大田灌溉喷灌系统水力计算教程.ppt

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1、上节课内容回顾1、水头损失概念及其分类？2、树枝状管网的计算目的？五、喷灌系统的设计喷灌是喷洒灌溉的简称，是借助一套专门的设备将具有压力的水喷洒到空中，散成水滴降落到地面，供给植物水分的一种灌溉方法。(一)喷灌系统简介喷灌的优点近似于天然降水，对植物全面进行浇灌，可以洗去树叶上的尘土，增加空气的湿度。节约用水。节省空间。投资较高。受风和空气温度影响大。技术要求高。高、中压灌耗能较大。喷灌的缺点喷灌系统的特点喷灌系统的分类依喷灌方式，喷灌系统可分为1、移动式喷灌系统3、固定式喷灌系统2、半固定式喷灌系统水源管道喷头压力水干、

2、支、立固定式喷头旋转式喷头泵高位水池喷灌系统的组成外露式喷头地埋式喷头或喷头1．按非工作状态分类(1)外露式喷头：指非工作状态下暴露在地面以上的喷头。这类喷头构造简单、价格便宜使用方便，对供水压力要求不高，但其射程、射角及覆盖角度不便调节，且有碍园林景观。因此般用在资金不足或喷灌技术要求不高的场合。(2)地理式喷头：是指非工作状态下埋藏在地面以下的喷头。工作时，这类喷头的喷芯部分在水压的作用下伸出地面，然后按照一定的方式喷洒；当关闭水源，水压消失，喷芯在弹簧的作用下又缩回地面。地埋式喷头构造复杂、工作压力较高，其最大优点是

3、不影响园林景观效果、不妨碍活动，射程、射角及覆盖角度等喷洒性能易于调节，雾化效果好，适合于不规则区域的喷灌，能够更好地满足园林绿地和运动场草坪的专业化喷灌要求。管材和管件管材和管件在绿地喷灌系统中起着纽带的作用。它将喷头、闸阀、水泵等设备按照特定的方式连接在一起，构成喷灌管网系统，以保证喷灌的水量供给。在喷灌行业里，常用的管材有聚氯乙烯(PVC)聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)PVC等塑料管正在逐渐取代其他材质的管道，成为喷灌系统主要的管材。种类有管材、接头、弯头、异径、堵头、法兰等。(二)固定式喷灌系统设计1）地形图：比例尺

4、为1/1000——1/500的地形图，了解设计区域的形状、面积、位置、地势等2）气象资料：包括气温、雨量、湿度、风向风速等，其中风对喷灌影响最大。3）土壤资料：主要是土壤的物理性能，包括土壤的质地、持水能力、土层厚度、吸水能力等，主要用以确定喷灌强度和灌水定额的依据。4）植被情况：植被的种类、种植面积、根系情况等。5）水源条件：城市自来水或天然水源。6）动力来源：重力还是外力1、设计基础资料的收集喷灌的缺点之一就是受风影响大,所以做喷灌工程设计应特别注意此问题。风速风向是确定喷头布置形式和管道布置方式的重要依据。风向:一般

5、可分为8个方位，即东、南、西、北、东北、西北、东南、西北八个方向。设计风向是指灌区主要农作物灌水时期内灌水日的主风向。如此季节没有时显的主风向，应按多风向设计。风速：指喷灌工作日的平均风速。风向图2、灌溉制度的设计（1）设计灌水定额（2）设计灌溉周期（3）喷洒方式和喷头组合形式（4）喷灌强度与喷灌时间（1）设计灌水定额灌水定额—一次灌水的水层深度（mm)或一次灌水单位面积的用水量（m3/亩)。设计灌水定额—作为设计依据的最大灌水定额。注：若以m0表示m3/亩的灌水定额，以m表示mm的灌水定额，则两者之间的关系为m0=2/3

6、m即10mm水深相当于6.67m3/亩的灌水量。其求解方法：①利用土壤田间持水量资料计算②利用土壤有效持水量资料计算设计灌水定额（略）利用土壤田间持水量资料计算式中：m—设计灌水定额（mm)r—土壤容重（g/cm3);h—计算土层深度，即植物主要根系活动层深度（cm)，草坪、花卉可取h=20-30cm；P1—适宜的土壤含水率上限（重量%），可取田间持水量的80%-100%；P2—适宜的土壤含水率下限（重量%），可取田间持水量的60%-70%田间持水量—是指排水良好的土壤中，排水后不受重力影响而保持在土壤中的水分含量，通常以

7、占干土重量的百分比表示，是确定灌水时间和灌水水量的一个重要指标。几种常见土壤的容重和P、P′可参照教材1表2-1-8。（2）设计灌溉周期灌水周期—也叫轮灌期，即植物耗水最旺时期的允许最大灌水间隔时间。式中：T—灌水周期（d)；m—灌水定额（mm)；W—作物日平均耗水量或土壤水分消耗速率（mm/d)；η—喷灌水利用系数，取0.7～0.9。一般大田作物设计喷灌周期常取5-10日，蔬菜1-3日，绿地灌溉周期可参考以上数据。喷嘴喷洒的形状有圆形和扇形，一般扇形只用在场地的边角上，其他用圆形。a.喷洒方式：（3）喷洒方式和喷头组合形

8、式也叫喷头的组合形式，指各喷头的相对位置的安排。在喷头射程相同的情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不相同。教材1表2-1-11是常用的几种喷头布置形式和有效控制面积及使用范围。（常用三角形布局）b.喷头布置形式：在确定喷头的布置形式后，选择合适的喷嘴，每个正规厂家的产品都标明了喷嘴的型号、射程