园林工程――喷灌设计

第二章园林给排水工程园林技术专业黑龙江农垦林业职业技术学院复习:1、喷灌系统有哪些部分组成？2、固定式喷灌系统设计时所依据的基本资料有哪些？3、画出喷头组合形式图。本节的主要内容:管道布置及管径的确定喷灌系统水力计算重点：喷灌系统水力计算4)管道布置及管径的确定(1)管线定位首先对喷灌地进行勘查，根据水源和喷灌地的具体情况，确定主干管的位置，支管一般与干管垂直。当喷头选定后，根据喷头的覆盖半径、喷洒方式，利用表3.1和3.2中相应的公式，计算喷头间距（L）和支管间距（b），从而确定支管在图中的位置。距边缘最近的一条支管距边缘的间距为喷头的覆盖半径。(2)管径的确定①立管直径立管即为支管与喷头的连接段，现在有的喷灌系统已缩入地下。它的管径确定以喷头上标注的为准，并且每个立管上均应设一阀门，调节水量、水压。②支管直径第二节喷灌系统设计（二）将支管上的所有喷头流量相加，计算支管的总流量，根据支管流量和管道经济流速两项指标查水力计算表，确定管径。经济流速可按下列经验数值采用：小管径Dg100～400mmv取0.6～10m/s大管径Dg＞400mm。v取1.0～1.4m/s③干管的管径干管总流量为：喷灌区内干管供水范围内的所有喷头流量之和。根据干管的总流量和经济流速，查水力计算表求得干管管径。5）喷灌系统水力计算喷灌系统的水力计算与给水系统相仿，通过计算，确定流量和配套动力。(1)总压力计算在计算喷灌系统压力时，首先找出最不利点，所谓最不利点，指远离泵房、地面标高较高处。不利点满足压力要求，其它各点均能满足要求。通过对可能最不利点的压力计算，选取所需的压力最的一点为最为利点。压力的计算表达式为：H=H1+H2+H3+H4H:不利点需要的压力，即系统的总压力（mH2O）。H1:不利点的地面高程与供水点地面高程之差，其值可正可负可零（m）。利用地形图计算或实际测量。H2：管道（包括主管道和支管道）损失，包括沿程损失和局部水头损失（mH2O），用公式计算。H3：立管高度（m），一般为1.2m左右。H4：喷头的工作压力（mH2O），喷头产品说明书上标注。(2)管道水力计算①主管道的水力计算a.根据选定的管道材质，查粗糙系数表3.3，得管材的粗糙度系数n。b.根据粗糙度系数和管径，查单位管长阻力系数，由表3.4，查得管道的沿程阻力系数Sof(S2/m6)。c.计算沿程阻力HfHf=SofLQ2Hf：管道沿程水头损失（mH2O）。Sof：沿程阻力系数，查表3.4得（S2/m6）L：管道长度（m）。Q：流量（M3/s）d.求管道的水头损失H2局部水头损失，生产用水一般按沿程损失的20%计算。H2=1.20Hf②支管水头损失计算支管压力与干管的压力计算前几步相同，支管由于多孔喷水，从首端到末端对水的阻力会逐渐减小，需将计算的支管水头损失乘以一个系数，即得支管水头损失值。将这个系数称为“多孔系数”，这种计算方法叫多孔系数法。多孔系数是假定各孔口流量相同，依孔口数目求得的一个折算系数F。Hf′=Hf·FHf′:支管沿程水头损失（mH2O）F:折算系数查表3.5。Hf：未乘折算系数前的管道沿程水头损失（mH2O）将干管的水头损失与支管的水头损失求和即为管道的水头损失（H2）。表3.3各种管材的粗糙系数n值管道种类n各种光滑的塑料管（如PVC、PE管等）玻璃管石棉水泥管，新钢管，新的铸造很好的铁管铝合金管，镀锌钢管，锦塑软管，涂釉缸瓦管使用多年的旧钢管、旧铸铁管，离心浇注的混凝土管普通混凝土管0.0080.0090.0120.0130.0140.015表3.4单位管长沿程阻力系数Sof值（s2/m6）粗糙系数n管内径d(mm)0.0080.0090.0100.0110.0120.0130.0140.015254050758022794018385056006584702882002327007060824.859135590028700871010157294310003480010550122188451250041400126001480105760250048600147500173812406975005625001712002015144077400064600195902270163810012515020025014043.016.33.461.0617954.120.34.381.3322166.825.35.411.64526880.930.76.551.9931596.836.77.802.39370113.6439.152.80429131.849.910.603.26479150.056.912.153.703003504004505000.4040.1780.0880.04670.02660.5050.2280.1100.05950.03350.6230.2820.1350.07350.04110.7550.3410.1630.0890.04980.9080.4000.1970.1050.05971.0660.4700.2320.1230.07011.2370.5450.2690.1430.08131.4000.6340.3040.1650.092560070080090010000.010050.004420.002160.001150.000660.01280.005590.002740.001460.000830.01580.00690.003380.00180.001030.01910.008350.004050.002180.001240.02260.009930.004870.002590.001480.02650.011660.005720.003050.001740.03080.013520.006630.003540.002020.03540.01550.007610.004050.00231表3.5多口系数F值多口系数FX=1X=1/2Nm=2.0m=1.90m=1.875m=2.0m=1.90m=1.87520.6250.6340.6390.5000.5120.51630.5180.5280.5350.4220.4340.42240.4690.4800.4860.3930.4050.41350.4400.4510.4570.3780.3900.39660.4210.4330.4350.3690.3810.38570.4080.4190.4250.3630.3750.38180.3980.41.0.4150.3580.3700.37790.3910.4020.4090.3550.3670.374100.3850.3960.4020.3530.3650.371110.3800.3920.3970.3510.3630.368120.3760.3880.3930.3490.3610.366130.3730.3840.3910.3480.3600.365140.3700.3810.3870.3470.3580.364150.3670.3790.3840.3460.3570.363160.3650.3770.3820.3450.3570.362170.3630.3750.3800.3440.3560.361180.3610.3730.3790.3430.3550.361190.3600.3720.3770.3430.3550.360200.3590.3700.3760.3420.3540.360220.3570.3680.3740.3410.3530.359m=2.0适用于谢才公式m=1.9适用于斯柯贝公式m=1.875适用于哈-威公式例：有一长80米的支管，管径为DN=80mm(PVC)管，管上装有7个喷头，每个喷头流量为6m3/H，工作压力为P=300Kpa，第一个喷头到干管的距离为10m，喷头间距为10m，立管高度为1m，地面高差为+0.2m，求这个支管需干管提供给多大压力能满足要求？解：1.查表3.3，粗糙度系数为n=0.008(PVC)2.查表3.4，沿程阻力系数Sof=470s2/m3(n=0.008,DN=80mm)3.计算流量7×6m3/H=42m3/H=0.012m3/s4.Hf=SofLQ2=470×80×0.0122=5.41m5.查表3.5，m=2.0,x=10m/10m=1,N=7,查得多孔系数F=0.408Hf′=Hf·F=5.41×0.408=2.2mH2OH2=1.2Hf′=1.2×2.2=2.64mH2O6.支管所需压力H=H1+H2+H3+H4==0.2+2.64+1+300×0.1=33.84mH2O(1kpa=0.1mH2O)干管应提供大于33.84m水柱高的压力方能满足要求。(3)配套动力泵房或供水部分应提供相应的压力、流量方能满足要求，供水部分应提供略大于计算的流量和压力损失值的5～10%。6)喷灌系统设计的要点(1)根据水源及灌溉地的实际情况，确定供水部分的位置及主干管的位置，进行合理规划布局。(2)先确定适宜的喷头，确定接管直径、工作压力、覆盖半径、流量。(3)确定支管位置、间距、布设的喷头。(4)计算支管及干管流量，再根据经济流速查水力计算表，确定干管和支管管径。(5)计算最不利点所需的压力。(6)根据总流量和最不利点的压力确定配套动力。以上是固定式喷灌系统设计的基本知识，喷灌系统的设计较复杂，设计中要考虑的问题很多。例如灌溉地块的形状，地形条件，常年的主要风向风速、水源位置等对喷灌系统的布置都会产生影响。在坡地上，干管应尽量沿主坡向布置，使支管沿平行于等高线方向伸展。这样，干管两侧的水头损失较均匀。支管适当向干管倾斜，在干管的低端应设泄水阀，以便于检修或冬季排空管内存水。管道埋深应距地面80cm以下，以防破坏。喷灌系统的布置和风向关系密切，水的喷洒应该顺主风向。对不同的植被或作物，喷灌时雾化程度的要求也不同。所谓雾化度是用喷头的压力与喷嘴直径的比值(H/d)来表示。表3.6是前苏联提出的雾化指标。作物H嘴/d作物H嘴/d软草1500～1600各种作物200～2200成年农作物1700～1800管理精细的植物（苗圃与花卉）2400～2600在小规模的喷灌工作中，如宅旁植被喷灌、花圃、花带或花坛等有自来水管处，可以临时接管并在管上安装各种喷头或喷水器进行灌溉。总结：本节课讲述了喷灌系统的管道布置及管径的确定以及喷灌系统的水力计算，并通过具体实例详细学习了水力计算的知识。其中，喷灌系统的水力计算内容是我们学习的重点和难点，请同学们课后认真复习。复习思考题1、如何进行管线定位？2、如何确定支管的直径？