绿地喷灌设计技术规范Word格式.docx
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但是，这种类型喷灌系统的前期投资较大，当管道出现泄漏故障时，不易判断故障位置和进行维护。
对于新建绿地，在资金条件允许的情况下，应优先考虑采用固定型喷灌系统。
2）移动型喷灌系统：
部分或所有管道敷设在地表以上、喷头位置可移动的喷灌系统称为移动型喷
灌系统。
移动型喷灌系统的前期投资小、工期短，施工过程对原有绿地的损坏程度小。
但是，由于管
道敷设在地面卜和喷头位置的可移动性，这类系统的喷灌质量受人为因素的影响较大，不便进行绿地
养护，作业时影响绿地的景观效果。
此外，移动型喷灌系统的外露管材受到气象和人为因素的影响，易于损坏，使用寿命较短。
对于现状绿地，为了减少对绿地植物的损坏，或受资金条件的限制，可采用移动型喷灌系统。
2按控制方式分类。
1）程控型喷灌系统：
按照预先设置的程序自动控制的喷灌系统称为程控型喷灌系统。
程控型喷灌系统操作简单，省时、省力，有利于提高绿地养护质量和工作效率。
程控型喷灌系统的运行程序可由绿地管理人员根据不同季节植物的需水量预先设置，既能提高绿地的养护质量，又能达到节水目的，
便于实现智能化控制和区域性集中控制。
程控型喷灌系统的前期投资较大，对管理人员业务水平的要求较高。
程控型喷灌系统易于实现夜间作业。
喷灌系统夜间作业有以下优点：
①夜间的空气湿度较大，喷灌的蒸发损失较小，有利于节约用水；
②夜间的生活用水量较小，有利于满足喷灌系统对供水压力的要求；
③对于使用电力的喷灌系统，可享受国家“谷”期用电的优惠政策。
对于面积较大或养护要求较高的绿地，在资金条件允许的情况下，应优先考虑采用程控型喷灌系统。
2）手控型喷灌系统：
依靠人工启动或关闭的喷灌系统称为手控型喷灌系统。
手控型喷灌系统的投资成本较低，但这类喷灌系统不便于使用和管理，绿地的养护质量和节水效果受人为因素影响较大，不便实现智能化管理和集中控制。
对于面积较小或养护要求不高的绿地，可采用手控型喷灌系统。
3按供水方式分类。
1）自压型喷灌系统：
喷灌水源的水压和水量能够满足使用要求，不需配置加压设备的喷灌系统称为自压型喷灌系统，自压型喷灌系统具有前期投资较小、设计和施工简单、使用和维护方便等优点。
自压型喷灌系统多用在以供水管网作为水源或现场条件不允许设置加压设备的场合。
2）加压型喷灌系统：
以天然水体作为喷灌水源，或现有管网的水压或水量不能满足喷灌系统的设计要求时，需要靠加压设备满足喷灌系统的供水要求，这样的喷灌系统称为加压型喷灌系统。
加压型喷灌系统的喷灌均匀度较高，喷洒景观好。
但是，加压型喷灌系统的前期投资较大，对设计和运行管理的要求较高。
对于以江、河、湖、溪、井等天然水体、中水或喷泉池等作为喷灌水源的场合，必须采用加压型喷灌系统。
11．9．3喷灌技术要素。
喷灌技术要素是衡量喷灌系统灌水质量的技术指标。
喷灌系统规划设计中涉及到的技术要素主要有喷灌强度、喷灌均匀度和水滴打击强度。
1喷灌强度。
1）喷灌强度的定义。
喷灌强度是指单位时间内喷洒在单位面积上的水量，或单位时间内喷洒在绿地上的水深，即：
（11．9．3—1）
式中
——喷灌强度（mm／min或mm／h）；
△V——喷洒水量（mm3）；
△A——喷洒面积（mm2）；
△h——水深（mm）；
△t——喷洒历时（min或h）。
2）组合平均喷灌强度：
组合平均喷灌强度是几个工作压力相同的喷头按照一定形式组合，几个喷头在同一喷洒区域内平均喷灌强度的组合。
一般是取一个典型面积或单喷头的有效控制面积来进行分析。
由于在组合情况下湿润面积有部分重叠，所以，组合平均喷灌强度总是大于单喷头平均喷灌强度。
3）最大允许喷灌强度：
最大允许喷灌强度是指在特定土壤质地和地面坡度条件下，喷灌系统组合平均喷灌强度的最大值。
表11．9．3—1给出不同土壤质地的最大允许喷灌强度。
最大允许喷灌强度还与喷灌区域的地面坡度有关。
如果存在地面坡度，最大允许喷灌强度应随地面坡度的增加而减小。
表11．9．3—2给出不同地面坡度最大允许喷灌强度的折减率。
当地面有良好的植被覆盖时，最大允许喷灌强度可适当提高，但不宜超过20％。
表11．9．3—1土壤质地和最大允许喷灌强度
土壤质地
最大允许喷灌强度（mm／h）
砂土
20
壤粘土
10
沙壤土
15
粘土
8
壤土
11
表11.9.3－2最大允许喷灌强度随地面坡度的折减率
地面坡度（0）
允许喷灌强度折减率（％）
＜5
13～20
60
5～8
＞20
75
9～12
40
2喷洒均匀度。
1）喷灌均匀度的定义。
喷灌均匀度可用喷灌均匀系数表示。
克里斯琴森（Christiansen）提出的喷灌均匀系数计算公式为：
（11．9．3—2）
式中Cu——喷灌均匀系数（％）；
x——每一个观测值与平均值之差；
m——观测值的平均值；
n——观测值的总数。
如果用喷灌强度计算均匀系数时，此观测值为喷灌强度。
如果用水深计算均匀系数时，此观测值为水深值，式11．9．3—2可表示为：
（11．9．3—3）
△h——各测点喷洒水深的平均偏差（mm）；
h——各测点平均喷洒水深（mm）。
2）喷灌均匀系数的应用。
喷灌均匀系数与单喷头水量分布、工作压力、布置方式、竖管安装角度、地面坡度和风速、风向等因素有关，一般不应低于75％。
为了保证喷灌均匀度达到要求，在同一个轮灌区里应选择同一种喷头。
当采用旋转喷头时，为了保证喷灌均匀度，应考虑不同旋转角度喷嘴的级配问题。
一般地旋转角度为900、1800和3600喷嘴的出水量比例应近似为1：
2：
4。
3水滴打击强度。
1）水滴打击强度的定义。
水滴打击强度是指单位受水面积内水滴对植物和土壤的打击动能，也就是单位时间内，单位受水面积所获得的水滴撞击能量。
它与水滴大小、降落速度和密集程度有关。
水滴打击强度太大，会损坏植物，破坏土壤团粒结构，造成土壤板结。
2）水滴打击强度的间接表示。
①水滴直径法：
水滴直径是指洒落在地面上或植物叶面上水滴的直径，以“mm”为单位。
水滴平均直径是指在喷洒范围内某一点观测到的所有水滴直径的平均值，中数直径是指在该点大于和小于它的水滴总体积相等的直径。
水滴的直径和射流与周围空气的相对速度成反比。
靠近射流表面的水总是形成较小的水滴，散落在喷头附近；
靠近射流核心的水形成较大的水滴，散落在距喷头较远处。
因此，中数直径沿喷头射程的径向分布规律是随距离的增加而增加。
最远处水滴直径最大，对植物和土壤的损害也就最大。
一般以最远处的中数直径作为设计依据。
对于绿地喷灌系统，喷洒水滴的直径应控制在1—2mm以内。
②雾化指标法：
雾化指标是指喷头的设计工作压力（mH2O）和主喷嘴直径（m）之比。
雾化指标在某种程度上反映了水滴打击强度，便于实际应用。
但是，雾化指标不能如实地反映不同的喷嘴形状和不同的粉碎装置之间的差异。
表11．9．3—3给出喷嘴孔口为圆形且不带碎水装置喷头的雾化指标。
表11.9.3－3雾化指标
植物种类
雾化指标
草坪、苗木
2000～3000
花卉
4000～5000
11.9.4绿地喷灌系统的基本构成。
喷灌系统通常由喷头、管材和管件、控制设备、过滤设备、加压设备及水源等部分构成。
见图
11．9．5水源。
当有多种水源可供选择时，应按照中水、地表水（含喷泉池水）、管网水和地下水的顺序选用。
当单一水源的供水量不能满足喷灌系统的供水要求时，可采用两种或两种以上的水源。
水源的水质应五色无味，应能满足植物生长的要求，不应改变原有土壤的物理和化学性能。
当使用中水作为绿化用水时，应定期检验中水的出水水质。
对于覆盖面积在5000m’以上的自压型喷灌系统，水源的供水管径应为50～100mm。
11．9．6加压设备。
绿地喷灌系统常用的加压设备有离心泵、潜水泵和深井泵。
水泵的设计出水量应满足最大轮灌区的设计供水量，水泵的设计扬程应满足最不利点喷头的工作压力。
水泵的选型应同时兼顾系统的建设成本和运行费用。
当喷灌系统中轮灌区的设计供水量差额超过25％，或喷灌系统中喷灌与浇灌方式共同存在时，应采用变频供水设备。
11．9.7过滤设备。
如果喷灌水源含有较多的砂粒、悬浮物或藻类等物质，应使用过滤设备。
1离心过滤器：
离心过滤器主要用于含砂水的初级过滤，可分离水中的砂粒和碎石。
在稳定流状态下，对60～150目的砂石有较好的分离效果。
如果单独使用离心过滤器不能满足喷灌系统对水质的要求，可将离心过滤器与网式过滤器组合作用。
常用离心过滤器的规格和建议工作量见表11．9．7—1。
表11.9.7离心过滤器工作流量
规格（DN）
25
50
80
100
工作水量（m3／h）
1.0～3.0
1.5～7.0
5.0～20
10～40
30～70
离心过滤器进水管的直段长度不得小于其进水口直径的10倍。
2砂石过滤器：
当使用湖、塘、河、渠等地表水作为喷灌用水时，应采用砂石过滤器去除水中的藻类和悬浮物等较轻的杂物。
常用砂石过滤器的规格和建议工作流量见表11．9．7—2。
表11.9.7沙石过滤器工作流量
5～18
10～35
20～70
砂石过滤器可做为单级过滤，也可与网式过滤器或叠片过滤器组合使用。
3网式过滤器：
网式过滤器主要用于水质较好的场合，也可与其他类型的过滤器组合使用，做为末级过滤。
表11．9．7—3给出不同规格网式过滤器的建议工作流量。
表11.9.7－3网式过滤器工作流量
工作流量（m3/h）
5～20
4叠片过滤器：
叠片过滤器主要用于水质较好的场合，也可与其他类型的过滤器组合使用，做为未级过滤。
表11．9．7—4给出不同规格叠片过滤器的建议工作流量。
表11.9.7－4叠片过滤器工作流量
工作水量（m3/h）
1.0～5.0
3.0～25
15～40
11．9．8控制设备。
喷灌系统常用的控制设备包括各类手控阀门、电磁阀和控制器等。
1手动阀门。
1）球阀：
球阀是绿地喷灌系统中数量较多的一种阀门。
在手控型喷灌系统中，球阀可直接用于轮灌区的运行控制；
在程控型喷灌系统里，球阀一般与电磁阀组合使用。
当与电磁阀组合使用时，应安装在电磁阀的上游，并处于常开状态。
应避免使用75mm以上的球阀进行喷灌系统的运行控制。
小规格的球阀也可用于人工泄水。
2）闸阀：
闸阀在绿地喷灌系统中多与供水设备或过滤设备配套使用，也可用于相邻两个轮灌区的连接管上。
3）碟阀：
当轮灌区的供水干管大于75mm时，应采用碟阀进行运行控制。
2电磁阀。
电磁阀是自控型喷灌系统常用的自动控制阀门。
绿地喷灌系统常用电磁阀的规格和推荐流量见表11．9．8。
表11.9.8电磁阀的规格和推荐流量
32
流量（m3/h）
0.1～4.0
4.0～9.0
9.0～18.0
18.0～30.0
30.0～43.0
43.0～60.0
绿地喷灌系统选用的电磁阀应使用安全电压，应具备压力调节功能。
3控制器。
绿地喷灌控制器除了应具备自动控制喷灌系统的功能外，还应具备以下性能：
1）输出电压为安全电压。
2）对电磁场有一定的抗干扰能力。
3）对环境温度和湿度有一定的适应能力。
4）具有主阀联动信号输出。
5）能够根据天然降水或土壤湿度反馈信息自动修正控制程序。
控制器的安装位置和安装高度应便于操作和检修，与电机、配电箱等电气设备的距离应不小于3m。
遥控器和传感器是控制器的附属设备。
遥控器由接收器和发射器组成，接收器一般安装在控制器附近，其安装位置应远离电机、配电箱、金属构件等物体，应避免直接和墙体接触，前方不得有物体遮挡。
绿地喷灌系统常用的传感器有降水传感器和土壤湿度传感器。
降水传感器将降水量作为监测对象，其受水部件的安装位置不应受任何遮挡，应具有代表性。
土壤湿度传感器将土壤湿度作为监测对象，其受水部件应埋设在喷灌区域里，平面位置应具有代表性，埋设深度应根据植物的根茎深度而定。
4其他控制设备。
1）减压阀：
绿地喷灌系统常用的减压阀有薄膜式、弹簧薄膜式和波纹管式。
一般安装在管道急剧下降的较低位置、大规格的直长管道或弯头处。
选用减压阀时，应根据喷灌系统运行时设备或管道的允许压力确定减压阀的压力参数。
2）止回阀：
对于加压型喷灌系统，应在水泵出口处安装止回阀，避免停泵引起的水流倒灌。
3）倒流防止器：
对于从生活水管网接入的自压型喷灌系统，在喷灌系统的接口处必须安装倒流防止器，以防生活水管网失压时喷灌管网中的水倒流进人生活水管网，造成水质污染。
4）排气阀：
加压型喷灌系统应安装排气阀。
排气阀的安装位置应在主干管的最高点，在喷灌系统首部设备附近也可酌情安装。
5）水锤消除阀：
加压型喷灌系统应安装水锤消除阀。
①上行式水锤消除阀：
上行式水锤消除阀用于防止管道超压，通常安装在喷灌系统主干管的上游。
②下行式水锤消除阀：
下行式水锤消除阀用于避免因突然停泵引起的直接水锤危害。
一般情况下，下行式水锤消除阀应与止回阀结合使用。
6）自动泄水阀：
自动泄水阀的作用是通过自动泄水防止冰冻对管道的破坏。
自动泄水阀应安装在较低处的管道上，阀底向下。
泄水井底部采用砾石铺垫，铺垫层厚度不小于15~m。
一般情况下，应使用手动球阀代替自动泄水阀，通过人工泄水的方式达到冬季防冻的目的。
7）取水阀：
取水阀是一种方便的取水装置。
取水阀应独立于喷灌系统，保证能够单独使用。
取水阀可直接埋地，也可安装在阀门井里，无论采取哪种方式都必须采用金属立管加固。
见图11．9．8。
当取水阀用于浇灌时，其服务半径为20m左右。
当取水阀用于移动喷灌时，其服务半径视移动喷灌喷头的个数和射程而定，但不得超过50m。
11．9．9绿地喷灌系统的输水管网。
1管材和管件。
喷灌系统一般采用PVC或PE管材和管件。
如果选用的喷头对水质无严格要求，也可采用热镀锌管。
所选管材和管件的物理、化学性能应满足以下技术要求：
1）能够承受喷灌系统的设计工作压力。
管材允许工作压力应大于喷灌系统正常工作压力的1．5倍，但不应小于0．63MPa。
2）在设计埋深条件下，地埋管道在车辆等外荷载的作用下管材的径向变形率不得大于5％。
3）具有一定的轴向韧性，能适当承受局部沉陷造成的轴向应力。
4）管材尺寸要均匀一致，壁厚误差不大于5％，管材和管件的配合公差应满足连接要求。
5）管道内壁光滑，水流阻力小，输水能力强。
6）化学性能稳定，耐土壤化学物质的侵蚀，抗老化，使用寿命满足喷灌系统的设计要求。
7）密封性能好，在设计工作压力和环境条件下，连接部位应具有良好的水密封性。
8）满足施工要求，连接方便。
2管网布置。
1）管网布置应考虑下列影响因素：
①地块形状：
地块形状不仅关系到喷头的选型，也影响着喷灌系统干管的布置。
一般情况下，干管走向应与地块轴线一致。
当地形长宽比接近1时，干管走向往往取决于轮灌区支管的布置形式，应尽量使干管与支管正交。
②地形条件：
有地貌造形的喷灌区域，应使支管与等高线平行，干管顺坡而下。
如果地形坡降远远大于干管的水力坡降，则应在适当位置设置减压阀或采用小管径管道，以增加水头损失，消耗多余的压力水头。
干管末端设泄水井，确保冬季顺利泄水。
如果干管无法沿坡敷设，应尽量使其位于坡地的底处，以便冬季泄水。
③风向和风速：
喷灌季节存在超过2m／s的风速，且有主风向时，应尽量使支管垂直于主风向布置。
2）管网布置应遵循下列原则：
①力求使管道长度最短。
②在同一个轮灌区里，任意两个喷头之间的设计工作压差应小于20％。
③存在地面坡度时，干管应尽量顺坡布置，支管最好与等高线平行。
④当存在主风向时，干管应尽量与主风向平行。
⑤充分考虑地块形状，力争使支管长度一致，规格统一。
⑥尽量使管线顺畅，减少折点，避免锐角相交。
⑦避免穿越乔、灌木根区，减小对植物的伤害，方便管线维修。
⑧ 尽量避免与地下管线设施和其他地下构筑物发生冲突。
⑨ 尽量减少控制井和泄水井的数量。
⑩ 尽量将阀门井、泄水井布置在绿地周边。
干、支管均向泄水井或阀门井找坡。
3管径选择。
选择管径的原则是在满足下一级管道流量和水压的前提下，管道的年费用最小。
管道的年费用包括投资成本和运行费用。
对于一般规模的绿地喷灌系统，如果采用PVC管材，可以利用下面公式确定管径：
（11．9．9）
式中D——管道的公称外径（mm）；
Q——设计流量（m3／h）；
v——设计流速（m／s）。
上式的适用条件是，设计流量Q＝0．5～200m3／h，设计流速v=1．0～2．5m／s。
按照式11．9．9计算出的管径介于常用规格之间时，取大者。
当管径DN50mm时，管道中的设计流速不应超过表11．9．9规定的数值。
表11.9.9管道的最大设计流速
工程外径（mm）
最大流速（m／s）
0.9
1.0
1.2
1.5
1.8
2.1
从安全运行的角度考虑，所有规格的管道流速不宜超过2．5m／s。
4管道埋深。
支管末端埋深应满足喷头安装要求，但不得小于30em；
干管埋深应满足泄水坡度要求；
道路下管道的埋深应能承受道路的设计荷载。
11.9.10喷头。
1喷头的种类。
1）按安装方式划分。
①外露式喷头：
不工作的状态下完全暴露在地表以上的喷头称为外露式喷头。
外露式喷头的内部构造简单，工作压力较低，对水源的水质要求不高，价格比较便宜。
但是，外露式喷头的雾化程度不高，有碍园林景观，不利绿地养护，不适合运动场地。
一般情况下，城市绿地喷灌系统不宜采用外露式喷头。
但是，对于资金条件不好、绿化养护要求不高的场合，也可以适当选用。
②地藏式喷头：
不工作的状态下隐藏在地表以下的喷头称为地藏式喷头。
这类喷头工作时，中间的伸缩部分在水压的作用下伸出地面，并按照一定的方式喷水。
关闭水源时，水压消失，伸缩部分在弹簧的作用下缩到地表以下。
地藏式喷头的优点是不影响园林景观，便于进行绿地养护和场地运动。
这类喷头的射程、射角和覆盖角度等喷洒参数易于进行现场调节，能够较好地满足不规则绿地的喷灌要求，对于新建绿地的喷灌系统应优先选用地藏式喷头。
2）按喷洒方式划分。
①固定式喷头：
工作状态下喷水孔口部位保持静止状态的喷头称为固定式喷头。
固定式喷头的结构简单，工作压力较低，多见于地藏式近射程喷头，是小面积庭院绿地、狭长绿化带，或自压型喷灌系统的首选喷头。
②旋转式喷头：
工作状态下喷水孔口部位按照一定规律旋转的喷头称为旋转式喷头。
旋转式喷头的工作压力较高，喷洒半径较大，是大面积园林绿地或运动场草坪喷灌系统的理想产品。
3）按射程划分。
①近射程喷头：
射程小于8m的喷头称为近射程喷头。
近射程喷头的工作压力较低，只要设计合理，市政或局城管网的水压一般能够满足其工作压力的要求。
近射程喷头一般用于小面积或狭长绿地的喷灌系统。
②中射程喷头：
射程为8～16m的喷头称为中射程喷头。
中射程喷头多用于较大面积园林绿地的喷灌系统。
③远射程喷头：
射程大于16m的喷头称为远射程喷头。
远射程喷头的工作压力较高，一般用于大面积观赏草坪或运动场草坪的喷灌系统。
2喷头的性能。
1）工作压力：
指喷头的射程和雾化效果达到设计要求时，喷头进水口处的动水压力。
设计喷灌系统时，应保证每个喷头都能够在工作压力的范围内工作。
在其他参数相同的情况下，应优先选用工作压力较低的喷头。
2）射程：
指在无风情况下，从喷头到喷灌强度为0．3mm／h（喷头流量小于0．25m3／h几时为0．15mm／h）处的距离。
喷头的射程对于喷灌系统的工程造价和运行费用（指加压型喷灌系统）有明显的影响。
对于规模较大的喷灌系统，在规划设计中应对不同的喷头射程所对应的设计方案进行技术和经济分析。
3）射角：
指喷嘴处水流轴线与水平线的夹角。
常用喷头的射角有：
①低射角（70～200）：
该射角的喷头具有良好抗风能力，常用于多风地区的绿地喷灌系统。
②标准射角（200—300）：
该射角的喷头常用于一般气象条件和地形条件下的绿地喷灌系统。
③高射角（300～400）：
该射角的喷头的抗风能力较差，多用于陡坡地形和其他特殊场合的喷灌系统。
4）出水量：
指单位时间内经喷嘴射出的水量。
在同等条件下，应优先选择出水量小的喷头。
5）喷灌强度：
指单位时间内喷洒在单位面积上的水量，或单位时间内喷洒在灌溉区域上的水深。
3喷头
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