園林灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì).ppt

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2020/5/19,1,,,園林灌溉設(shè)計(jì),劉亮,,2020年5月19日星期W,,園林灌溉設(shè)計(jì)的過(guò)程一般包括以下幾個(gè)步驟：1.收集信息（水源、電源、平面圖）。2.確定植物的需水量及系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量。3．選擇噴頭類(lèi)型，進(jìn)行噴頭布置。4.管路布置及輪灌組劃分。5．進(jìn)行水力計(jì)算，確定管徑和閥的尺寸。6．水泵和過(guò)濾器選型。7．控制器選型和配線。8．完善設(shè)計(jì)圖。,第一步收集信息,通過(guò)收集資料,可以初步確定采用什么灌溉方式?可能使用什么設(shè)備?,1．客戶要求:計(jì)劃做成什么標(biāo)準(zhǔn)的灌溉系統(tǒng)（愛(ài)好、投資）？*2、現(xiàn)場(chǎng)圖:A、確定灌溉區(qū)域：B、確定灌溉植物類(lèi)型：有哪些植物？它們的需水性、間距及高度如何？C、比例尺：盡量避免弄錯(cuò)尺寸D、地形：注意起伏E、其它：道路和建筑物等非灌溉區(qū)域的要求,盡量避免噴灑到非灌溉區(qū)域,*3.水源：采用什么水？含什么雜質(zhì)？流量是多少？壓力是多少？流量估算方法：Q=9πd2*V/104式中:Q----估算流量(m3/h);d----管內(nèi)徑(mm);V----經(jīng)濟(jì)流速(1..5~2.3m/s)。,4.氣象資料:風(fēng)速、光照（蒸發(fā)蒸騰量）。5.地形及土壤類(lèi)型：土壤的人滲能力與灌溉方式,植物需水量與下列參數(shù)有關(guān):最大ET值(蒸發(fā)蒸騰量):取決于氣候條件,一般取月平均值，可以查參考表.植物系數(shù)CF:取決于植物類(lèi)型和養(yǎng)護(hù)要求,可以查參考表.灌溉效率CI:取決于灌溉方式和灌水器,可以查參考表.噴頭分組效率CP：一般取95%實(shí)際日需水量PDA=CF*ET/CI/CP不同的植物，需水量不一樣，要分成不同區(qū)域，分別進(jìn)行計(jì)算。,第二步確定植物需水量及系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量,氣候與ET參考對(duì)照表氣候ET值（mm/每天）濕冷2.5-3.8干冷3.8-5.0濕暖3.8-5.0干暖5.0-6.4濕熱5.0-7.6干熱7.6-11.4注：表中,冷—指仲夏最高氣溫低于21攝氏度；暖—指仲夏最高氣溫在21-32攝氏度；熱—指最高氣溫高于32攝氏度；濕—指仲夏平均相對(duì)濕度大于50%；干—指仲夏平均相對(duì)濕度低于50%。,,作物系數(shù)(CF)參考對(duì)照表,中國(guó)參考作物騰發(fā)量（ETO)-部分城市,CI灌溉效率參考表,例：高爾夫練習(xí)場(chǎng),高爾夫練習(xí)場(chǎng)在上海，有50000m的冷季草坪，采用旋轉(zhuǎn)噴頭，球場(chǎng)需高養(yǎng)護(hù)，ET值最高發(fā)生在7月，月平均150mm，（ET取5mm/天）。計(jì)算每天需要多少水？,,ET草坪=CFxET=0.75x5=3.8mm/天取灌溉效率為80%(旋轉(zhuǎn)噴頭)取噴頭分組效率為95%每天灌溉量=3.8/0.8/0.95=5mm/天草坪每天最大需水量=5mm/天x50,000m=250,000升/天=250m/天注：mm深xm面積=L體積,夠不夠繼續(xù)設(shè)計(jì)劃分區(qū)域減小灌溉面積采用較低作物系數(shù)尋找更多水源,,,你有足夠的水嗎？,系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量,系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量取決于植物需水量及灌溉時(shí)間,它的大小決定了管路系統(tǒng)的大小。,灌溉制度：一般以14天為一個(gè)周期，在這個(gè)周期內(nèi)允許有2天不灌溉；一般在晚上灌溉（減少蒸發(fā)損失，減少公共危害或損壞），一天允許灌8個(gè)小時(shí)。,這意味著我們需要在10天內(nèi)（每天灌8小時(shí)）將14天的需水量全部灌完！前面，我們已經(jīng)計(jì)算出植物理論上每天的最大需水量為250立方米/天。所以我們可以計(jì)算出：系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量=250X14/10/8=44立方米/小時(shí),第三步噴頭的選型與布置1.噴頭的選型需要考慮：灌溉區(qū)域的植物分布：如果是密植植物，一般選擇噴灌；如果稀疏植物（間距80mm以上），宜選用滴灌以節(jié)省水資源。灌溉區(qū)域的形狀：在區(qū)域允許的情況下，盡可能選用半徑大的噴頭，因?yàn)?，一般說(shuō)來(lái)，噴灑半徑大的噴頭其單位成本會(huì)低些。特殊場(chǎng)地的要求：體育場(chǎng)：選擇運(yùn)動(dòng)場(chǎng)專用噴頭（6504/7005/8005）公共場(chǎng)所：選擇抗人為損壞強(qiáng)的商用噴頭（5505/7005/8005）,大塊草坪，宜用噴灑距離遠(yuǎn)的旋轉(zhuǎn)噴頭,狹長(zhǎng)小塊草坪，宜用噴灑距離短的散射噴頭,滴灌管：適用于花卉及灌木等稀疏植物，工作壓力0.6-4.0公斤，滴頭間距有30.5cm，45.7cm,61.0cm三種規(guī)格，鋪設(shè)間距約50CM鋪一條。,PC系列壓力補(bǔ)償式滴頭：適用于間距大的灌木及樹(shù)木灌溉，滴頭間距根據(jù)植物間距而定，滴頭數(shù)量根據(jù)植物大小和需水量而定，每棵灌木設(shè)1-2個(gè)滴頭，每棵樹(shù)設(shè)2-4個(gè)滴頭。,樹(shù)根灌水器系列家族,,直接向樹(shù)木根部輸水，同時(shí)具有透氣功能，適用于灌木及樹(shù)木灌溉，數(shù)量和位置根據(jù)植物大小而定，建議每棵樹(shù)設(shè)3個(gè)（120度1個(gè)）。,雨鳥(niǎo)商用地埋旋轉(zhuǎn)噴頭系列,,Falcon6504,7005/8005,115-E,5500Series,新,適用于大面積草坪、存在人為損壞（踢、擰）嚴(yán)重的地方。,氣候條件的影響：在風(fēng)比較大的地方，宜選用低仰角噴嘴，以降低風(fēng)的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)噴灑半徑也要作一定保留。工作壓力：盡量以最佳工作壓力作為設(shè)計(jì)壓力,在不能加壓的地方，噴頭的工作壓力要以水源壓力為基礎(chǔ)選擇。水質(zhì)情況：如果水質(zhì)比較差，又不能作深層處理，宜選用抗污或抗堵塞能力比較強(qiáng)的噴頭，如搖臂噴頭及球驅(qū)動(dòng)噴頭。,,景觀要求：在園林灌溉中，宜選用地埋式噴頭，它們平時(shí)埋在綠地之下或灌木叢中，不影響原有景觀效果，也不影響剪草機(jī)及綠籬機(jī)的工作。節(jié)水要求：盡量避免澆到道路上。土壤類(lèi)型和入滲率：在入滲能力差的地方（土壤類(lèi)型和場(chǎng)地坡度過(guò)大），不宜選用噴灌強(qiáng)度高的噴頭，如散射噴頭。,土壤類(lèi)型/入滲率,類(lèi)型:入滲率mm/hrSand沙土>20FineSand細(xì)沙15-20SandyLoam沙壤土10-18Loam壤土10-15SiltLoam粉沙壤土8-12ClayLoam粘壤土5-10Clay粘土1-5,2、噴頭的布置噴頭布置的一般規(guī)則：一般先沿灌溉區(qū)域的邊角布置，然后布置不規(guī)則場(chǎng)地中間區(qū)域。（沿周邊布置的一個(gè)實(shí)用方法：先測(cè)得邊長(zhǎng)，用邊長(zhǎng)除以噴頭設(shè)計(jì)噴灑半徑，將結(jié)果向上取整得出噴頭數(shù)量，最后再用邊長(zhǎng)除以噴頭數(shù)量即可得出噴頭間距）。,噴頭間距,為確保噴灑效果好，噴頭疊加噴灑模式。一般用噴頭噴灑直徑（在給定的壓力和噴嘴條件下）的50%作為間距:,,噴頭間距為噴射直徑的50%,風(fēng)的影響,有些灌溉區(qū)域受風(fēng)的影響，需要不同的噴頭間距，其降雨強(qiáng)度也不一樣，因此需要分區(qū)風(fēng)速間距(%直徑)0-5Km/hr55%5-11Km/hr50%11-20Km/hr45%,噴頭布置形狀噴頭布置形狀應(yīng)該成正三角形、正方形、變形的三角形和變形的正方形，其中：A、正方形布置：適用于地塊規(guī)則，邊緣成直角的條件。這種形式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，容易做到使各條支管的流量比較均衡。B、三角形或正三角形布置：適用于不規(guī)則地塊，或地塊邊界為開(kāi)放式，即使噴灑范圍超出部分邊界也影響不大的情況。這種布置抗風(fēng)能力較強(qiáng)，噴灑均勻度要高于矩形或正方形，同時(shí)所用噴頭的數(shù)量相對(duì)較少，但不易作到使各條支管的流量均衡。C、有時(shí)地塊形狀十分復(fù)雜，或地塊當(dāng)中有障礙物，噴頭的布置形式可以采用多種形式混合布置。盡量避免使用五角形：五角形布置通常會(huì)加大噴頭間距并漏掉噴頭。,,,正三角形布置實(shí)例（均勻度好、省噴頭，但會(huì)澆出場(chǎng)地、不規(guī)則地形）,正方形布置實(shí)例（布置簡(jiǎn)單，規(guī)則地形）,噴頭布置,:,一般噴頭正方形和三角形布置，其灌溉強(qiáng)度不同，因此需要分區(qū)。,L,L,L,,0.866xL,計(jì)算灌溉強(qiáng)度,正方形灌溉強(qiáng)度(mm/hr)=1x噴嘴流量(m/hr)x1000間距(m)x間距(m)例如:Falcon6504#18噴嘴,在5Kg/cm壓力下,正方性(18mx18m):灌溉強(qiáng)度=4.23x1000=13mm/hr18x18注意：雨鳥(niǎo)產(chǎn)品介紹灌溉強(qiáng)度是假設(shè)噴頭180度旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度,三角形灌溉強(qiáng)度(mm/hr)=1x噴嘴流量(m/hr)x1000(0.866x間距(m))x間距(m)例如:Falcon6504,#18噴嘴在5Kg/cm壓力下,采用正三角形(18mx15.6m)灌溉強(qiáng)度=4.23x1000=15mm/hr0.866x18x18注：三角形灌溉強(qiáng)度增加，均勻性好，對(duì)抗風(fēng)效果好。,計(jì)算灌溉強(qiáng)度,等灌溉強(qiáng)度,當(dāng)噴頭組合時(shí)，其有不同的噴灑角度，因此要采用相同的灌溉強(qiáng)度相當(dāng)重要.例如–1/4圓的噴灑量只要半圓噴灑量的一半，因?yàn)槊娣e只有一半。散射噴頭容易選擇–有MPR噴嘴對(duì)于5000+(有射程為7.6m,9.1m和10.7mMPR噴嘴)對(duì)其他旋轉(zhuǎn)噴頭噴嘴不宜取得相匹配的灌溉強(qiáng)度–有時(shí)可在噴嘴選擇上做一些變化以使灌溉強(qiáng)度盡量相近。,,,‘MPR’等噴灌強(qiáng)度概念,,灌溉太多產(chǎn)生徑流,,沒(méi)有足夠水,采用MPR噴嘴噴灑更均勻,,0.21m3/h,0.42m3/h,0.84m3/h,0.42m3/h,0.42m3/h,0.42m3/h,灌溉均勻性,非常均勻,不均勻,測(cè)量均勻性,分布均勻系數(shù)（DistributionUniformity）比較25%最干區(qū)域的平均水量與所有灌溉量筒的水量平均值之比:DU%=M25x100M將量雨筒規(guī)則放在噴灑區(qū)域內(nèi)，噴灑一定時(shí)間，記錄所有量雨筒的降雨量，計(jì)算所有讀數(shù)平均值和讀數(shù)最少的25%平均值.DU應(yīng)該>75%,延時(shí)系數(shù)（SchedulingCoefficient）該系數(shù)表明灌溉時(shí)間增加，以確保最干X%區(qū)域內(nèi)達(dá)到平均灌溉量如果用25%的最干區(qū)域讀數(shù)計(jì)算DU值，則SC25%=1/DU25%一般延時(shí)系數(shù)SC是平均10%的最低讀數(shù)值。SC10%=1/DU10%對(duì)草坪灌溉SC應(yīng)該小于1.3,均勻系數(shù)（ChristiansenCoefficientofUniformity）該計(jì)算值測(cè)量每個(gè)量雨筒的讀數(shù)與平均的變化量:Cu=(1–SumMd)x100MxnM=所有量雨筒的平均值SumMd=所有與平均值的變化值絕對(duì)值之和N=量雨筒數(shù)CU大于>84%,布置好但壓力低,加大噴頭間距，壓力好,噴頭布置合理，壓力好,第四步管路布置及輪灌組的劃分,主管路的布置盡量減小管徑：大的系統(tǒng)，采用閉合管路盡量減少穿越障礙物：盡量減少交叉：一般用承壓10公斤的UPVC：,主管路管徑的初步估算主管路流量按系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量估算流量估算方法：Q=9πd2*V/104式中:Q----估算流量(m3/h);d----管內(nèi)徑(mm);V----經(jīng)濟(jì)流速(1..5~2.3m/s)。,支管的布置與輪灌組劃分輪灌組：同時(shí)工作的閥，可能是1個(gè)閥，也可能是多個(gè)閥,,,將系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量作為單個(gè)輪灌組的流量進(jìn)行計(jì)算。用系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量除以單噴頭流量取整,得出每個(gè)輪灌組的噴頭數(shù)量。每個(gè)輪灌組的流量盡可能一致或相近。灌溉強(qiáng)度相差大的噴頭（如：散射噴頭與旋轉(zhuǎn)噴頭）不能劃在同一輪灌組。,,*盡量減小管徑：管道分流，盡量使用小口徑的閥（園林灌溉，支管閥建議一般不超過(guò)2寸）,,,管道分流，減小管徑,大管徑，大閥門(mén),盡量減少穿越障礙物盡量減少交叉考慮水力平衡：水力中心原則,,‘水力中心’,壞,好,,支管管徑的初步估算支管流量按所帶噴頭流量逐級(jí)估算流量估算方法：Q=9πd2*V/104式中:Q----估算流量(m3/h);d----管內(nèi)徑(mm);V----經(jīng)濟(jì)流速(1..5~2.3m/s)。,第五步水力計(jì)算，確定管徑及閥門(mén)尺寸確定,,采用HazenWilliams公式,DarcyWeisbach公式,或Colebrook-White公式等沿程公式表示如下:H=fxVxLDx2g其H=沿程水頭損失f=摩擦系數(shù)D=管徑V=流速g=9.8m/sL=管長(zhǎng),沿程損失的計(jì)算,支管大小(閥門(mén)以后),支管流速小于2m/s(50如果含沙量大,還需要設(shè)置沉沙池作初級(jí)攔污過(guò)濾.地下水(井水)：雜質(zhì)一般以砂石主，宜選用砂石分離器作為一級(jí)過(guò)濾.無(wú)論是砂石過(guò)濾器還是砂石分離器,都可以根據(jù)需要配備網(wǎng)式過(guò)濾器或疊片過(guò)濾器作為二級(jí)過(guò)濾.,過(guò)濾器的選型,確定過(guò)濾器的過(guò)濾能力：根據(jù)灌水的要求確定，一般來(lái)說(shuō)，噴灌要求80-100目過(guò)濾，微噴要求80-120目過(guò)濾，滴灌要求120-200目過(guò)濾。確定過(guò)濾器的流量和尺寸：以灌溉系統(tǒng)的峰值流量作為過(guò)濾器的流量。確定過(guò)濾的沖洗類(lèi)型:如果系統(tǒng)比較大、水質(zhì)很差，需要經(jīng)常沖洗，建議采用自動(dòng)反沖洗類(lèi)型,以減少日常維護(hù)和工作量。,控制器選型：在進(jìn)行控制選型時(shí)，我們主要考慮：使用場(chǎng)所：室內(nèi)還是室外？控制的站點(diǎn)數(shù)：一般來(lái)說(shuō)，控制器的站數(shù)應(yīng)等于或大于電磁閥數(shù)量。灌溉延續(xù)時(shí)間的限制：滴灌同時(shí)工作的電磁閥數(shù)量：控制器輸出功率遙控：如果有遙控要求，就要選擇能接遙控遙控裝置的控制器。傳感器：雨量、濕度間歇灌溉功能：可擴(kuò)展性：界面：中文/英文電源獲得情況：交流/直流可升級(jí)性：中控,第七步控制器的選型和配線,控制器（電磁閥）配線在時(shí)序控制灌溉系統(tǒng)中，控制器輸送到電磁閥的電壓不得小于電磁閥的允許最低工作電壓（一般為3V），才能保證電磁閥上的電磁頭能正常打開(kāi)。因此，我們必須計(jì)算控制線的電壓降，即計(jì)算控制線的電阻。有兩種方法，一個(gè)計(jì)算，二是查表。我們討論第二種控制線的選型步驟如下:1.計(jì)算各站的等效線路長(zhǎng)度L,其方法如下圖所示:等效線路長(zhǎng)度L=接入改站的所有電磁閥到控制器的距離之和,,第一站控制一個(gè)閥：L1=a1=610m第二站控制兩個(gè)閥：L2=L2A+L2B=a2+(a2+a3)=1525m第三站控制三個(gè)閥：L3=L3A+L3B+L3C=（1xa6）+（2xa5）+（3xa4）=2133m,2.根據(jù)等效長(zhǎng)度,查相關(guān)的配線表,選取各站的控制線火線線號(hào),實(shí)際工作中,盡可能在一個(gè)系統(tǒng)用的線號(hào)不要超過(guò)兩種以上。3.根據(jù)最大的等效長(zhǎng)度,查相關(guān)的配線表,選取零線的線號(hào),因?yàn)樗须姶砰y公用一條零線，所以零線線徑一般比控制線線徑大一級(jí)或等于線徑最大的控制線。,根據(jù)以上方法,現(xiàn)在我們可以來(lái)計(jì)算并確定上圖的控制線.第一站的L1=610米,第二站的L2=1525米,第三站的等效長(zhǎng)度L3=2133米,查表可知:第一站的控制線應(yīng)選18#線,第二站的控制線應(yīng)選16#線,第三站的控制線應(yīng)選14#線,零線應(yīng)選14#線.根據(jù)上述原則，我們最終確定：零線和第三站的控制線選14#線，第一、二站的控制線選16#線。,電纜的線徑、阻抗及負(fù)載對(duì)照表（AWG：美國(guó)線規(guī)）,添加必要的附件：快速取水閥：安裝在主管上，臨時(shí)補(bǔ)充灌溉?？諝忾y：泄水閥如壓力調(diào)節(jié)器：使系統(tǒng)各個(gè)輪灌組的灌水器能在需要的工作壓力下工作。雨量傳感器：降雨自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)閥門(mén)箱：將閥門(mén)、線纜接頭裝在專門(mén)的閥箱內(nèi)，便于查找和維修噴頭絞接：,第八步灌溉設(shè)計(jì)完善,最終的設(shè)計(jì)復(fù)核和驗(yàn)算。完成比例圖、安裝圖（噴頭、電磁閥、控制器、泵房等）設(shè)計(jì)和施工說(shuō)明如果可能，制訂灌溉制度。,,,200PGA電磁閥安裝示意圖,1804地埋式噴頭安裝示意圖,快速連接閥安裝示意圖,謝謝！,聯(lián)系方式手機(jī)：13816200596E-mail：mliu@,