❶ 草坪噴水設施有哪些
草坪噴水設施主要包括以下幾種:
一、固定式草坪噴水設施
固定式草坪噴水設施是安裝在草坪固定位置的噴水裝置,主要包括噴頭、管路和控制系統。這種設施可以定期為草坪噴水,保持草坪的濕潤度,促進草的生長。固定式噴水設施的優點是安裝方便、運行穩定,適用於大面積草坪的灌溉。
二、移動式草坪噴水設施
移動式草坪噴水設施是一種可以移動的噴水裝置,包括水槍、水炮等。這種設施可以根據需要靈活調整位置,適用於不同區域的草坪噴水。移動式噴水設施使用方便,可以覆蓋更廣的范圍,適用於小型或不規則形狀的草坪。
三、自動感應式草坪噴水設施
自動感應式草坪噴水設施是一種智能化的噴水系統,可以通過感應裝置自動檢測草坪的濕度和溫度等信息,並據此自動調整噴水量和頻率。這種設施的優點是可以根據實際需求進行精準灌溉,節省水資源,提高灌溉效率。
四、其他特殊噴水設施
此外,還有一些特殊的草坪噴水設施,如微噴灌設施、滴灌設施等。這些設施適用於特殊環境或特殊需求的草坪,如需要精細灌溉的花壇、需要避免土壤板結的草坪等。
綜上所述,草坪噴水設施包括固定式、移動式、自動感應式以及其他特殊噴水設施。這些設施各有優點,可以根據草坪的具體需求和條件選擇合適的設施進行灌溉,以保持草坪的美觀和健康。隨著科技的進步,未來還可能出現更多先進、智能的草坪噴水設施。
❷ 草坪噴灌系統有幾種方式
草坪噴灌系統有幾種方式
根據草坪噴灌系統中設備是否移動分為移動式、固定式和半固定式3種噴灌系統。
(1)移動式噴灌系統
主要有手推式噴灌機、手抬式噴灌機、拖拉機懸掛式噴灌機、拖拉機牽引式噴灌機、滾移式噴灌機、縱拖式噴灌機、卷盤式噴灌機、平移式噴灌機等。其中手推式、手抬式、拖拉機懸掛式等輕型噴灌機應用較廣。
①手推式噴灌機。水泵與動力機安裝在小推車上,工作時由人員推動小車移動噴灌,如圖7-17所示。
圖7-17 手推式噴灌機的結構
②手抬式噴灌機。水泵與動力機安裝在機架上,可由兩人抬著移動噴灌,如圖7-18所示。
圖7-18 手抬式噴灌機的結構
③拖拉機懸掛式噴灌機。水泵安裝在拖拉機上,直接由拖拉機驅動,如圖7-19所示。
圖7-19 拖拉機懸掛式噴灌機
④滾移式噴灌機。滾移式噴灌機(圖7-20)的特點是結構簡單,便於操作,對不同水源條件都適用,爬坡能力較強。它是國內外均有使用的一種單元組裝多支點結構的噴灌機,根據地塊的情況,可組裝成長機組和短機組來使用。這類噴灌機適合用於大面積噴灌,要求有豐富的水源。
圖7-20 滾移式噴灌機
⑤卷盤式噴灌機。卷盤式噴灌機是指用軟管輸水,在噴灑作業時利用噴灌壓力水驅動卷盤旋轉,卷盤上纏繞軟管(或鋼索),牽引遠射程噴頭,使其沿管(線)自行移動和噴灑的噴灌機械,又稱為絞盤式或捲筒式噴灌機,如圖7-21所示。
圖7-21 卷盤式噴灌機的結構
⑥時針式噴灌機。將裝有噴頭的噴灌管道支撐在間距為25~70m的可以自動行走塔架的一種多支點大型噴灌系統,如圖7-22所示。在噴灌地塊的中心有供水系統(給水栓或水井與泵站),工作時支管就像時針一樣不斷圍繞中心點旋轉,支管上的噴頭隨之噴水。驅動該系統的動力裝置有:水力驅動、油壓驅動、電力驅動和氣壓驅動等多種。
圖7-22 時針式噴灌機的結構
⑦平移式噴灌機。平移式噴灌機又稱連續直線自走式噴灌機,它是以中央控制塔車沿供水線路(如渠道、供水干管)取水自走,其輸水支管的運動軌跡互相平行(即支管軸線垂直於供水軸線)的多塔車噴灌機,如圖7-23所示。它是由中心支軸式噴灌機發展而來的,實際上,是兩台中心支軸式噴灌機在其中心支軸處代之以中央控制塔車並呈反對稱組裝而成的。所以它在結構上和中心支軸式噴灌機很相似,而灌溉的面積是矩形的。
圖7-23 平移式噴灌機的結構
平移式噴灌機主要適用於地面較平整、大型草坪給水。
(2)固定式噴灌系統
除噴頭外,其餘各部分都是固定不動的。動力機和水泵安裝在水源處構成固定泵站。干管和支管埋在地下或架在空中。在支管上,每隔一定距離布置豎管,豎管上安裝噴頭,如圖7-24所示。作業時整塊地可以同時進行噴灌。固定式噴灌系統使用方便,節省勞動力。缺點是一次性投資大。
圖7-24 固定式噴灌系統
(3)半固定式噴灌系統
干管固定不動,多埋在地下,採用固定泵站供水,或直接利用自然水頭。支管、豎管和噴頭可以移動,與干管的預留閥門連接,如圖7-25所示。
圖7-25 半固定式噴灌系統
噴灌機的特點?
1、節能、堵塞問題小、水質凈化處理簡單小管灌水器的流道直徑比滴灌灌水器的流道或孔口的直徑大得多,而且採用大流量出流.
2、施肥方便果樹施肥時,可將化肥液注入管道內隨灌溉水進入作物根區土壤中,也可把肥料均勻地撒於滲溝內溶解,隨水進入土壤。特別是施有機肥時,可將各種有機肥理入滲水溝下的土壤中,在適宜的水、熱、氣條件下熟化,充分發揮肥效,解決了滴灌不能施有機肥的問題。
3、省水小管出流灌溉是一種局部灌溉技術,只濕潤滲水溝兩側作物根系活動層的部分土壤,水的利用率高,而且是管網輸配水,沒有輸滲漏損失。據北京海淀區試驗,可比地面灌溉節約用水60%以上。
4、適應性強對各種地形、土壤、各種果樹等均可適用。
5、操作簡單,管理方便。
可以說,噴灌機是目前最為常用的一種節水灌溉技術,在農林行業有著非常廣泛的應用,其優點很多,其最為顯著的特點就是節水,並且操作簡單,管理方便,是農林灌溉的好手。
噴灌設備是什麼?
(sprinkling equipment)
(盧希誠)
將水加壓噴散成細小水滴的灌溉設備。是噴灌系統的主要組成部分。與地面灌水相比,噴灌具有省水、省工、保土、保肥、適應性強和便於實現機械化、自動化等優點。
噴灌產生於19世紀末,最早只用於噴灌草坪、園林花卉,以後用來噴灌苗圃和農作物。初期的噴灌都是固定管道式系統,管道為鑄鐵管。隨著高效噴頭、薄壁鋁管、輕質塑料管和快速管接頭等設備的應用,噴灌得到迅速發展。中國於50年代中期建立了第一批噴灌站,多為固定式,主要用以灌溉蔬菜。50年代末期研製了一些噴灌設備,並創造了山地自壓噴灌方法。70年代,噴灌迅速發展,生產了苗圃和農作物用的多種類型的噴灌設備和移動式、旋轉時針式等多種噴灌方式。
噴灌組成
由灌溉水源、噴灌設備和田間工程組成的灌溉設施,稱為噴灌系統。噴灌設備通常由供水機械、輸水管路和噴頭三部分組成。按組成部分的安裝和可移動程度分為固定式、半固定式和移動式。固定式噴灌設備固定不動,供水機械安置在水源處。輸水管路的干管和支管一般是埋在地下,按一定距離在支管上安裝豎管,噴頭旋在豎管上。噴灌時,可開啟全部噴頭,也可分段開啟。根據作業要求噴頭可圓形或扇形噴灌。半固定式噴灌設備的支管可以移動,根據需要與干管上的預留閥門連結。移動式其設備都可移動。
噴灌機
由水泵、動力機、輸水管道、噴頭及其支持部分組成的整體機組。按其移動方式分自走式、機械移動式和人工移動式。按其作業方式分定點噴灌式和連續噴灌式。連續噴灌式的水量分布均勻,調節其移動速度,即可以改變灌水量。定點噴灌的水量分布不夠均勻。噴灌機按噴頭的數目分為單噴頭和多噴頭兩類。按動力大小分為輕型(3~6馬力)、小型(10~12馬力)、中型(28~40馬力)和大型(54馬力以上)。
噴頭
噴頭的作用是將加壓水流噴射到空中,散成細小水滴並均勻地灑布在它所及的灌溉面積上。性能良好的噴頭,除要求其結構簡單運轉穩定可靠外,還必須有適當的噴灌強度和霧化程度,合理的水量分布和較低的能量消耗。噴頭按其工作壓力和射程的大小可分為低壓噴頭(近射程噴頭)、中壓噴頭(中射程噴頭)和高壓噴頭(遠射程噴頭)。按其結構特徵和工作特點,可分固定式和旋轉式。旋轉式噴頭又稱為射流式噴頭。它是使壓力水流通過噴管及噴嘴形成一股集中射流射出,與此同時驅動機構使噴頭繞鉛垂軸線旋轉,在空氣阻力和粉碎機構的作用下,射流被粉碎成細小水滴,噴灑在噴頭的四周,形成一個以射程為半徑的圓形或扇形的灑水面積。根據驅動噴頭旋轉的方式又分為反作用式、葉輪式和搖臂式三種。林業上應用最普遍的是搖臂式噴頭。固定式噴頭也稱散水式噴頭或漫射式噴頭,噴灌時噴頭的所有部件都固定不動,噴出的水沿徑嚮往外同時灑開,潤濕面積成圓形或扇形。它的射程比旋轉式噴頭小,一般只有5~10米。霧化程度高,結構簡單,工作可靠,多用在溫室、菜地和公園。固定式噴頭安裝在行噴式噴灌機上,不但可以提高噴灑質量,而且能節約能量,適於林業苗圃中小粒種子的萌芽期的噴灌。
噴頭按工作壓力與射程分類表
水泵
其作用是給灌溉水增壓,以保證噴頭要求的工作壓力。常用的水泵有離心泵,自吸離心泵,長軸井泵,深井潛水電泵等。
動力機
帶動水泵的動力機,有電動機、柴油機、汽油機和拖拉機。動力機功率的大小,根據配套水泵的要求而定。下圖為以柴油機為動力的噴灌設備。
以柴油機為動力的噴灌設備
噴灌技術的發展趨勢是:採用低壓噴灌;噴、滴灌結合起來進行灌溉;利用風力、太陽能、沼氣等作為噴灌動力:採用慢噴灌、間歇噴灌、脈沖噴灌、細滴噴灌等噴灑技術,提高噴灑均勻度和霧化程度,以及降低噴灌強度;進一步研究擴大噴灌設備的綜合利用,提高經濟效益。
參考書目
施鈞亮、竇以松、朱堯洲著:《噴灌設備與噴灌系統規劃設計》,水利電力出版社,1979。
噴灌機的優點?
提高農作物的產量
節約用水量
具有很強的適應性
節省勞動力
提高耕地利用率
❸ 草坪機械的草坪養護管理機械
草坪養護管理機械一般包括修剪機械、施肥機械、修邊機械、打孔機械、滾壓機械、噴灌或噴灑設備等。
一、修剪機械
(一)修剪機械的分類
草坪修剪機種類多樣,設計新穎,不同的草坪草都有相應的草坪剪草機。
1.按工作裝置與割草方式分旋刀式剪草機、滾式刀剪草機(也叫滾筒剪草機)、甩刀式(鏈枷式)剪草機、剪刀式剪草機、甩繩式剪草機(表7.2-1)。在草坪上常用的就是旋刀式剪草機和滾刀式剪草機兩類。甩刀式與甩繩式剪草機有時也叫割灌打草機,用於草坪面積不大,地形或工作環境較復雜或修剪精度要求不高的草坪。
2.按刀頭與剪草車體的相對位置又分前置式剪草機、中置式剪草機、後置式剪草機和側置式剪草機。旋刀與滾刀式的刀頭可以設在剪草機車體的任何方位,但甩刀式與剪刀式刀頭一般只有前置和側置形式。
3按操作部分的結構分手扶式剪草機、推行式剪草機、坐騎式剪草機及剪草拖拉機,其中手扶式剪草機又分自行手扶式剪草機和非自行手扶式剪草機。不同用途的草坪,不同的養護管理水平,也需求相應的剪草機械。一般推行式和手扶式剪草機剪幅范圍為30~70cm,坐騎式剪草機與剪草拖拉機的剪幅范圍為70~500cm。
目前在我國應用的草坪修剪機械多數為進口,也有國產修剪機械,品牌多樣,性能各異。通常我們在剪草機說明書上或在報紙、雜志廣告上可以看到如「6HP I/C 21草坪修剪機」,「6HP」指發動機的功率為6馬力(4.5kW)(HP為英文Horse Power的縮寫,即「馬力」),「I/C」指I/C發動機,「21」指修剪的幅寬為21英寸(53cm)。多數剪草機帶集草和側排功能。
表7.2-1不同類型剪草機的比較 剪草機類型 剪草高度/
cm 留茬高度/
cm 適應性 滾刀式 0.3~9.5 0.2~6.5 需求管理水平較高,低修剪的運動場草坪,如高爾夫球場果嶺。修剪的草坪平整干凈,草細勻 旋刀式 3~18 2~12 一般的草坪草,修剪的草坪較平整,粗勻 剪刀式 自然 3~5 雜草與細灌木或公路兩側和河堤的綠地,修剪的質量差 甩刀式 自然 5~8 雜草與細灌木,修剪的質量很差 (二)修剪機的介紹
1.滾刀式剪草機 滾刀剪草機主要適用於地面平坦,質量較高的草坪,如高爾夫球場的果嶺等。適應修剪如狗牙根、翦股穎等需低修剪的草坪草。不適宜用在管理較粗放的高草草坪或地面不平整的草坪上。國內多見於高爾夫球場,其他場合使用較少。滾刀式剪草機剪草的質量決定於滾刀上的刀片數、刀刃鋒利程度和滾刀的轉速。刀片數越多,越鋒利,滾刀轉速越高,所剪下的草就越細,修剪的質量就越高。滾刀式剪草機驅動滾刀旋轉一般有3種形式,即:行走輪通過齒輪傳動、發動機驅動、電力驅動。滾刀剪草機有手推步進自行式、坐騎式、大型拖拉機牽引式、懸掛式等。
2.旋刀式剪草機 旋刀式剪草機對草坪質量的要求不高,普通的草坪均可使用這種剪草機,但剪草的質量比滾刀式剪草機差,不能用於象高爾夫球場果嶺這樣要求極低修剪的草坪上。修剪質量取決於刀刃的鋒利程度和刀旋轉的速度。旋刀式剪草機也有手推式和乘坐式。驅動旋刀旋轉的是發動機或電力。有一種特殊的旋刀剪草機是靠旋轉刀片形成的氣墊拖舉起整機,叫氣墊式剪草機。拖舉高度為修剪留茬高度,由於氣墊式剪草機無輪胎,浮動草坪表面工作,因此適於小面積平緩過渡及起伏較大的地方,如護坡草坪或高爾夫球場沙坑邊坡的修剪等。旋刀式剪草機比滾刀式剪草機廉價,應用較廣泛。
3.甩刀式與剪刀式剪草機 甩刀式剪草機的刀旋轉平面與地面垂直。剪刀式剪草機象剪刀一樣來剪草。這兩種剪草機主要用於雜草與灌木的修剪,也可用於草種混雜的環保或護坡草坪。甩刀式剪草機由於刀片割草作業時在離心力的作用下與農村手工打麥用的鏈枷很相似,因此也叫鏈枷式割草機。甩刀式剪草機有小型步進式(剪幅約75cm)和大型剪草機(剪幅約2.3m)。有一種大型甩刀剪草機的工作頭安裝在一液壓臂上,通過液力驅動刀旋轉。這種剪草機專用於公路兩側和河堤的綠地割草。
4.甩繩式剪草機 通過發動機轉動尼龍繩或鋼絲繩將草割掉,這種剪草機由於是肩挎式,用手來調整剪草的高度。主要適用於樹下草坪草或細灌木、雜草的修剪。操作時要注意安全,最好帶上防護眼鏡和穿工作靴。
(二) 修剪機械的保養與檢修
修剪機在使用時常出現一些故障,要經常進行檢修,要定期維修保養,保證機械的正常運轉和使用壽命。
1.修剪機械在使用時必須嚴格按照說明書上的要求來使用與保養。
2.在使用時要嚴格控制機油油麵高度,定期更換潤滑油,如旋刀剪草機新機使用5h後更換,以後每使用50h或一個工作季度更換機油。
3.保持空氣濾清器的透氣性和濾清能力。旋刀剪草機每工作50h清洗一次,先將空氣濾清器拆下,取出其中的濾芯,如果濾芯很臟則應更換,或用低泡沫洗滌劑和熱水的混合液清洗,然後用水沖凈、晾乾。
4.正確使用割草刀片,旋刀式修剪機的刀片絕大多數是剛性兩刃刀,所以保持刀片的鋒利與平衡性是使用中最重要的兩點。刀鈍後要及時磨刀,保持鋒利,使用前要觀察刀的平衡性,如不平衡,就會引起草坪機的劇烈振盪使操作者感到不舒服,也會引起機械零件的損壞。觀察刀片的平衡性①觀察刀片兩端的尺寸形狀是否一致,具體操作是側翻草坪機,拔去火花塞上的高壓線,盤轉刀片,以主殼體邊緣某一位置為參照,比較刀片兩端的高低長短是否一致,如明顯不一致,則平衡性不行,需校正或更換新刀片。②將刀片拆下,以中央孔套在小圓桿件上,用手指輕輕來回撥轉,如一端明顯偏重,則在砂輪上磨刃口以減少重量,直至平衡。刀刃上粘附草屑或泥土也會引起不平衡,所以在使用前應先除去泥土與草屑。
5.防止零件生銹。應把機械放在室內地面乾燥場所,存放前應清除粘附在零件表面的泥土及草屑,切忌將機械浸入水中或用高壓水槍沖洗,在易生銹的地方加註潤滑劑(如外部相對活動的表面、連接螺紋處等)。
二、施肥機械
(一)施肥機
草坪上的施肥,有專用的施肥機,顆粒肥料也可使用播種機械,液體肥料使用噴葯機噴灑。施肥機有手推式施肥機和拖拉機驅動施肥機,手推式施肥機主要用於小面積草坪地的施肥,而拖拉機驅動的施肥機一般用於大面積的草坪上,這種施肥機有各種各樣型號,施肥的料斗容量從70kg~2.5t不等,施肥幅寬從5m~12m不等。根據草坪的管理要求和草地面積大小來選擇不同施肥機,在管理要求比較高的運動場草坪上一般選擇專門的施肥機。專用的草坪施肥機有滴式或旋轉式施肥機,用於施顆粒肥料,滴式施肥機的漏斗底部有一排孔,通過離地面幾cm的小孔,顆粒肥料直接落到草坪上,通過調節孔的大小和行走速度可控制施肥量,它的特點是施肥精確均勻,操作簡便,其工作幅寬一般是60cm或更小,特別適合施用顆粒細小的肥料,使用中需要注意的是施肥作業的行間必須重疊適當,既不能因迭蓋太少而形成遺漏,也不能因迭蓋太多而形成深色條紋。施肥前還必須校準好施肥量。
旋轉式施肥機也叫離心式或氣旋式施肥機,多數在漏斗下面有一個連接推進器的可旋轉的施肥盤,施肥盤轉動時,經漏洞落下的肥料被以半圓形擲出,旋轉式施肥機的工作幅寬大於滴式施肥機,可達1.8~18.3m,而且施肥快。由於其施肥幅度相交的邊緣不象滴式施肥機那樣明顯,所以不易形成條紋,但其施肥不如滴式施肥機准確均勻,需要合理控制行走路線,以迭蓋適當。由於較大較重的肥粒散布得更遠,所以旋轉式施肥機不適合施用有不同顆粒組成的混合肥料。
(二)施肥機的調整與保養
1.調整 施肥機的正確調整與保養是保證正確施肥和使用壽命的關鍵。通過調節施肥機本身調節裝置調節所需肥料,按照使用說明書正確調整施肥裝置距離地面的高度,前進時的速度要與施肥裝置的撒肥速度相適應。使所撒肥料不宜過稀或過密。
2.保養 由於所施肥料大多數呈酸性或鹼性會腐蝕機身,所以在每次施肥後應將機器內肥料清理干凈,定期拆下並清洗施肥作業的工作部件,清洗後要晾幹上油,安裝,最好用布等罩住,防止灰塵落入,如發現被腐蝕或損壞的零件等應立即更換。
三、打孔通氣機械
(一)打孔機
打孔主要是改善土壤的通透性,使水、肥及其他養分很容易進入土壤,促進草坪草對地表營養的吸收,使草根能向土壤深層生長,增強草坪草的抗旱性,也能加強草坪表面排水能力。打孔有專門的草坪打孔機(表7.2-4),打孔有手工打孔機和動力打孔機。手工打孔機主要用於一般動力打孔機作業不到的地方,如樹根附近,花壇周圍及運動場球門桿周圍等。動力打孔機有小型手扶打孔機和大型刀輥或刀盤滾動式打孔機。小型手扶打孔機適用於各種草坪的打孔作業,大型動力打孔機適用於大面積綠地的打孔作業。根據打孔通氣的要求不同,打孔機的刀具也有所不同,一般分4種類型。
1.扁平深穿刺刀 主要用於深層土壤的耕作與通氣。
2.空心管刀 主要用於草坪的打孔通氣。空心管刀可將原有的土壤帶出,這樣可以添加新土,在不破壞原有土壤結構時,更新土壤,利於肥料進入草坪根部,加快水的滲透與擴散。
3. 圓錐實心刀 主要用於積水的草坪,讓水流入洞內,使草坪乾燥。
4.扁平切根刀 主要用於切斷草坪草盤結的根,達到通氣的作用,促進草坪草的生長,有許多打孔機的空心管刀和圓錐實心刀是可以互換的。
(二)切根梳草機
枯草層是由枯死的根、莖、葉組成的緻密層,一旦草坪草上形成枯草層,會阻止土壤吸收水、氧氣、肥料等,影響草坪草的正常生長,使草坪易患病蟲害,採用切根梳草機就可以改善這種狀況,恢復草坪的正常生長。切根梳草機有各種類型,有手扶梳草機與拖拉機懸掛梳草機,小型手扶梳草機一般由一台功率為2.2~3.7kW的單缸風冷汽油發動機為動力,梳草寬度為46cm,一台12kW小型拖拉機懸掛的梳草機的梳草寬度1.1m。
四、草坪滾壓機械
在草坪建植里坪床准備的最後一道工序為滾壓,在播種後還要進行滾壓,象賽馬場等運動場草坪在比賽前後也進行滾壓,滾壓的目的是提高場地的硬度和平整度,有控制草坪草向上生長,促進草坪草分櫱。專用草坪滾壓機有手扶式和乘坐式兩種。滾壓機的滾壓幅寬為0.6~1m,重量為120~500kg不等。滾壓機拖帶的滾筒一般是重量可調的空心滾,根據土壤狀況和草坪建植需要注水或沙來調節使用重量。大型拖拉機牽引的滾壓機幅寬可達2m以上,重量可達3500kg。
五、草坪修邊機械
修邊機也稱切邊機。為了保持草坪邊緣的整齊美觀,常用修邊機來修整。修邊機有手持式電動機驅動的修邊機、小型手推式修邊機、大型拖拉機驅動的修邊機。如特夫柯(TURFCO)品牌TLC系列87302型修邊機為2.2kW B&S I/C 發動機,30°傾角(可調節),切深7.6cm(可調節)。
六、覆沙機
覆沙機主要用於撒種、梳根後覆土,也可用於補播種子。有助於改良表層土壤結構,調整草坪平整度。如美國托羅TORO品牌1800型自走式覆沙機容量為0.5m,覆寬153cm。
七、噴灌設備
噴灌最早出現在19世紀,主要用於果園與苗圃,隨後就迅速發展到農業、草地、蔬菜園等。草坪的灌溉有噴灌、溝灌、澆灌等,多採用噴灌方式。噴灌受風的影響較大,一般3~4級風以上,部分水滴被風吹走,灌溉的均勻度大大降低,如果溫度過高,空氣乾燥,水滴會蒸發損失可達10%。
(一) 噴灌機
草坪應用最多的移動式噴灌系統是卷盤式(自卷管)噴灌機,由絞盤和噴頭車組成,其工作原理是利用壓力水驅動水蝸輪旋轉,通過變速機構帶動絞盤旋轉,隨絞盤旋轉,輸水軟管慢慢纏繞到絞盤上,噴頭車隨之移動進行噴灑作業。如義大利OCMIS移動無動力自卷管噴灌機在運動場上可以方便使用,也有自帶驅動車滾移式噴灌機,滾移式噴灌機(也叫滾輪式噴灌機),是一種大型半自動化噴灌機組。由驅動車、輸水支管(兼作輪軸)、從動輪、引水軟管、噴頭、噴頭矯正器、自動泄水閥、制動支乾等組成。其中噴頭一般採用搖臂式旋轉噴頭,從動輪直徑有1.45m、1.63m和.93m三種。
(二).噴頭
草坪用噴頭種類繁多,為噴灌系統的關鍵部分。不同噴頭的工作壓力、射程、流量及噴灌強度范圍不同,用於草坪的噴頭根據工作壓力(或射程)的大小可分為低壓噴頭、中壓噴頭和高壓噴頭。根據噴頭的結構形式和水流形狀又分為庭院式噴頭、埋藏式(上噴式)噴頭和搖臂式噴頭三大類。
1.庭院式噴頭 庭院噴頭多數為低壓噴頭,以自來水為主要水源,適用於公園、機關、廠區綠化、街道綠地及庭院內的小片草坪和花卉的噴水。
(1)手持式噴頭 外型類似手槍,造型簡單,能開關,通過快速接頭與水管連接。
大多集多種噴嘴一身。轉換噴嘴可噴出不同水型。常用型號有國產的PS型、以色列的LP3M、LP5型等。
(2)搖擺式噴頭 主要由孔管、曲柄機構、水蝸輪等構成,工作時水流驅動弧型噴臂
搖擺。多孔射流,噴出水線如風中楊柳左右搖擺,景緻優美。噴灑面多為矩形,可通過調整曲柄機構來控制噴管擺幅大小。主要型號有L111、L100B、PB等。
(3)旋轉式噴頭 主要有孔管式、甩片式等幾種,孔管式噴頭的每一孔管上有多個出
水口,利用噴出水流的反作用力旋轉,水型美觀,如PK孔管式和252式。甩片式噴頭則是利用水流沖擊力旋轉,霧化效果好且價格便宜。
(4)固定散射式噴頭 分地埋式和和地上式兩種,水呈膜狀散射噴出,霧化效果好,
具噴泉效果。有的角度可調(0~360),可適應復雜不規則地形,有的通過更換噴嘴可獲得圓形或矩形噴灑面,其中矩形噴灑面的噴頭對一些長條型綠化帶的噴水極為適宜。雨鳥的1800系列均屬於這類噴頭。
(5)花式噴頭 集多種噴頭於一身,通過旋轉其外罩,對准不同的噴嘴,能噴出最多
十餘種噴型的水流,可適用更為復雜的不規則的小塊草坪。
2.埋藏式(上噴式)噴頭 草坪專用,不用時噴頭埋藏在地下,頂部與地面平齊,可承受人與剪草機碾壓,便於管理和行動。工作時升降體在水壓作用下自動升起,水流從升降體頂部噴嘴噴出。停水(失壓)後,升降體在重力和彈簧恢復力作用下自動返回外殼。
(1)內水流驅動式 工作時升降體伸出,水流從升降體頂部噴嘴以射流狀噴出,升降體邊噴邊自動旋轉。旋轉角從20到360,多數在45至90以整數變化。如雨鳥R50系列、F4系列等,其射程及流量大都可調。該類噴頭由內水流驅動,是歐美最流行的一類噴頭,依其具體驅動方式有可分為齒輪驅動式、滾球驅動式、水蝸輪驅動式和活塞式,其中又以前兩種居多。
(2)埋藏搖臂式噴頭 相當於在噴頭外罩內安裝了一個搖臂式噴頭,噴頭伸出地面後藉助水流沖擊搖臂撞擊噴管轉動,按即定角度噴灑,中小型搖臂噴頭多由塑料製成,大射程搖臂噴頭多由銅鋁合金製成。該類噴頭一般體積大,但結構簡單,工作可靠,且價格便宜,如雨鳥T-BIRD系列埋藏式噴頭,工作壓力0.17~0.45MPa,流量為0.2~1.95m/h,射程為5.8~12.8m,噴灌強度6~42mm/h,噴射仰角15°、25°,升降高度100mm、150mm、300mm三種。而R-50、R-50SAM型工作壓力為0.17~0.41MPa,噴射仰角23°,升降高度92mm,流量為0.34~1.93m/h, 射程為8.2~15.3m,噴灌強度7~30mm/h。
(3)散射式埋藏噴頭 噴頭升降體升出地面後並不旋轉,水由噴嘴呈固有或設定好的噴灑角度散射出去。這類噴頭射程一般5m以下,霧化效果較好,多用於小面積草坪噴灌,大面積使用能塑造出壯觀的噴泉效果,該類噴嘴型號眾多,有的型號可在0~360°內調整,還有的能噴出正方型或長方形。如雨鳥RIAN BIRD 1800系列地埋升降式、非旋轉散射式噴頭,升降高度為5~30cm,流量0.07~0.84m/h,射程1.5~6.1m,工作壓力0.1~0.2MPa。而R-50系列流量0.14~10.04m/h,射程6.8~25m,工作壓力0.2~0.7MPa。
3.搖臂式噴頭 轉動機構是一個裝有彈簧的搖臂,工作時搖臂在噴射水流的反作用下旋轉一定角度,然後搖臂反彈,在其反作用力及切入水流後的切向附加力作用下,撞擊噴管轉動一定角度,然後進入第二個循環,不斷重復。轉向機構可在20°~340°范圍內調整,進行扇形噴灑,脫開轉向機構可做360°全圓旋轉,可適應各種復雜地形。當噴頭布置在地塊邊緣時,為防止濺起的水花淋濕道路或建築物,設計了專用精確噴管,如美國的雨鳥RAIN BIRD生產10多種搖臂式噴頭,射程7.9~67.2m,材料多為銅制,還有工程塑料和不銹鋼等制。此外,噴頭一般還有散水針或壓水板用於調節噴頭射程和霧化程度。
八、噴灑機械
噴灑機主要用於噴灑化學葯劑,如殺蟲劑、除草劑等,噴灑劑也可噴灑液體肥料。按照噴灑物體的不同和噴灑出物體的顆粒大小,有噴霧機、噴粉機、彌霧機、超低量噴霧機、靜電噴霧機、噴煙機等;按動力配備方式可分為手動式與機動式;按機器的配置形式可分為手扶式、背負式、擔架式、牽引式、懸掛式和自走式。手動噴霧機一般結構簡單、輕便,但勞動強度較大,效率低。工作壓力可達392.266~588.399kPa,彌霧噴粉機是用一台機器更換少量部件,即可進行彌霧、超低量噴霧、噴粉、噴灑顆粒、噴煙等作業。超低量噴物機具有用葯量少、霧滴細、粘著力強,分布均勻、葯效持久等優點。
❹ 草坪上所使用的自動噴灌器效果如何
草坪上所使用的自動噴灌器效果如何?
噴灌的適應區域廣對土地平整的訴求不高地形復雜的山丘緩坡地大小不均勻的田塊可以進行噴灌大田作物、瓜果蔬菜、經濟作物、果樹、牧草等都可以拿來噴灌。 另外,灌溉不僅可以灌溉農作物,還可以噴灑肥料、農葯,防止霜凍和乾燥熱風等。水源。 河流、湖泊、水道、池塘、庫、井、泉均可作為噴灌系統的水源。 根據自身條件,噴水器、柴油機、電動機或汽油機等可以作為噴灌系統的動力,功率需要與水泵配套。
❺ 草地噴水器旋轉原理
噴水器頂部是一個斜面,當有強壓水流打在上面時就會旋轉。原理與風車版類似,風車是風吹上去,它旋轉,權噴水器是水沖上去,它旋轉。
正向轉動的時候,阻水器的頻率低。當噴頭噴水的時候,阻水器被水流沖開,然後在彈簧的作用下,阻水器迅速彈回,把噴頭擊打一下,噴頭偏離一個很小的角度。同時阻水器又會被水流沖開,然後再彈回,擊打一次噴頭。
(5)草坪上的自動噴水裝置多少錢擴展閱讀
噴頭的射程大小同水的壓力高低直接相關。低壓噴頭工作壓力為 0.1 ~0.2兆帕,射程為5~14米,又稱近射程噴頭;中壓噴頭工作壓力為0.2~0.5兆帕,射程14~40米,又稱中射程噴頭;高壓噴頭工作壓力為0.5~0.8,射程在40米以上,又稱遠射程噴頭。
常用的結構型式有單列和多列孔管式噴灑器,折射式、縫隙式和離心式固定噴頭,以及搖臂式、葉輪式、垂直擺臂式、反作用式和全射流式旋轉噴頭等。
❻ 草坪灌溉系統如何鋪設
草 坪 噴 灌 系 統 簡 介
灌溉是彌補自然降水在數量上的不足與時空上的不均、保證適時適量地滿足草坪生長所需水分的重要措施。以往的草坪綠化工程,很多沒有配套完整的灌溉系統,灌水時只能採用大水漫灌或人工灑水。不但造成水的浪費,而且往往由於不能及時灌水、過量灌水或灌水不足,難以控制灌水均勻度,對草坪的正常生長產生不良影響。隨著城鎮建設的不斷發展,城市人口大量集中,工業和生活用水迅速增加,旅遊、休閑、運動場及居民小區等各種綠地面積越來越大,城市供水的緊張狀況日益突出。傳統的地面大水漫灌已不能滿足現代草坪灌溉的要求,採用高效的灌水方式勢在必行。
噴灌,以其節水、節能、省工和灌水質量高等優點,越來越被人們所認識。近年來草坪噴灌發展很快,有逐步取代人工地面灌溉的趨勢。
一、草坪噴灌的特點
噴灌系統的設計和管理必須適應草坪的特點,才能滿足其需水要求,保證正常生長。
噴灌設備的安裝不能影響草坪的維護作業。草坪需要經常性的修剪、植保、施肥等,這些作業往往由機械完成。因此,除應選擇草坪專用埋藏式噴頭外,同時需精心施工,使之避免與草坪上的機械作業發生矛盾。
設備選型和管網布置應適應草坪的種植方式。由於景觀的需要,園林綠化中草坪的種植地塊很多不是規則的形狀,如高爾夫球場,且有時同一工程中的不同地塊呈零星分布,增加了噴灌系統中設備選型和管網布置的難度。
灌水管理應與草坪病害防治結合起來。很多草坪病害,特別是真菌類病害與草坪葉面和土壤濕度關系密切。在灌水管理中,制定合理的灌溉制度,包括灌水周期、灌水時間、灌水延續時間等,對控制草坪病害十分重要。
噴灌系統在滿足草坪需水要求的同時,需充分注意景觀和環境效果。精心設計的噴灌系統,通過正確選擇噴頭和進行噴點的布置,不僅能滿足草坪需水,而且在灌水時可以形成水動景觀效果。
二、噴灌系統的組成
一個完整的噴灌系統一般由噴頭、管網、首部和水源組成。
1.噴頭:噴頭用於將水分散成水滴,如同降雨一般比較均勻地噴灑在草坪種植區域。
2.管網:其作用是將壓力水輸送並分配到所需灌溉的草坪種植區域。由不同管徑的管道組成,分干管、支管、毛管等,通過各種相應的管件、閥門等設備將各級管道連接成完整的管網系統。現代灌溉系統的管網多採用施工方便、水力學性能良好且不會銹蝕的塑料管道,如PVC管、PE管等。同時,應根據需要在管網中安裝必要的安全裝置,如進排氣閥、限壓閥、泄水閥等。
3.首部:其作用是從水源取水,並對水進行加壓、水質處理、肥料注入和系統控制。一般包括動力設備、水泵、過濾器、施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表、壓力表,以及控制設備,如自動灌溉控制器、衡壓變頻控制裝置等。首部設備的多少,可視系統類型、水源條件及用戶要求有所增減。如在利用城市供水系統作為水源的情況下,往往不需要加壓水泵。
4.水源:井泉,湖泊、水庫,河流及城市供水系統均可作為噴灌水源。在草坪的整個生長季節,水源應有可靠的供水保證。同時,水源水質應滿足灌溉水質標準的要求。
三、噴頭的選型與布置
噴頭的選型
選擇噴頭時,除需考慮其本身的性能,如噴頭的工作壓力、流量、射程、組合噴灌強度、噴灑扇形角度可否調節之外,還必須同時考慮諸如土壤的允許噴灌強度、地塊大小形狀、草坪品種、水源條件、用戶要求等因素。另外,同一工程或一個工程的同一輪灌組中,最好選用一種型號或性能相似的噴頭,以便於灌溉均勻度的控制和整個系統的運行管理。在已建項目中,有的為片面追求水景效果,安裝了各種性能截然不同的噴頭,致使灌溉均勻度無法保證。選擇噴頭時需特別注意的是,灌溉系統不是噴泉,其目的是為了彌補植物需水時空上的不足,而不是創作人工水景。因此,只能在首先滿足草坪需水的前提下,盡量照顧到景觀效果。
目前,草坪噴灌系統一般均採用埋藏升降式草坪噴頭。
此類噴頭品種繁多,以美國雨鳥公司(RAIN BIRD)的產品為例,按射程分,有0.9~6.1米的小射程噴頭,6.4~15.3米的中等射程噴頭,11.6~25.0米的大射程噴頭;按驅動機構分,有球驅動、齒輪驅動和搖臂噴頭;按調節方式分,有無工具調節和有工具調節噴頭,等等。這些噴頭均可在加壓噴水時自動彈出地面,而灌水停止時又縮入地面,不會影響園林景觀和草坪上的機械作業。
1.1 小射程噴頭一般為非旋轉散射式噴頭,如雨鳥1800系列、UNI-Spray系列。這些噴頭的彈出高度有50mm、75mm、100mm、150mm和300mm,可選配噴灑形式繁多或可調角度的噴嘴,噴灌強度較大。不但適用於小塊草坪,也可用於灌木、綠籬的灌水和洗塵。這類噴頭的噴嘴大多為「匹配灌溉強度噴嘴」,即無論全圓噴灑,還是半圓或90度及其他角度,其灌溉強度基本相同。這種特性對保證系統的噴灑均勻度極為有利。
1.2 中等射程噴頭多為旋轉噴頭,如雨鳥T-Bird系列齒輪驅動無工具調節噴頭、R-50球驅動無工具調節噴頭、Maxi-Paw搖臂式無工具調節噴頭、5004齒輪驅動有工具頂部調節噴頭。這些噴頭適用於中型面積綠地的灌溉。其中T-Bird、R-50和5004噴頭均配有雨鳥公司性能獨特的雨簾(Rain Curtain)噴嘴,使噴灑均勻度大為提高;Maxi-Paw噴頭尤其適合水源水質較差的條件。
1.3 大射程噴頭,如雨鳥Falcon和Talon系列均為旋轉式齒輪驅動頂部有工具調節噴頭。其特點是材料強度高,抗沖擊性能好。除用於大面積草坪灌溉外,特別適合於運動場草坪灌溉系統。由於高爾夫球場草坪與一般公共草坪相比具有本身的特殊性,因此,高爾夫球場草坪噴頭獨成體系,如雨鳥Eagle系列和Impact-D系列噴頭,即專為高爾夫球場草坪噴灌而設計。
在各種射程的噴頭中,均可選擇「止溢型」噴頭。帶止溢功能的噴頭一般安裝在地形起伏較大的草坪噴灌系統中的地形較低的部位,可有效防止當灌水停止時管道中的水從低位噴頭溢出,影響噴頭周圍草坪的正常生長。
土壤的允許噴灌強度是影響噴頭選型的主要因素之一。噴灌強度是指單位時間內噴灑在地面上的水深。我們一般考慮的是組合噴灌強度,因為灌溉系統基本上都是由多個噴頭組合起來同時工作。對於噴灌強度的要求是,水落到地面後能立即滲入土壤而不出現積水和地面徑流,即要求噴頭的組合噴灌強度(ρ組合)應小於等於土壤的水入滲率。各類土壤的允許噴灌強度(ρ允許)的參考值見下表:
各類土壤的允許噴灌強度(mm/h)
土壤類別
砂土
壤砂土
砂壤土
壤土
粘土
允許噴灌強度
20
15
12
10
8
噴頭組合噴灌強度的計算公式為:ρ組合(mm/h)=1000q/A
式中:q為單噴頭的流量(m3/h);A為單噴頭的有效控制面積(m2)。
另外,土壤的允許噴灌強度隨著地形坡度的增加而顯著減小。如坡度大於12%時,土壤的允許噴灌強度將降低50%以上。因此,對於地形起伏的工程,在噴頭選型時需格外注意。
2、噴頭的布置
噴灌系統中噴頭的布置包括噴頭的組合形式、噴頭沿支管上的間距及支管間距等。噴頭布置的合理與否,直接關繫到整個系統的灌水質量。
噴頭的組合形式主要取決於地塊形狀以及風的影響,一般為矩形和三角形,或為其特例正方形和正三角形。矩形或正方形布置,適用於地塊規則,邊緣成直角的條件。這種形式設計簡便,容易做到使各條支管的流量比較均衡;三角形或正三角形布置,適用於不規則地塊,或地塊邊界為開放式,即使噴灑范圍超出部分邊界也影響不大的情況。這種布置抗風能力較強,噴灑均勻度要高於矩形或正方形,同時所用噴頭的數量相對較少,但不易作到使各條支管的流量均衡。有時地塊形狀十分復雜,或地塊當中有障礙物,使噴頭的組合形式為不規則形。但在多數草坪噴灌系統中,可盡量採用正方形或正三角形布置。
2.1 正方形布置
正方形布置時,噴頭沿支管上的間距與支管間距相等,但對角噴頭之間的距離是支管間距的1.41倍。考慮到風的影響,推薦噴頭間距為噴頭射程(R)的0.9-1.1倍,見下表:
風速(km/h)
0-5
6-11
12-20
正方形最大間距
1.1R
1.0R
0.9R
2.2 正三角形布置
正三角形布置時,各個噴頭之間的距離相等,但支管間距為噴頭間距的0.866倍。考慮到風的影響,推薦噴頭間距為噴頭射程(R)的1.0-1.2倍,見下表:
風速(km/h)
0-5
6-11
12-20
正三角形最大間距
1.2R
1.1R
1.0R
在噴頭布置完畢後,應根據實際布置結果對系統的組合噴灌強度進行校核。特別是在地塊的邊角區域,因噴頭往往是半圓或90度而不是全圓噴灑,若選配的噴嘴與地塊中間全圓噴灑的噴頭相同,則該區域內的噴灌強度勢必大大超過地塊中間。所以,為保證系統良好的噴灑均勻度,一般安裝在邊角的噴頭須配置比地塊中間的噴頭小2-3個級別的噴嘴。
四、草坪噴灌系統的設計
有了性能優越、質量可靠的噴頭,還必須對系統進行精心設計,才能真正發揮噴灌的作用,達到預期的效果。草坪噴灌系統的設計一般包括以下步驟:
(一)灌溉需水量的確定
需水量包括土壤與地表的蒸發量和植物本身消耗的蒸騰量,也稱作植物騰發量。影響需水量的因素有氣象條件(溫度、濕度、輻射及風速等)、土壤性質及其含水狀況、植物種類及生育階段等。由於上述這些影響因素錯綜復雜,確定灌溉需水量最可靠的辦法是進行實際觀測。但往往在規劃設計階段缺乏實測資料,這時就需要根據影響需水量的因素進行估算。估算灌溉需水量的方法很多,可通過公式進行計算,或參照下列經驗數據選取:
氣象條件
濕冷
乾冷
濕暖
乾暖
濕熱
乾熱
日需水量(mm)
2.5-3.8
3.8-5.0
3.8-5.0
5.0-6.4
5.0-7.6
7.6-11.4
表中,「冷」指仲夏最高氣溫低於21攝氏度;「暖」 指仲夏最高氣溫在21至32攝氏度之間;「熱」 指仲夏最高氣溫高於32攝氏度;「濕」指仲夏平均相對濕度大於50%;「干」 指仲夏平均相對濕度低於50%。
灌溉系統的設計,應滿足草坪需水高峰期的日需水量,即按最不利的條件設計,選取特定氣象條件下的最高日需水量,以使系統有足夠的供水能力。
(二)輪灌組的劃分
灌溉系統的工作制度通常分為續灌和輪灌。續灌是對系統內的全部管道同時供水,即整個灌溉系統作為一個輪灌區同時灌水。其優點是灌水及時,運行時間短,便於其他管理操作的安排;缺點是干管流量大,工程投資高,設備利用率低,控制面積小。因此,續灌的方式只用於草坪單一且面積較小的情況。
對於絕大多數灌溉系統,為減少工程投資,提高設備利用率,擴大灌溉面積,一般均採用輪灌的工作制度,即將支管劃分為若干組,每組包括一個或多個閥門,灌水時通過干管向各組輪流供水。
輪灌組劃分的原則
1.1 輪灌組的數目應滿足草坪需水要求,同時使控制灌溉面積與水源的可供水量相協調;
1.2 對於手動、水泵供水且首部無衡壓裝置的系統,每個輪灌組的總流量盡可能一致或相近,以使水泵運行穩定,提高動力機和水泵的效率,降低能耗;
1.3 同一輪灌組中,選用一種型號或性能相似的噴頭,同時種植的草坪品種一致或對灌水的要求相近;
1.4 為便於運行操作和管理,通常一個輪灌組所控制的范圍最好連片集中。但自動灌溉控制系統不受此限制,而往往將同一輪灌組中的閥門分散布置,以最大限度地分散干管中的流量,減小管徑,降低造價。
2、輪灌組數目的確定
輪灌組的數目,取決於每天允許運行時間、灌水周期和一次灌水延續時間。對於固定式灌溉系統,其輪灌組數目可根據下式確定:
N≤
式中:
N - 系統允許劃分輪灌組的最大數目,取整數。
c - 一天運行的小時數,一般不超過20小時。草坪噴灌系統中,一天的可運行時間往往受到多種因素限制。如公共開放綠地在有人為活動時、運動場草坪在比賽時均不能灌水;草坪為控制病害,對於灌水時間也有特殊要求。
T - 灌水周期,即兩次灌水之間的間隔時間(天)。由於草坪的根系層淺,根層土壤持水能力有限,因此用水高峰期時灌水周期多以一天計。但灌水過於頻繁會使草坪發病率高,抗踐踏性差,生長不夠健壯,所以也有時人為延長灌水周期。
t - 一次灌水延續時間(小時)。取決於工程所在地氣候條件和系統的組合灌水強度以及灌水周期。假如灌水周期為一天,那麼每一輪灌組的一次灌水延續時間只要滿足草坪當天的需水即可。
3、輪灌組閥門的選擇及其安裝位置
3.1 輪灌組閥門即支管的控制閥的規格通常與支管的公稱管徑相同。在某些特殊情況下,閥門的尺寸可能小於或大於支管管徑,但相差不應超過一級管徑的范圍。閥門的選擇還受到閥門本身過流能力和壓力損失的限制,特別是自動控制灌溉系統中的電磁閥,在選用時一定要考慮其技術性能。
3.2 閥門應設置在便於操作、維修的位置,特別是手動操作噴灌系統,最好將閥門安裝在噴頭的噴灑范圍之外,使操作人員不會在工作時被淋濕。
3.3 閥門及其閥門井(箱)的位置不能影響正常的交通、人為活動及園林景觀。例如,在足球場草坪灌溉工程中,閥門不應安裝在場地內部。
3.4 在可能的情況下,閥門最好位於所控制的一組噴頭的中心部位,以利於平衡支管流量與壓力,減小支管管徑。
(三)灌溉系統的水力計算
在完成噴頭選型、布置和輪灌區劃分之後,即可計算各級管道的流量和進行水力計算。某一支管流量為該支管上同時工作的噴頭流量之和,干管流量為系統中同時工作的噴頭流量之和。流量確定後,即可選擇管徑並計算管道和系統的水頭損失。水力計算的主要任務就是確定管道的水頭損失。
管道水頭損失的計算方法
水在管道內流動會產生機械能的損耗,即水頭損失。水頭損失可分為沿程摩阻力損失和局部阻力損失兩種類型。沿程水頭損失為水流過一定管道距離後由於水分子的內部摩檫而引起的損失;局部水頭損失為水流經過各種管件、閥門等設備時因流態的變化而產生的損失。沿程水頭損失與局部水頭損失之和即為管道的總水頭損失。
1.1沿程水頭損失的計算
很多計算沿程水頭損失的經驗公式。對於硬質塑料管道(PVC),目前常用的計算公式如下:
Hf = 9.48X104
式中:Hf為沿程水頭損失(m);L、Q、d分別為管道長度(m)、流量(m3/h)和管道內徑(mm)。
1.2局部水頭損失的計算
局部水頭損失計算公式為:
Hj =ξ
式中:Hj為局部水頭損失(m);ξ為局部阻力損失系數,與管件、閥門的類型與大小有 關;v、g分別為管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。
對於較大的灌溉系統,如真正按照公式計算各個管件、閥門處的局部水頭損失,工作量將十分龐雜。因此在實際設計工作中,一般先計算出沿程水頭損失Hf,然後取局部水頭損失Hj = 10% Hf 即可滿足設計要求。
2.支管水力計算
由於在支管上一般安裝多個噴頭,因此支管內的流量沿流程按一定規律遞減,故支管的實際沿程水頭損失比按支管總流量的計算值要小的多,即:Hf實際 = F × Hf
式中:F為多口出流系數,其值在一般在0.3-0.6之間,與出口數量、第一個出口位置和管材有關,可通過計算或查表得出。
支管的水力計算主要依據噴灑均勻的原則,即要求支管上任意兩個噴頭的出水量之差不能大於10%。將這一原則轉化為對壓力的要求,即應使支管上任意兩個噴頭處的壓力不能超過噴頭設計工作壓力(H設)的20%。設計時,不但要計算水頭損失,而且還要考慮地形對壓力的影響。
在實際工程中,有時為節省投資而採用變徑支管,或受地塊形狀影響出水口不一定是等間距和等流量,這時就需要對支管分段進行計算。
支管的水力計算往往是一個反復的過程。在噴頭選型、布置和支管長度確定後,水力計算的基本流程為:計算支管流量→初設管徑→計算水頭損失→校核出水口處壓力差是否小於等於20% H設→若超過20% H設,調整管徑後重復計算→最後確定支管管徑。
設計時,一般不用對所有支管進行計算,可選取最「危險條件」下的支管做水力計算。「危險條件」在大多數情況下發生在距首部最遠的支管,或系統內地形最高部位的支管。若系統的壓力能滿足這些支管的壓力要求,也就自然滿足其他支管的壓力要求。
3.干管水力計算
3.1 管徑的初步確定
管道的管徑,特別是干管的大小對灌溉系統的總投資影響較大。管徑太大,投資增加,經濟上不合理;管徑太小,水頭損失大,需配置較大水泵,系統運行費用高,且管內流速大,易產生水擊現象,對管道的安全不利。干管管徑的初步估算可採用以下經驗公式:
D = 11 (Q<120m3/h時)
式中:D為管徑(mm);Q為流量(m3/h)。
或採用經濟流速法公式:D = 1.13
式中:D為管徑(mm);Q為流量(m3/s);V為經濟流速,根據經驗一
般取V≤3m/s。
3.2 干管水力計算
干管水力計算相對支管簡單一些,分別按不同管段的管徑、流量和長度計算水頭損失即可,其總的要求是在沿干管的各支管分流處的壓力需滿足各支管進口對壓力的要求。
(四)水泵的選擇
選擇水泵的主要任務是確定水泵的流量和揚程。在上述步驟完成後,即可計算流量和揚程。
水泵流量: Q = ∑N噴頭q
水泵揚程: H = H設+∑Hf+∑Hj±Δ
式中:N噴頭為同時工作的噴頭數;q為單噴頭流量;H設為噴頭設計工作壓力(m);∑Hf為水泵至典型噴頭之間管路沿程水頭損失之和(m),所謂典型噴頭一般是距泵站最遠或位置最高的噴頭;∑Hj為水泵至典型噴頭之間局部水頭損失之和(m),其中應包括閥門、過濾設備及施肥設備的局部水頭損失;Δ為典型噴頭與水源水面或井內動水位的高差(m)。
具體選擇水泵型號時,可參照有關水泵生產廠家的產品目錄,所選水泵的實際流量和揚程一般應稍大於上述計算值,以確保滿足設計要求。
對於用城市供水管網作為水源的灌溉系統,不必選擇水泵,而是應校核供水管網所能提供的壓力是否滿足灌溉系統的所需壓力(即上述計算的揚程值)。若不滿足,一般需增大各級管徑,以減小水頭損失;或選擇低壓性能好的噴頭,使灌溉系統所需壓力小於等於城市供水管網的壓力。
五、噴灌系統的施工安裝
噴灌系統施工安裝的總的要求是,嚴格按設計進行,必須修改設計時應先徵得設計單位同意並經主管部門批准。涉及到有關建築物的施工,應符合現行規范的要求,如《給排水建築物施工及驗收規范》、《地下防水工程施工及驗收規范》等。針對草坪噴灌系統的特點,在其施工與安裝時,應注意以下問題:
(一)在已有草坪的地塊內施工,除盡量保護現有草坪外,要特別注意管溝棄土的處理。棄土須分層放置,埋管時須按與開挖時相反的順序分層回填,以保證沿管線種植層內的土壤與原有土壤一致。
(二)在干管和每條支管上應安裝放水裝置,以便於沖洗管道以及冬季防凍。即使在無凍害的南方地區,在非灌溉季節一般也應放空管道,防止水長期滯留在管道中產生微生物,附著在管壁和噴頭上影響噴灌效果。放水裝置除常見的閘閥、球閥外,還有自動泄水閥,可在灌水停止後自動排出管道中的水。
(三)對於系統壓力變化或地形起伏較大的情況,支管閥門處應安裝壓力調節設備,如雨鳥公司生產的與電磁閥相配套的PRS-B型壓力調節器,使支管進口處壓力均衡,保證系統的噴灑均勻度。另外,在必要的管段還應安裝進排氣閥、泄壓閥等,用以保護系統的安全。
(四)為便於臨時取水,或對噴灌不易控制的邊角地段進行人工灌溉,在主管道上一般需安裝一定數量的快速取水閥(方便體),如雨鳥P33型快速取水閥。這種快速取水閥與所配套的鑰匙配合使用,插入鑰匙,閥門即可自動開啟供水;若要停止灌水,只需取下鑰匙,閥門會自動關閉。
(五)地埋式草坪噴頭的安裝
1、安裝前須對噴頭進行預置。可調噴灑扇形角度的噴頭,出廠時大多設置在180度,因此在安裝前應根據實際地形對噴灑扇形角度的要求,把噴頭調節到所需角度。另外,有的噴頭,如雨鳥R-50,還應將濾網進水口號設置為與噴嘴標號一致。
2、噴頭的頂部應與最後的地面相平。這就要求在安裝噴頭時噴頭頂部要低於鬆土地面,為以後的地面沉降留有餘地;或在草坪地面不再沉降時再安裝噴頭。
3、噴頭與支管的連接,最好採用交接接頭(Swing Joint),也稱千秋架。可有效防止由機械沖擊,如剪草機作業或人為活動而引起的管道和噴頭損壞。同時,採用鉸接接頭,便於施工時調整噴頭的安裝高度。
4、在管理不便的地區,可安裝與噴頭配套的防盜配件,以防止噴頭的丟失。如雨鳥PVRA噴頭專用防盜接頭,安裝在噴頭進口處,當有人試圖將噴頭旋轉擰下時,該接頭與噴頭一起轉動而不能擰下,只有將草坪挖開,用工具才能把此接頭和噴頭卸下。
六、草坪灌溉系統的自動控制
隨著經濟的發展,對草坪綠化工程水平的要求越來越高。同時,為進一步解決水資源、能源的短缺和人工成本增加等問題,越來越多的草坪綠化工程採用自動控制灌溉系統。目前常用的自動控制系統可分為時序控制灌溉系統和中央計算機控制灌溉系統兩大類。
時序控制灌溉系統
時序控制灌溉系統將灌水開始時間、灌水延續時間和灌水周期作為控制參量,實現整個系統的自動灌水。其基本組成包括:控制器、電磁閥,還可選配土壤水分感測器、降雨感測器及霜凍感測器等設備。其中控制器是系統的核心。灌溉管理人員可根據需要將灌水開始時間、灌水延續時間、灌水周期等設置到控制器的程序當中,控制器既通過電纜向電磁閥發出信號,開啟或關閉灌溉系統。
控制器的種類很多,可分為機電式和混合電路式,交流電源式和直流電池操作式等。其容量有大有小,最小的控制器只控制單個電磁閥,而最大的控制器可控制上百個電磁閥。
電磁閥一般為交流24伏隔膜閥,通過電纜與控制器相連。電磁閥啟閉時有一定時間的延遲,這一特性可有效防止管網中的水擊現象,保護系統安全。
目前國內的自動控制灌溉系統,基本上均為時序控制灌溉系統。
中央計算機控制灌溉系統
中央計算機控制灌溉系統,將與植物需水相關的氣象參量(溫度、相對濕度、降雨量、輻射、風速等)通過自動電子氣象站反饋到中央計算機,計算機會自動決策當天所需灌水量,並通知相關的執行設備,開啟或關閉某個子灌溉系統。在中央計算機控制灌溉系統中,上述時序控制灌溉系統可作為子系統。
美國雨鳥公司開發的MAXICOM2中央計算機控制灌溉系統,可通過有線、無線、光纜、電話線等方式對無限量的子系統實現計算機遠程式控制制,如對小到一個公園、大到一個城市甚至幾個城市的所有園林灌溉系統,均可由一台中央計算機進行自動控制。
這種中央計算機控制灌溉系統是真正意義上的自動灌溉系統。目前在很多發達國家的園林綠地灌溉系統,以及高爾夫球場的灌溉系統中已被廣泛採用。
七、草坪的用水管理
用水管理是草坪噴灌系統全部管理工作的核心。草坪噴灌系統建成後,用水管理的好壞,直接關繫到噴灌系統能否發揮其應有的作用。用水管理的基本任務是,根據噴灌系統的規劃設計和當地氣候、草坪種類、生育階段、土壤水分、水源供水等狀況,合理組織草坪噴灌作業,達到提高灌溉效率、保持草坪最佳生長狀態的目的。其具體內容包括以下幾個方面。
(一)灌水計劃的制定
噴灌系統的設計一般是按滿足最不利的條件作出的,可滿足草坪最大的需水要求。而在系統運行時,應根據實際情況確定灌水計劃,包括灌水時間、灌水延續時間、灌水周期等。
1、灌水時間
灌溉季節,在一天內的大部分時間均可灌水。但應避免在炎熱的夏季中午灌水,以防燙傷草坪,而且此時蒸發量最大,水的利用率低。夜間灌水可避免上述情況,但人們往往擔心因草坪葉面濕潤時間太長,容易引發病害。夜間灌水的這一弊端可通過施用殺菌劑來解決。清晨灌水,陽光和晨風可使葉面迅速變干,是較為理想的灌水時間。但對於非自動控制的噴灌系統,夜間和清晨灌水對操作人員會帶來一些不便,因此,傍晚灌水也是較好的選擇。
灌水時間還受到人為活動的限制。如高爾夫球場,基本上都在夜間灌水,這樣草坪不會對白天球員打球產生影響;足球場草坪應在比賽之前一天灌水完畢,以減輕比賽時對場地的損壞和影響運動員的比賽成績。
2、灌水延續時間
灌水延續時間的長短,主要取決於系統的組合噴灌強度和土壤的持水能力,即田間持水量。當噴灌強度大於土壤的滲透強度時,將產生積水或徑流,水不能充分滲入土壤;灌水時間過長,灌水量將超過土壤的田間持水量,造成水分及養分的深層滲漏和流失。因此,一般的規律是,砂性較大的土壤,土壤的滲透強度大,而田間持水量小,故一次灌水的延續時間短,但灌水次數多,間隔短,即需少灌勤灌;反之,對粘性較大的土壤則一次灌水的延續時間長,但灌水次數少。
採用測定土壤水分的儀器,可以更加科學地確定灌水延續時間。目前在工程上常用的儀器有電子土壤水分測試儀和張力計。
3、灌水周期
灌水周期,即灌水間隔或灌水頻率,除與上述提到的土壤性質有關外,主要取決於草坪本身。灌水過