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上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司二O一二年五月杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案1上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案一、项目概况1.1、项目简介本项目位于上海市嘉定区，为住宅小区绿地灌溉项目。项目占地面积共71620.2m2，其中绿化面积25195m2，绿化率35.2%，集中绿地面积13811m2，分散绿地面积11384m2。绿地类型以草坪，小乔木及灌木为主。1.2、气候资料上海属亚热带季风气候。冬季受西伯利亚冷高压控制，盛行西北风，寒冷干燥；夏季在西太平洋副热带高压笼罩下，多东南风，暖热湿润；春秋是季风的转变期，多低温阴雨天气。一年四季分明，冬夏长、春秋短。全年平均气温为15.8℃，1月最冷，平均值为3.6℃；7月最热，平均值为27.8℃。年平均总日照为1930小时，日照百分率为44％。年总降水量1149毫米，总雨日132天。1.3、水源资料项目区灌溉水源以城市中水及经处理过的雨水为主，经安装过滤设备处理后可以满足灌溉水的水质要求。二、规划设计依据及原则：2.1设计依据：（1）《节水灌溉技术规范》SL207-98（2）《微灌工程技术规范》B/T50485-2009（3）《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-1999（4）《农田灌溉水质标准》GB5084-922.2设计原则：杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案2（1）满足作物需水和微灌工程总体要求；（2）使管道总长度最短，少穿越其它障碍物；（3）满足各用水单位需要，能迅速分配水流，管理维护方便；（4）输配水管道沿工作路边布置，支管垂直于作物种植行布置，毛管顺作物种植行布置。（5）管道沿管线方向应力求平顺。三、灌溉系统规划设计参数3.1设计日耗水强度结合项目区实际情况，并考虑当地气候条件,作物设计耗水强度取a=5mm/d。3.2灌溉水利用系数：设计灌溉水利用系数η取0.9。3.3灌水均匀度：设计灌水均匀度Cu≥90%,即qv≤20%。四、灌溉系统规划布置4.1系统规划根据业主提供的规划总平面图及绿化率计算图，由于没有提供具体的水源情况，因此灌溉首部枢纽位置根据水源位置以及现场情况进行确定。根据项目区绿地规划、作物需耗水量、气候条件和现有水源、地形特征及指定区域，本着经济和便于管理的原则，设计采用地埋式滴灌系统，安装电磁阀进行自动化控制。对于集中种植的草坪，拟采用地埋式滴灌；对于行栽的小乔木、灌木，根据树种的不同分别采用地埋式滴灌或根部灌水器。根据系统工作压力要求，灌溉管网系统输水管道选用工程UPVC管，管道压杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案3力等级选用0.6Mpa以及1.25Mpa；管网布置见平面图NXDG-01。4.2管网布置（1）主干管布置主干管采用工程U-PVC管，管道承压等级为0.6Mpa，管道埋深0.8m，用粘结方式进行连接。管道穿越硬化路时必须安装保护套管。主干管沿小区四周的绿化带铺设。为保证管网系统正常运行，需要在管路上安装控制和保护装置。具体布设如下：在首部安装逆止阀、排气阀、压力表、水表，并在干管上设置镇墩，阀门。（2）支管布置支管与干管垂直布置，采用工程U-PVC管，管道承压等级为0.6Mpa，管道埋深0.8m，用粘结方式进行连接。管道穿越硬化路时必须安装保护套管。在每条支管入口处均安装控制阀门（电磁阀），每条支管控制的区域为一个独立的灌水小区。（3）配水支管布置配水支管根据现场绿化作物种植情况灵活布置，对于行栽作物，应与作物种植行向垂直。配水支管采用抗老化、防紫外线的黑色PE管，管道承压等级为0.4Mpa，埋深30cm。（4）滴灌管线布置滴灌管线按平行于作物的种植行方向布置，与供水PE管垂直，滴灌管线与供水PE支管用PE三通（旁通）连接，末端用PE堵头堵塞，根据项目要求，本系统中滴灌管埋设于地下，滴灌管的布置行距拟选定为0.8m，埋设深度为30cm。杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案4因此，本项目拟选用以色列“优拉姆UniRam™防虹吸滴灌管”，该产品适用于温室、地埋滴灌、季节性作物及树木灌溉。其性能特点为：工作压力50-400Kpa，防虹吸；具有大水流通道的双重迷宫型紊流流道；4种流量可供选择；滴头焊接于厚壁管线内；注塑滴头，非常低的CV（流量偏差）系数。其特性和优点为：·压力补偿系统保持在不同的进口压力（在建议的工作压力范围内）条件下的均匀出流量，保证了水、肥的精确分布；·防虹吸（AS）系统防止污物回流到滴灌管线中；·自冲洗系统，以及较大的过滤面积，提高了抗堵性能，使优拉姆型滴灌管对较差的水质条件具更大适应性；·防根侵入的物理隔栅在压力补偿室的进口处具有较大盆腔和一个防根隔栅，从而提高了对根系入侵的抵抗性。·本项目中，拟选用的优拉姆UniRam™防虹吸滴灌管的技术参数为：外径16mm，滴头间距30-50cm，壁厚1.0mm，滴头流量1.6L/H，工作压力50-400Kpa，使用寿命可达5年以上。（5）根部灌水器布置本项目中小乔木及灌木采用根部灌水器。根据乔、灌木大小及树种的不同，选用美国生产的RWS-M型18以及RWS-S型10根部灌水器，对于行道树，每棵杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案5树安装2-3个，对于行栽的灌木，每棵树安装1-2个。根部灌水系统能够使水分、氧气和养料通过表层压实土直接达到植物根系，解决了表层压实土透水性、透气性差的问题。专利网状筒根据地面安装的深度分为：RWS型36（91.44cm），RWS-M型18（45.72cm）和RWS-S型10（25.4cm）。这个系统可配置涌泉喷头或滴头等灌水装置。特点：·使水分、空气和养分通过根部灌水装置直接灌到植物根系区。·促进根系向地表以下纵深生长。·通用性：可配以滴头或涌泉喷头。·预装配：节省时间。·抗破坏：附加栅栏锁定设计，可保护灌水部件。4.3计算土壤湿润比采用单行直线滴灌布置方式，采用如下公式计算：P=0.785Dw2/SeSL×100%（1）式中：P—土壤湿润比，%；Dw—土壤水分扩散直经或湿润带宽度（M），Dw的大小取决于土壤质地、滴杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案6头流量和灌水量大小；Se—灌水器或出水点间距，m；SL—毛管间距，m；取该工程的土壤湿润直径Dw=0.7m，Se=0.5m，SL=0.8mP=0.785×0.82/（0.5×0.8）×100%=96%＞90%，符合规范要求。五．灌溉制度的拟定5.1灌水定额计算根据已有资料，采用如下公式计算灌水定额：m=0.1γHp(Qmax-Qmin)β/η（2）式中:m—设计灌水定额,mm;γ—土壤容重,g/cm3;H—计划灌溉湿润土层深度,m;p—滴灌设计土壤湿润比,%;Qmax、Qmin—适宜土壤含水率上、下限（占干土重量的百分比）；η—灌溉水利用系数；β—田间持水量，%。计划湿润层深度草坪取H=0.3m,乔木及灌木取0.8m，适宜土壤含水量上、下限取田间持水量的90%-75%，田间持水量为22%（重量百分比）；土壤容重γ=1.35g/cm3，滴灌水利用系数η=0.9。则设计灌水定额为：m=14.3mm即:9.5m3/亩5.2确定灌水周期杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案7T=(m/Ea)×η（3）式中：T—设计灌水周期，d；Ea—设计作物耗水强度，取5mm/d。经计算知:T=2.7(d)取3d5.3一次灌水延续时间的确定t=(m×Se×SL)/ηq（4）式中：t一次灌水延续时间，h；Se—滴水器间距，0.5m；Sl—滴灌管间距，0.8m；η—灌溉水利用系数，η=0.9;q—灌水器流量，1.6L/h;经计算知:t=3.97(h)取4h5.4确定灌溉系统的工作制度正确地确定灌溉系统轮灌制度能充分发挥灌溉设备的利用率及挖掘水源灌溉潜力。这样不仅减小了主管直径，而且降低了水泵的吸水量及电机功率，大大减少了设备投资。灌区轮灌数目可按下式计算：N≤CT/t（5）式中N——轮灌组最多数目,个；C——每天工作小时数，根据当地情况工作时数可按12小时计算，h；杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案8T——灌水周期，d；tmin——一次灌水最短延续时间，h。经计算知：N≤9个5.5既定一天工作时间及轮灌组下系统流量计算本项目绿地总面积为25195m2,总体灌溉需水量为Q按下式计算：Q=1.6×25195/（0.8×0.5）=100m3/h（6）本系统中，轮灌组个数按5组考虑，故系统流量为20m3/h。六、管道的水力计算6.1管道流量的推算（1）滴灌管流量计算滴灌管流量为该支管上所有灌水器流量的总和。Qi=Nqa/1000（7）式中Qi——滴灌管流量，m3/h；N——滴头个数；N=L/Se(L为滴灌管的铺设长度)qd——滴头设计流量，L/h。（2）配水支管流量计算支管流量为该支管上同时工作的所有滴灌管流量的总和。Qs=mQi/1000（8）式中Qs——支管流量，m3/h；m——滴灌管条数；杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案9（3）支管流量计算支管流量为该支管上同时工作的所有配水支管流量之和。（4）主干管流量计算主干管流量为同时工作的所有灌水器流量之和。6.2管道的水力计算管道的水力计算以各个分水口及灌水器位置处的压力满足灌水器的工作压力为计算原则。干、支管的管径按下式初步估算：D≥18.8(Q/V)1/2（9）式中D——管道内径，mm；Q——管道流量，m3/h；V——经济流速，m/s;(按规范取0.3～2.5m/s)经计算知：主干管管径为φ75mm，支管管径为φ63、32mm，供水PE支管管径为φ32mm。从管道最不利位置开始，各处压力均应满足灌水器正常工作的要求，并分别推算出管网上各个结点处的压力。其中主要包括管道水流的沿程阻力计算、局部阻力计算(按沿程损失的10%计)。对U-PVC管道，采用下式计算：hf=0.948×105×Q1.77×L×F/D4.77hj≈0.1hf（10）对PE管道，采用下式计算：hf=0.84×105×Q1.75×L×F/D4.75hj≈0.1hf（11）式中hf——沿程水头损失，m；hj——局部水头损失，m；杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案10Q——管道流量，m3/h；D——管道内径，mm；L——管道长度，m；F——多孔出流系数。七、灌溉系统首部枢纽设计7.1系统压力计算及动力选择系统设计压力由灌水器工作压力、管路水头损失以及地形高差三部分组成，本项目中，灌水器工作压力为10m，根据计算，75mmUVPC管的水力坡降为3.22m/100m，首部枢纽水头损失按7m考虑，支管及毛管水头损失按3m考虑，主干管长度暂按500米考虑，不考虑地形高差情况下，则系统的压力H为:H=3.22×5+3+7+10=36m（12）因此本项目灌溉系统的水源及动力要求为流量20m3/H,工作压力36m，可选择ISG50-200(Ⅰ)B型立式管道离心泵，水泵额定流量21.8m3/H,额定工作压力38m，电机功率5.5KW。7.2过滤器选择根据水源情况，本项目拟选用2组2寸网式过滤器并联使用，过滤器流量20m3/h，过滤精度120目。7.3施肥系统选择设计选用压差式施肥器，配以100L施肥罐进行施肥。7.4首部枢纽其它设备选择根据滴灌系统的要求，在首部设置逆止阀、闸阀、进排气阀，以及压力表、水表等设备。杨凌秦川节水灌溉设备工程有限公司上海吉宝置业南翔住宅发展项目绿地灌溉设计方案11八、自动控制系统设计本项目自动控制系统采用美国进口园林灌溉专用控制器——ESP-LXModular灌溉控制器，电磁阀选用园林灌溉专用的PEB系列电磁阀。8.1ESP-LXModula