊功功能能，，即即單單位位時時間間內內，，單單位位受受水水面面積積所所獲獲得得的的水水滴滴撞撞擊擊能能量量。。2．．影影響響水水滴滴打打擊擊強強度度的的因因素素水滴滴大大小小、、水水滴滴降降落落的的速速度度以以及及密密集集程程度度。。3．．水水滴滴打打擊擊強強度度在在噴噴灌灌設設計計中中的的作作用用噴灌灌設設計計中中，，對對水水滴滴打打擊擊強強度度的的要要求求是是不不損損害害植植物物和和不不破破壞壞土土質質團團粒粒結結構構。。4．．水水滴滴打打擊擊強強度度的的表表示示方方法法(1)水水滴滴直直徑徑水水滴滴直直徑徑是是指指落落在在植植物物或或地地面面上上水水滴滴的的直直徑徑，，以以mm為為單單位位。。(2)霧霧化化指指標標霧霧化化指指標標是是指指噴噴頭頭的的設設計計工工作作壓壓力力和和主主噴噴嘴嘴直直徑徑之之比比。。五、、綠綠地地噴噴灌灌系系統統的的組組成成完整整的的綠綠地地噴噴灌灌系系統統是是由由噴噴灌灌設設備備、、管管材材、、管管件件等等，，按按照照一一定定的的方方式式連連接接而而成成，，能能完完成成噴噴灌灌的的一一個個系系統統組組。。噴噴灌灌系系統統通通常常是是由由水水源源、、加加壓壓設設備備、、過過濾濾裝裝置置、、控控制制設設備備、、管管材材管管件件、、噴噴頭頭等等組組成成。。(一一)噴噴頭頭噴頭頭是是噴噴灌灌系系統統中中的的重重要要設設備備，，它它的的作作用用是是將將有有壓壓水水流流破破碎碎成成細細小小的的水水滴滴，，按按照照一一定定的的分分布布規(guī)規(guī)律律噴噴灑灑在在綠綠地地上上。。選用用噴噴頭頭應應符符合合以以下下條條件件：：①設設計計工工作作壓壓力力和和無無風風條條件件下下，，具具有有一一定定的的水水量量分分布布規(guī)規(guī)律律。。②在在設設計計工工作作壓壓力力下下，，能能夠夠將將連連續(xù)續(xù)水水流流破破碎碎成成細細小小水水滴滴，，具具有有良良好好的的霧霧化化能能力力。。③噴噴頭頭材材質質具具有有良良好好的的抗抗老老化化，，銹銹蝕蝕和和機機械械沖沖擊擊能能力力。。④結結構構合合理理，，使使用用簡簡便便。。(二二)管管材材和和管管件件管材材和和管管件件共共同同構構成成了了噴噴灌灌系系統統的的輸輸水水管管網網。。其其作作用用就就是是將將有有壓壓水水流流從從水水源源按按一一定定方方式式輸輸送送到到系系統統中中每每個個噴噴頭頭底底部部。。選用用管管材材、、管管件件應應盡盡量量符符合合以以下下條條件件：：①保保證證在在一一定定的的工工作作壓壓力力下下不不發(fā)發(fā)生生開開裂裂和和爆爆管管現現象象。。②管管內內壁壁光光滑滑，，阻阻力力小小，，成成本本低低。。③抗抗老老化化，，不不銹銹蝕蝕，，便便于于施施工工安安裝裝。。(三三)控控制制設設備備所謂謂控控制制設設備備是是指指控控制制噴噴灌灌系系統統運運行行的的各各種種設設備備。。根據控制設備備的使用功能能，可將其分分為狀態(tài)性控控制設備、安安全性控制設設備和指令性性控制設備。。1、狀態(tài)性控控制設備是控制管網水水流方向、流流量和壓力等等狀態(tài)參數的的設備,如球球閥、閘閥、、電磁閥和水水力閥等。2、指令性控控制設備是指給狀態(tài)性性控制設備傳傳達指令的設設備，如自控控閥門的控制制器、遙控器器、傳感器等等。3、安全性控控制設備是指確保系統統安全運行的的設備，如減減壓閥、水銹銹消除閥和自自動泄水閥等等。(四)過濾器器過濾器是指為為防止水中含含有的固體懸懸浮物堵塞系系統中的閥門門和噴頭，而而設置的設施施或器具。按照不同的工工作原理可以以有不同類型型的過濾器，，如離心過濾濾器、砂石過過濾器、網式式過濾器、離離片過濾器。。(五)加壓設設備是為確保噴頭頭能在設汁壓壓力下工作，，給水流加壓壓的相關設備備，這類設備備主要包括各各類水泵、變變頻供水裝置置和高位水箱箱、水塔等。。(六)水源①市政供水以以市市政管網水作作為噴灌系統統的水源，水水質很好，無無需過濾裝置置，但壓力難難以保證。②地表水江江、河河、湖、渠、、水庫、池塘塘等天然或人人工水體，水水質變化大，，必須有過濾濾裝置，應有有加壓設備以以保證噴灌系系統的安全運運行。③中水是是將城市市中排放的污污水經過適當當處理后能用用于綠地灌溉溉的水。④地下水井井水或或泉水，直接接開采于地下下，水質變化化小，是較好好的水源。第二節(jié)綠綠地噴灌設計計的資料要做好綠地噴噴灌設計，首首先必須具有有可靠的設計計所需基本資資料，占有資資料后還必須須深入現場，，了解所有與與噴灌設計有有關的自然、、人文條件，，對基本資料料進行核實。。一、地形、土土壤資料(一)地形資資料地形是地物、、地貌的總稱稱，地形資料料是噴灌系統統規(guī)劃、噴頭頭選型與布置置、各級管道道水力計算和和工程預算的的基礎。地形資料包括括噴灌區(qū)域的的幾何形狀、、坡度、地上上和埋深小于于I.5m的的地下構筑物物的位置和尺尺寸，而反映映這些要素的的必須是相應應的圖面資料料（地形圖）。(二)土壤資資料土壤資料是指指噴灌區(qū)域內內的土壤特性性資料，主要要是指土壤質質地、土壤結結構、土壤容容重、田間持持水量等。(l)土壤質質地土壤壤是由不同粒粒徑的土粒組組成的，按照照土壤中不同同粒級的相對對含量將土壤壤分為不同質質地類型。(2)土壤結結構土壤壤結構是指土土壤顆粒的空空間排列方式式及其穩(wěn)定程程度。(3)土壤容容重土壤壤容重是指單單位原狀土壤壤體積的內干干土重量。(4)田間持持水量是是指降雨量或或灌溉后，土土壤所吸持的的最大水量，，一般用百分分率表示。二、水源資料料綠地噴灌系統統設計前，必必須進行實地地考察，了解解可利用的水水源及供水能能力，根據設設計實地水源源的具體情況況和噴灌系統統的類型，合合理選擇水源源，在保證噴噴灌系統運行行的前提下，，力求最佳的的經濟效益，，以節(jié)省灌溉溉費用。(一)水源形形式(1)中水利用凈化后的的生活和生產產廢水作為綠綠地噴灌的水水源，首先應應滿足噴灌水水質方面的要要求。(2)地表水水主要考慮水源源位置、水質質與水量。(3)地下水水主要考慮水源源位置、水質質與出水量。。(4)市政供供水一般僅于中小小型綠地，且且附近沒有其其他更好的水水源。(二)綠地噴噴灌對水質的的要求1.滿足園林林植物生長的的需要2.滿足噴灌灌系統安全經經濟運行的要要求①水中不含固固體懸浮物及及其他雜物，，②將水中的有有機物成分及及時處理掉。。③不含其他有有害于管道及及設備系統的的化學物質，，3符合環(huán)保及及造景的要求求三、氣象資料料(1)風向即即風吹來的方方向，設計上上一般以主風風方向來確定定設計。(2)風速是是指單位時問問內風行的距距離，單位為為m/s.(3)降水量量是指從空中中降下來的液液態(tài)或融化后后的固態(tài)水未未經散失，在在水平面上聚聚積的水的深深度。返回四、綠地植物物資料(一)綠地植物種植植資料所謂綠地植物物種植資料是是指能夠如實實反映綠地中中植物的種類類，種植區(qū)域域的位置及植植物特性等的的資料。①綠地種植圖圖的比例與地地形圖比例盡盡量一致；②如實反映不不同植物的種種植區(qū)域及種種植點位；③確定灌木區(qū)區(qū)域邊界養(yǎng)護護高度；④確定喬木的的冠徑和位置置。(二)不同類園林植植物對噴灌的的要求不同的植物需需水量大小不不同。同時對對噴灌灑水霧霧化程度的要要求也有差別別，而這些都都決定著噴頭頭的選型及灌灌水制度的制制定。1．不同類植物物需水量(1)草坪類植物(2)灌木類類植物(3)喬木類類植物2．不同類植植物對噴灌灑灑水霧化程度度的要求噴灌的目的是是既要達到灌灌水的目的，，又要使植物物不能受到機機械損傷而降降低觀賞效果果，第三節(jié)綠綠地噴灌設計計的原則噴灌設計應遵遵循的原則是是實用性、節(jié)節(jié)水性、經濟濟性及安全可可靠性一、實用性所謂實用性是是指從綠地養(yǎng)養(yǎng)護和系統管管理的角度出出發(fā)，首先要要保證滿足綠綠地灌溉的需需要，其次要要經濟合理，，便于使用和和維護系統，，其主要表現現在以下幾點點。(1選擇噴灌灌系統的類型型主要是是根據綠地植植物的類型和和綠地性質來來選擇，同時時要考慮到水水源情況，合合理選擇以保保證噴灌系統統基本的噴灌灌水功能。(2)噴頭的的選型和布置置主要是是滿足噴灌的的技術要求，，保證待建噴噴灌系統在技技術上的合理理性，只有這這樣才有可能能體現其實用用性。(3)管網的的布置和水力力計算必須準準確可靠這這主要要求求使管網壓力力分布平衡，，使整個管網網系統具有最最佳的水力條條件。二、節(jié)水性在噴灌系統的的設計中，必必須從以下幾幾個方面考慮慮才能充分體體現節(jié)水性。。(1)水源的的選擇盡盡量應用處理理后的廢水或或地表水，盡盡量避免直接接使用地下水水或市政管網網提供的生活活飲用水。(2)嚴格控控制噴灌強度度在設計計中應根據土土壤、地形及及綠地植物種種類確定合理理的噴灌強度度，避免產生生地表徑流及及積水，造成成水分過度損損失，以提高高水分利用率率。(3)制定合合理的灌水制制度灌灌水制度包括括噴灌次數和和灌水定額，，必須依據植植物、氣候、、土壤等多方方面資料綜合合考慮進行制制定，盡量避避免因水的過過量下滲而造造成水浪費，，或因過度蒸蒸發(fā)而使水分分有效利用率率降低。(4)I正確確的噴頭選型型和布置要要求在保證證綠地灌溉養(yǎng)養(yǎng)護的前提下下，不要因無無效噴灌過度度而造成沒有有必要的浪費費。三、經濟性經濟州原則是是指在保證實實用性、節(jié)水水性的前提下下，選擇合適適的系統類型型和設備，使使噴灌系統安安全、可靠，，并使工程造造價和運行費費用達到最小小的指標。要要保證經濟性性的充分體現現，必須從以以下幾方而綜綜合考慮。(1)因地制制宜地選擇合合理的噴灌系系統系統統類型的不同同直接決定著著工程造價的的高低，同時時也影響著運運行費用的大大小，在實際際設計中，要要根據影響系系統選擇的諸諸多因素，合合理選擇以達達到經濟合理理。(2)管材選選擇既要保證證系統的承壓壓要求和水蝕蝕安全，又要要避免因管壁壁過厚、管徑徑過大造成的的管道成本增增加。(3)噴頭選選擇如果條件件許可，盡量量選用遠射程程噴頭，以求求較低單位面面積造價工程程。但這應和和綠地形狀面面積、大小、、水源等條件件綜合考慮。。四、安全可靠靠性安全可靠性是是指保證系統統運行的穩(wěn)定定性、安全性性和正常的使使用壽命。其其主要由以下下幾方而決定定。(1)噴灌設設備性能和質質量一般般應選擇性能能穩(wěn)定、質量量可靠的設備備。(2)保證施施工質量要要使運行安安全可靠，必必須抓好施工工質量，否則則再好的設備備也無濟于事事。(3)設計的的合理性設設計階段，，應首先根據據用戶的資金金狀況和對噴噴灌系統使用用年限的期望望值，進行噴噴灌系統類型型選擇和噴灌灌系統壽命設設計。然后根根據噴灌系統統類型和設計計壽命選擇噴噴灌設備，以以求系統中所所有設備的使使用壽命能夠夠在一個接近近的范圍內。。(4)噴灌水水質必須符合合要求如如果噴灌水質質不能達到要要求，必須增增加水處理設設備，以保證證水質的要求求，以使系統統安全、可靠靠、長壽命地地運行。第四節(jié)噴噴頭的選型與與布置在噴頭選型和和布置時，必必須根據綠地地的地形、地地貌、土壤、、綠地植物以以及水源、氣氣象條件，從從技術、經濟濟兩個方面綜綜合考慮，合合理地選擇噴噴頭和布置形形式。一、噴頭選型型和布置的要要求不但要滿足和和保證噴灌系系統在技術上上的合理性，，又要充分考考慮到盡量降降低成本，再再就是兼顧噴噴灑形成的景景觀效果。(一)噴灌強強度按照噴灌強度度的要求選型型和布置噴頭頭時，應遵守守的原則是：：噴頭的組合合噴灌強度不不得大于土壤壤允許噴灌強強度。噴頭選選型時，首先先根據土壤質質地和地面坡坡度，確定土土壤允許噴灌灌強度，然后后再按照噴頭頭布置形式推推算單噴頭噴噴灌強度。(二)噴灌均均勻度噴灌均勻度受受許多因素的的影響，噴頭頭選型時可根根據生產廠家家提供的產品品性能資科或或試驗資料確確定?！秶姽喙喙こ碳夹g規(guī)規(guī)范》GB/T85-85中規(guī)定““在設計風速速下，噴灌均均勻系數不應應低于75％％，而這里指指的均勻系數數是組合均勻勻系數，它與與單噴頭的水水量分布、工工作壓力、布布置方式、豎豎管安裝角度度、地面坡度度和風速風向向等因素有關關。根據噴灌均勻勻度的要求選選擇和布置噴噴頭時，在同同一個輪灌區(qū)區(qū)內，應該選選用同樣類型型和規(guī)格的噴噴頭，再加上上合理布置，，這樣就可獲獲得較高的噴噴灌均勻度。。(三)水滴打打擊強度設計要求在不不損壞植物和和不引起土壤壤板結的前提提下，要求噴噴灌水滴打擊擊強度盡量大大，這樣可達達到節(jié)能、節(jié)節(jié)水、經濟的的要求。水滴滴打擊強度要要求主要隨植植物種類的不不同而不同，，我國《噴灌灌工程技術規(guī)規(guī)范》GB/T85-85中明確規(guī)規(guī)定了指標的的使用條件。。(四)工程造造價噴頭的選型和和布置直接影影響和決定著著噴灌工作，，并決定著噴噴灌工程造價價，噴頭的選選型和布置主主要從以下幾幾個方面影響響工程造價。。①噴頭數量的的多少一一般噴頭數量量多，則所需需管材多、所所需挖土方量量增加，從而而使工程成本本增大。但同同時由于近射射噴頭一般單單價低，管材材要求低，壓壓力要求低，，在某種程度度上能降低工工程造價。②噴頭工作壓壓力的高低一一般噴頭頭工作壓力要要求高時，如如為自壓型噴噴灌，則要求求有較大的管管徑，必然導導致成本增加加。但由于壓壓力較大，噴噴頭間距較大大，噴頭數量量較少，管道道總長度較小小，從而能降降低成本。如如果工作壓力力要求較低，，則會造成噴噴頭多、管材材多等不利因因素。綜合以上幾點點，就是在噴噴頭選型和布布置時，對于于不同的綠地地，應綜臺考考慮、認真核核算，在保證證設計風速條條件下的噴灌灌均勻度要求求的前提下。。選擇合理的的噴頭型號和和布置以降低低工程造價。。(五)運行費費用和景觀效效果1．運行費用用①確定噴頭工工作壓力，以以滿足霧化效效果的最低要要求為原則，，以減少因加加壓設備的需需要而過多耗耗能。②在達到同樣樣降水量的條條件下，盡量量縮短噴灌時時間，以減少少過多的費用用。2．景觀效果果噴頭選型和布布置時，在滿滿足噴灌系統統所有技術和和經濟指標的的前提下．應應盡量使噴灌灌系統噴灑時時景觀效果達達到最佳，要要求有以下兩兩方面：①從景觀效果果考慮。盡量量選擇散射式式噴頭；②噴頭的組合合布置應能夠夠表現和突出出組合景觀。。二、噴頭選型型(一)噴頭類類型在噴灌設計中中供我們選擇擇的噴頭種類類很多，一般般根據噴頭分分類的不同方方法有多種類類型。l．按噴嘴位位置分類(1)外露式式噴頭這這類噴頭是指指非工作狀態(tài)態(tài)下暴露在地地面以上的噴噴頭。這類噴噴頭一般由工工程塑料、鋁鋁鋅合金、鋅鋅制合金或全全銅制成，噴噴灑方式有單單向出水和雙雙向出水兩種種，如圖9-3所示。①優(yōu)點構構造簡單，價價格便宜，使使用方便，對對噴灌系統的的供水壓力要要求不高。②缺點由由于外露噴頭頭在非工作狀狀態(tài)下暴露在在地面以上，，不便于綠地地養(yǎng)護和管理理；有礙于園園林景觀；再再就是這類噴噴頭的射程、、射角及覆蓋蓋角度不便調調節(jié)。在現在在綠地噴灌中中應用越來越越少。圖9-3外外露式噴頭頭(2)地埋式式噴頭這這類噴頭是指指在非工作狀狀態(tài)下，埋在在地面以下的的噴頭。工作作時，這類噴噴頭的軸芯部部分在水壓的的作用下伸出出地面，然后后按照一定的的方式噴灑，，當關閉水源源，水壓消失失，軸心在彈彈簧的作用下下又縮回地面面，如圖9-4所示。①優(yōu)點不不影響園林景景觀效果，不不影響人們在在綠地中的活活動，極大地地方便了綠地地的養(yǎng)護管理理；同時，射射程、射角和和覆蓋角度等等易于調節(jié)。。②缺點結結構復雜，工工作壓力要求求高，價格高高，對噴灌系系統規(guī)劃設計計和綠地管理理水平要求高高。圖9-4地地埋式噴頭頭2．按工作狀狀態(tài)分類(1)散射式式噴頭指指工作時噴軸軸處于靜止狀狀態(tài)的噴頭，，這類噴頭在在工作時有壓壓水流從預設設的線狀孔口口噴出，同時時覆蓋整個噴噴灑區(qū)，如圖圖9-5所示示。①優(yōu)點結結構簡單，工工作可靠，要要求工作壓力力低且霧化程程度高，噴灑灑時能產生美美妙的景觀效效果。②缺點噴噴灑半徑小，，不能滿足大大型綠地噴灌灌的需要。圖9-5散散射式噴頭頭(2)旋轉式式噴頭這這類噴頭是指指工作時邊噴噴灑邊旋轉的的噴頭。①優(yōu)點技技術含量高，，射程、射角角和覆蓋角可可以調節(jié)，射射程一般較大大。②缺點要要求工作壓力力高，結構復復雜，噴灌系系統有時需要要加壓設備。。3．按工作壓壓力分類按工作壓力分分類，可以把把噴頭分為低壓噴頭H<200KPa中壓噴頭H200-500KPa高壓噴頭H>500KPa目前國內用的的最多是中壓壓噴頭，因為為它的能耗較較小且容易得得到較好的噴噴灌質量。4．按結構形形式分類按結構形式，，可以把噴頭頭分為旋轉式式噴頭、固定定式噴頭和噴噴灑孔管三類類。（1）旋轉式式噴頭其特點是邊噴噴灑邊旋轉，，水從噴嘴噴噴出時呈集中中射流狀，故故射程較遠，，且流量范圍圍大，噴灌強強度較低，是是目前我國農農田灌溉中應應用最普遍的的一種噴頭形形式。①搖臂式噴頭頭②垂直播臂式噴噴頭。（2）固定式式噴頭固定式噴頭的的優(yōu)點是結構構簡單，沒有有旋轉部分，，工作可靠，，噴灑水滴對對作物的打擊擊強度小，要要求的工作壓壓力較低，常常用在溫室、、菜地、草坪坪、苗圃、園園林等處。缺缺點是噴孔易易被堵塞。按結構構固定定式噴噴頭可可分為為折射射式(圖4-l、圖圖4-2)、縫縫隙式式(圖圖4-3)和離離心式式(圖圖4-4)三種種。折射式式(圖圖4-l、、圖4-2)縫隙式(圖圖4-3)離心式(圖圖4-4)（3）噴灑灑孔管噴灑孔管的的優(yōu)點是結結構簡單，，缺點是噴噴灌強度較較高；由于于噴射水流流細小，受受風影響大大；孔口小小，抗堵塞塞能力差，，不僅污物物雜草會堵堵塞孔口，，就是顆粒粒較大的泥泥沙也會堵堵塞孔口；；工作壓力力低，支管管內實際壓壓力受地形形起伏的影影響較大。。一般用于于蔬菜、花花卉的噴灌灌。(二)噴頭頭類型的選選擇選擇噴頭類類型時，主主要應考慮慮以下因素素。①噴灌區(qū)域域大小綠綠地面積積較小，是是狹長的帶帶狀形狀一一般適合采采用近射程程噴頭。這這類噴頭多多為固定式式的散射噴噴頭，具有有良好的霧霧化效果和和景觀功能能。且要求求水壓力小小，利于降降低成本。。綠地面積積區(qū)域較大大時，就使使用中遠射射程噴頭有有利于降低低噴灌工程程的綜合造造價。②供水壓力力供水水壓力不同同，也必須須選用不同同的噴頭，，因為不同同類型噴頭頭對工作壓壓力要求有有較大的差差異。當供供水壓力較較小時，可可選用近射射程噴頭，，以保證噴噴頭正常工工作；當供供水壓力較較大時，可可選用中、、遠射程噴噴頭，這不不但滿足噴噴頭正常工工作的需要要，而且能能有效地降降低工程造造價。③地形地貌貌及綠地植植物種類噴噴灌區(qū)區(qū)域地形地地貌復雜，，且構筑物物較多，當當植物種類類較復雜時時，宜采用用近射噴頭頭，可以較較好地控制制噴灑范圍圍，以滿足足不同植物物對水分的的要求，且且便于因地地形差異控控制噴灌強強度。反之之，如果綠綠地空曠，，植物種類類單一，宜宜采用中、、遠射程噴噴頭可以降降低工程造造價。三、噴頭布布置噴頭布置在在綠地噴灌灌設計中是是一項關鍵鍵性的技術術，它關系系到是否能能達到長期期的灌溉強強度及合適適的均勻度度，同時影影響到工程程造價。布置噴頭時時應該結合合綠化設計計圖進行。。充分考慮慮地形地貌貌、綠地植植物及園林林設施對噴噴灑效果的的影響，盡盡力做到噴噴頭布置的的合理性，，噴頭的布布置形式有有三角形和和矩形兩種種。噴灌區(qū)域分分為閉邊界界（有明確確的外邊界界）和開邊邊界（沒有有明確的外外邊界）兩兩類。(一)噴頭頭布置的原原則①等間距、、等密度布布置，最大大限度地滿滿足噴灌均均勻度要求求。②要求在無無風或微風風情況下，，噴灌區(qū)域域外不大量量濺水。③必須充分分考慮到風風對噴灌水水最分布的的影響，力力爭使這種種影響降到到最低。④充分考慮慮綠地植物物對噴灑效效果的影響響。(二)噴頭頭布置設計計順序(1)閉邊邊界噴灌區(qū)區(qū)域噴頭布布置步驟①首先在邊邊界的轉折折點上布置置噴頭，如如圖9-6所示。②再在轉折折點的邊界界上，按照照一定的間間距布置噴噴頭，要求求噴頭的間間距盡量相相等，如圖圖9-7所示。③后在邊界界之間的區(qū)區(qū)域布置噴噴頭，要求求噴頭的密密度盡量相相等，如圖圖9-8所所示(2)開邊邊界噴灌區(qū)區(qū)域噴頭布布置步驟①首先從噴噴灌技術要要求較高的的區(qū)域開始始。②其次考慮慮噴灌技術術要求較低低的區(qū)域。。③還可適當當考慮在次次要區(qū)域應應用移動式式噴灌系統統。(三)噴頭頭組合形式式設計噴頭的組合合形式有兩兩種，一種種為矩形．．如圖9-9所示，，一種為三三角形，如如圖9-10所示，，而正方形形和等腰三三角形則應應分別為各各種的特例例，其中三三角形布置置更適合于于綠地噴灌灌系統。①三角形布布置在中心心區(qū)域有更更多的水量量重疊，從從而提供了了更高的組組合噴灌均均勻度。②三角形布布置可以減減少水的浪浪費，達到到高效節(jié)水水的目的。。③三角形布布置可以在在同樣噴灌灌強度的情情況下，加加大噴頭布布置間距，，從而減少少噴頭用量量、降低造造價。④三角形布布置具有較較強的抗風風能力。⑤三角形布布置更適合合于各種不不規(guī)則噴灌灌區(qū)域。(四)噴頭頭布置組合合間距的確確定組合間距是是指相鄰兩兩個噴頭之之問的距離離，一般用用噴頭射程程及的倍數數表示。(五)噴頭頭布置實例例1．弧形邊邊界在弧形邊界界布置噴頭頭，首先根根據噴頭的的組合間距距，將弧線線轉換成折折線，并使使折線的長長度等于噴噴頭的組合合間距，然然后以在直直線邊界布布置噴頭的的方法確定定噴頭位置置，并布置置噴頭，如如圖9-11所示。。2．方形區(qū)區(qū)域現在讓我們們來看一下下三角形布布置形式在在閉邊界方方形區(qū)域的的應用。我我們所面臨臨的是一處處沿著邊界界有一座建建筑物的長長方形草坪坪23m*15m(圖9-12)，設設計風速為為2.2m以，無主主風向。(1)選選擇噴嘴嘴、確定間間距根據區(qū)域大大小我們選選擇射程R=4.8m的固定定噴頭，對對于2.2m/s風風速的情況況，理想之之噴頭間距距為4.8*1.1=5.3m。布置噴頭時時，噴頭組組合間距不不要超出表表9-7所所給的建議議值。用控制邊界界的長度除除以理想噴噴頭間距，，可以確定定控制邊界界是理想組組合間距的的多少倍，，調整間距距成整數倍倍，本例取取4.6米米間距，5倍整數較較合理。3．狹長區(qū)區(qū)域三角形布置置可用于如如中央分隔隔綠帶、林林蔭大道及及人行道的的狹長綠地地。有一長長18m、、寬l.8m綠化化區(qū)域的噴噴頭布置，，我們選用用射程為1.8m的的噴頭，對對于2.2m/s風風速、無主主風向，噴噴頭組合間間距為l.lR，即即2m是理理想噴頭組組合間距。。噴頭布置置見圖9-16。4．不規(guī)劃劃區(qū)域圖9-17是一塊靠靠近林區(qū)的的房前草坪坪。首先來來計算風速速為l.8m的理想想噴頭布置置，將用射射程為4.9m的固固定式噴頭頭，噴頭組組合間距的的建議值為為l.lR=5.4m。首先沿著最最需均勻噴噴灑的邊界界布置噴頭頭，其次在在其他無此此嚴格要求求的邊界布布置噴頭。。再在控制制邊界和林林區(qū)界限之之間使用圓圓規(guī)畫5.4m的相相交弧線，，以找到第第三個噴頭頭位置。然然后在剩余余區(qū)域布置置等邊三角角形，以得得到所能得得到的最接接近等邊三三角形配置置的噴頭設設計，如圖圖9-18所示。第五節(jié)噴噴灌動力力設備及選選型噴灌動力設設備主要包包括噴灌用用泵、噴灌灌機等。一、噴灌灌用水泵的的性能及選選型（一）噴灌灌用水泵的的性能1．流量：：流量指一一臺水泵在在單位時間間內能輸送送水的體積積或重量，，又稱輸水水量，一般般用Q表示示，單位是是L/s、、m3/s或m3/h等。2．揚程：：揚程指單單位重量的的水通過水水泵以后所所凈增的能能量，通常常以水頭H表示，單單位為m。。3．功率：：功率指水水泵在單位位時間內作作功的太小小，用P表表示，單位位是kW(千瓦)或或馬力。(1)有效效功率。是是指水泵的的輸出功率率，即水泵泵傳遞給水水體的凈功功率。(2)軸功功率。是泵泵的輸入功功率，也就就是動力機機傳遞給泵泵的功率。。(3)配套套功率。指指與泵配套套的動力機機的額定功功率。4．允許吸上真真空高度：：為防止泵泵發(fā)生氣蝕蝕，規(guī)定的的吸上真空空高度允許許值，稱為為允許吸上上真空高度度，（二）噴灌灌用水泵的的選型1．泵的選選型原則(1)噴灌灌工程所選選定的泵，，其流量和和揚程應與與噴灌系統統設計流量量和設計揚揚程基本一一致或稍大大。(2)泵數數量和泵大大小相互制制約，在相相同流量和和揚程的條條件下，一一般以安裝裝2～4臺臺水泵為宜宜。(3)選選擇效率高高，配套功功率小，便便于操作、、維修，并并使噴灌系系統總投資資較小的泵泵型。(4)同一一噴灌系統統安裝的泵泵，盡可能能型號一致致，以方便便管理和維維修。(5)推薦薦采用國優(yōu)優(yōu)與部優(yōu)產產品以及獲獲國家生產產許可證的的產品和節(jié)節(jié)能產品，，避免采用用淘汰產品品。(6)盡可可能選擇氣氣蝕性能好好的泵，即即允許吸上上真空高度度值較大的的水泵。2．泵的選擇噴灌用水泵需需校核如下兩兩個工況。(1)對灌區(qū)區(qū)位置最高、、距離最遠的的噴點，校核核可能出現的的最低噴頭工工作壓力，看看它是否達到到噴頭設計工工作壓力范圍圍的下限值。。(2)對位置置最低、距離離最近的噴點點，校核可能能出現的最高高噴頭工作壓壓力，看它是是否超出噴頭頭設計允許工工作壓力范圍圍的上限。三、噴灌機的的分類及選擇擇噴灌機是將噴噴頭、管道、、水泵、動力力機等按一定定配套方式組組合，并在機機械、水力、、運行操作等等方面符合要要求的一種灌灌水機械。（一）噴灌機機的分類根據運行中噴噴頭的噴灑方方式可將噴灌灌機分成定噴噴式和行噴式式兩大類。定噴式是指噴噴灌機停在一一個位置上進進行噴灑，一一個位置噴完完后，噴灌機機按設計要求求移動到下一一個新位置后后再進行噴灌灌作業(yè)，直至至全部控制面面積上都噴灌灌完畢。定灌式噴灌機機包括：手提提式噴灌機、、手抬式噴灌灌機、手推式式噴灌機、拖拖拉機懸掛式式噴灌機、滾滾移式噴灌機機等。行噴式噴灌機機是指一邊移移動一邊進行行噴灑作業(yè)的的噴灌機。行行噴式噴灌機機包括：卷盤盤式噴盤機、、中心支軸式式噴灌機、平平移式噴灌機機、平移—回回轉式噴灌機機等。（二）噴灌機機的結構特點點及適用范圍圍1．手提式噴噴灌機2．手抬式噴噴灌機3．手推式噴噴灌機4．拖拉機懸懸掛式噴灌機機5．滾移式噴噴灌機6．卷盤式噴噴灌機7．中心支軸軸式噴灌機8．平移式噴噴灌機第六節(jié)固固定式噴灌系系統的設計一、設計所依依據的基本資資科1．地形圖比比例尺為為1/1000～1/500的地形形圖，灌溉區(qū)區(qū)面積、位置置、地勢。2．氣象資料料包括氣氣溫、雨量、、濕度、風向向、風速等，，其中尤以風風對噴灌影響響最大。3．土壤資料料包括土土壤的質地、、持水能力、、吸水能力和和土層厚度等等，主要用以以確定灌溉制制度和允許噴噴灌強度。4．植被情況況植被(或作物)的的種類、種植植面積、耗水水量情況、根根系深度等。。5．水源條件件灌溉區(qū)區(qū)水的來源、、自來水或天天然水源。6．