❶ 草坪喷水设施有哪些
草坪喷水设施主要包括以下几种:
一、固定式草坪喷水设施
固定式草坪喷水设施是安装在草坪固定位置的喷水装置,主要包括喷头、管路和控制系统。这种设施可以定期为草坪喷水,保持草坪的湿润度,促进草的生长。固定式喷水设施的优点是安装方便、运行稳定,适用于大面积草坪的灌溉。
二、移动式草坪喷水设施
移动式草坪喷水设施是一种可以移动的喷水装置,包括水枪、水炮等。这种设施可以根据需要灵活调整位置,适用于不同区域的草坪喷水。移动式喷水设施使用方便,可以覆盖更广的范围,适用于小型或不规则形状的草坪。
三、自动感应式草坪喷水设施
自动感应式草坪喷水设施是一种智能化的喷水系统,可以通过感应装置自动检测草坪的湿度和温度等信息,并据此自动调整喷水量和频率。这种设施的优点是可以根据实际需求进行精准灌溉,节省水资源,提高灌溉效率。
四、其他特殊喷水设施
此外,还有一些特殊的草坪喷水设施,如微喷灌设施、滴灌设施等。这些设施适用于特殊环境或特殊需求的草坪,如需要精细灌溉的花坛、需要避免土壤板结的草坪等。
综上所述,草坪喷水设施包括固定式、移动式、自动感应式以及其他特殊喷水设施。这些设施各有优点,可以根据草坪的具体需求和条件选择合适的设施进行灌溉,以保持草坪的美观和健康。随着科技的进步,未来还可能出现更多先进、智能的草坪喷水设施。
❷ 草坪喷灌系统有几种方式
草坪喷灌系统有几种方式
根据草坪喷灌系统中设备是否移动分为移动式、固定式和半固定式3种喷灌系统。
(1)移动式喷灌系统
主要有手推式喷灌机、手抬式喷灌机、拖拉机悬挂式喷灌机、拖拉机牵引式喷灌机、滚移式喷灌机、纵拖式喷灌机、卷盘式喷灌机、平移式喷灌机等。其中手推式、手抬式、拖拉机悬挂式等轻型喷灌机应用较广。
①手推式喷灌机。水泵与动力机安装在小推车上,工作时由人员推动小车移动喷灌,如图7-17所示。
图7-17 手推式喷灌机的结构
②手抬式喷灌机。水泵与动力机安装在机架上,可由两人抬着移动喷灌,如图7-18所示。
图7-18 手抬式喷灌机的结构
③拖拉机悬挂式喷灌机。水泵安装在拖拉机上,直接由拖拉机驱动,如图7-19所示。
图7-19 拖拉机悬挂式喷灌机
④滚移式喷灌机。滚移式喷灌机(图7-20)的特点是结构简单,便于操作,对不同水源条件都适用,爬坡能力较强。它是国内外均有使用的一种单元组装多支点结构的喷灌机,根据地块的情况,可组装成长机组和短机组来使用。这类喷灌机适合用于大面积喷灌,要求有丰富的水源。
图7-20 滚移式喷灌机
⑤卷盘式喷灌机。卷盘式喷灌机是指用软管输水,在喷洒作业时利用喷灌压力水驱动卷盘旋转,卷盘上缠绕软管(或钢索),牵引远射程喷头,使其沿管(线)自行移动和喷洒的喷灌机械,又称为绞盘式或卷筒式喷灌机,如图7-21所示。
图7-21 卷盘式喷灌机的结构
⑥时针式喷灌机。将装有喷头的喷灌管道支撑在间距为25~70m的可以自动行走塔架的一种多支点大型喷灌系统,如图7-22所示。在喷灌地块的中心有供水系统(给水栓或水井与泵站),工作时支管就像时针一样不断围绕中心点旋转,支管上的喷头随之喷水。驱动该系统的动力装置有:水力驱动、油压驱动、电力驱动和气压驱动等多种。
图7-22 时针式喷灌机的结构
⑦平移式喷灌机。平移式喷灌机又称连续直线自走式喷灌机,它是以中央控制塔车沿供水线路(如渠道、供水干管)取水自走,其输水支管的运动轨迹互相平行(即支管轴线垂直于供水轴线)的多塔车喷灌机,如图7-23所示。它是由中心支轴式喷灌机发展而来的,实际上,是两台中心支轴式喷灌机在其中心支轴处代之以中央控制塔车并呈反对称组装而成的。所以它在结构上和中心支轴式喷灌机很相似,而灌溉的面积是矩形的。
图7-23 平移式喷灌机的结构
平移式喷灌机主要适用于地面较平整、大型草坪给水。
(2)固定式喷灌系统
除喷头外,其余各部分都是固定不动的。动力机和水泵安装在水源处构成固定泵站。干管和支管埋在地下或架在空中。在支管上,每隔一定距离布置竖管,竖管上安装喷头,如图7-24所示。作业时整块地可以同时进行喷灌。固定式喷灌系统使用方便,节省劳动力。缺点是一次性投资大。
图7-24 固定式喷灌系统
(3)半固定式喷灌系统
干管固定不动,多埋在地下,采用固定泵站供水,或直接利用自然水头。支管、竖管和喷头可以移动,与干管的预留阀门连接,如图7-25所示。
图7-25 半固定式喷灌系统
喷灌机的特点?
1、节能、堵塞问题小、水质净化处理简单小管灌水器的流道直径比滴灌灌水器的流道或孔口的直径大得多,而且采用大流量出流.
2、施肥方便果树施肥时,可将化肥液注入管道内随灌溉水进入作物根区土壤中,也可把肥料均匀地撒于渗沟内溶解,随水进入土壤。特别是施有机肥时,可将各种有机肥理入渗水沟下的土壤中,在适宜的水、热、气条件下熟化,充分发挥肥效,解决了滴灌不能施有机肥的问题。
3、省水小管出流灌溉是一种局部灌溉技术,只湿润渗水沟两侧作物根系活动层的部分土壤,水的利用率高,而且是管网输配水,没有输渗漏损失。据北京海淀区试验,可比地面灌溉节约用水60%以上。
4、适应性强对各种地形、土壤、各种果树等均可适用。
5、操作简单,管理方便。
可以说,喷灌机是目前最为常用的一种节水灌溉技术,在农林行业有着非常广泛的应用,其优点很多,其最为显著的特点就是节水,并且操作简单,管理方便,是农林灌溉的好手。
喷灌设备是什么?
(sprinkling equipment)
(卢希诚)
将水加压喷散成细小水滴的灌溉设备。是喷灌系统的主要组成部分。与地面灌水相比,喷灌具有省水、省工、保土、保肥、适应性强和便于实现机械化、自动化等优点。
喷灌产生于19世纪末,最早只用于喷灌草坪、园林花卉,以后用来喷灌苗圃和农作物。初期的喷灌都是固定管道式系统,管道为铸铁管。随着高效喷头、薄壁铝管、轻质塑料管和快速管接头等设备的应用,喷灌得到迅速发展。中国于50年代中期建立了第一批喷灌站,多为固定式,主要用以灌溉蔬菜。50年代末期研制了一些喷灌设备,并创造了山地自压喷灌方法。70年代,喷灌迅速发展,生产了苗圃和农作物用的多种类型的喷灌设备和移动式、旋转时针式等多种喷灌方式。
喷灌组成
由灌溉水源、喷灌设备和田间工程组成的灌溉设施,称为喷灌系统。喷灌设备通常由供水机械、输水管路和喷头三部分组成。按组成部分的安装和可移动程度分为固定式、半固定式和移动式。固定式喷灌设备固定不动,供水机械安置在水源处。输水管路的干管和支管一般是埋在地下,按一定距离在支管上安装竖管,喷头旋在竖管上。喷灌时,可开启全部喷头,也可分段开启。根据作业要求喷头可圆形或扇形喷灌。半固定式喷灌设备的支管可以移动,根据需要与干管上的预留阀门连结。移动式其设备都可移动。
喷灌机
由水泵、动力机、输水管道、喷头及其支持部分组成的整体机组。按其移动方式分自走式、机械移动式和人工移动式。按其作业方式分定点喷灌式和连续喷灌式。连续喷灌式的水量分布均匀,调节其移动速度,即可以改变灌水量。定点喷灌的水量分布不够均匀。喷灌机按喷头的数目分为单喷头和多喷头两类。按动力大小分为轻型(3~6马力)、小型(10~12马力)、中型(28~40马力)和大型(54马力以上)。
喷头
喷头的作用是将加压水流喷射到空中,散成细小水滴并均匀地洒布在它所及的灌溉面积上。性能良好的喷头,除要求其结构简单运转稳定可靠外,还必须有适当的喷灌强度和雾化程度,合理的水量分布和较低的能量消耗。喷头按其工作压力和射程的大小可分为低压喷头(近射程喷头)、中压喷头(中射程喷头)和高压喷头(远射程喷头)。按其结构特征和工作特点,可分固定式和旋转式。旋转式喷头又称为射流式喷头。它是使压力水流通过喷管及喷嘴形成一股集中射流射出,与此同时驱动机构使喷头绕铅垂轴线旋转,在空气阻力和粉碎机构的作用下,射流被粉碎成细小水滴,喷洒在喷头的四周,形成一个以射程为半径的圆形或扇形的洒水面积。根据驱动喷头旋转的方式又分为反作用式、叶轮式和摇臂式三种。林业上应用最普遍的是摇臂式喷头。固定式喷头也称散水式喷头或漫射式喷头,喷灌时喷头的所有部件都固定不动,喷出的水沿径向往外同时洒开,润湿面积成圆形或扇形。它的射程比旋转式喷头小,一般只有5~10米。雾化程度高,结构简单,工作可靠,多用在温室、菜地和公园。固定式喷头安装在行喷式喷灌机上,不但可以提高喷洒质量,而且能节约能量,适于林业苗圃中小粒种子的萌芽期的喷灌。
喷头按工作压力与射程分类表
水泵
其作用是给灌溉水增压,以保证喷头要求的工作压力。常用的水泵有离心泵,自吸离心泵,长轴井泵,深井潜水电泵等。
动力机
带动水泵的动力机,有电动机、柴油机、汽油机和拖拉机。动力机功率的大小,根据配套水泵的要求而定。下图为以柴油机为动力的喷灌设备。
以柴油机为动力的喷灌设备
喷灌技术的发展趋势是:采用低压喷灌;喷、滴灌结合起来进行灌溉;利用风力、太阳能、沼气等作为喷灌动力:采用慢喷灌、间歇喷灌、脉冲喷灌、细滴喷灌等喷洒技术,提高喷洒均匀度和雾化程度,以及降低喷灌强度;进一步研究扩大喷灌设备的综合利用,提高经济效益。
参考书目
施钧亮、窦以松、朱尧洲著:《喷灌设备与喷灌系统规划设计》,水利电力出版社,1979。
喷灌机的优点?
提高农作物的产量
节约用水量
具有很强的适应性
节省劳动力
提高耕地利用率
❸ 草坪机械的草坪养护管理机械
草坪养护管理机械一般包括修剪机械、施肥机械、修边机械、打孔机械、滚压机械、喷灌或喷洒设备等。
一、修剪机械
(一)修剪机械的分类
草坪修剪机种类多样,设计新颖,不同的草坪草都有相应的草坪剪草机。
1.按工作装置与割草方式分旋刀式剪草机、滚式刀剪草机(也叫滚筒剪草机)、甩刀式(链枷式)剪草机、剪刀式剪草机、甩绳式剪草机(表7.2-1)。在草坪上常用的就是旋刀式剪草机和滚刀式剪草机两类。甩刀式与甩绳式剪草机有时也叫割灌打草机,用于草坪面积不大,地形或工作环境较复杂或修剪精度要求不高的草坪。
2.按刀头与剪草车体的相对位置又分前置式剪草机、中置式剪草机、后置式剪草机和侧置式剪草机。旋刀与滚刀式的刀头可以设在剪草机车体的任何方位,但甩刀式与剪刀式刀头一般只有前置和侧置形式。
3按操作部分的结构分手扶式剪草机、推行式剪草机、坐骑式剪草机及剪草拖拉机,其中手扶式剪草机又分自行手扶式剪草机和非自行手扶式剪草机。不同用途的草坪,不同的养护管理水平,也需求相应的剪草机械。一般推行式和手扶式剪草机剪幅范围为30~70cm,坐骑式剪草机与剪草拖拉机的剪幅范围为70~500cm。
目前在我国应用的草坪修剪机械多数为进口,也有国产修剪机械,品牌多样,性能各异。通常我们在剪草机说明书上或在报纸、杂志广告上可以看到如“6HP I/C 21草坪修剪机”,“6HP”指发动机的功率为6马力(4.5kW)(HP为英文Horse Power的缩写,即“马力”),“I/C”指I/C发动机,“21”指修剪的幅宽为21英寸(53cm)。多数剪草机带集草和侧排功能。
表7.2-1不同类型剪草机的比较 剪草机类型 剪草高度/
cm 留茬高度/
cm 适应性 滚刀式 0.3~9.5 0.2~6.5 需求管理水平较高,低修剪的运动场草坪,如高尔夫球场果岭。修剪的草坪平整干净,草细匀 旋刀式 3~18 2~12 一般的草坪草,修剪的草坪较平整,粗匀 剪刀式 自然 3~5 杂草与细灌木或公路两侧和河堤的绿地,修剪的质量差 甩刀式 自然 5~8 杂草与细灌木,修剪的质量很差 (二)修剪机的介绍
1.滚刀式剪草机 滚刀剪草机主要适用于地面平坦,质量较高的草坪,如高尔夫球场的果岭等。适应修剪如狗牙根、翦股颖等需低修剪的草坪草。不适宜用在管理较粗放的高草草坪或地面不平整的草坪上。国内多见于高尔夫球场,其他场合使用较少。滚刀式剪草机剪草的质量决定于滚刀上的刀片数、刀刃锋利程度和滚刀的转速。刀片数越多,越锋利,滚刀转速越高,所剪下的草就越细,修剪的质量就越高。滚刀式剪草机驱动滚刀旋转一般有3种形式,即:行走轮通过齿轮传动、发动机驱动、电力驱动。滚刀剪草机有手推步进自行式、坐骑式、大型拖拉机牵引式、悬挂式等。
2.旋刀式剪草机 旋刀式剪草机对草坪质量的要求不高,普通的草坪均可使用这种剪草机,但剪草的质量比滚刀式剪草机差,不能用于象高尔夫球场果岭这样要求极低修剪的草坪上。修剪质量取决于刀刃的锋利程度和刀旋转的速度。旋刀式剪草机也有手推式和乘坐式。驱动旋刀旋转的是发动机或电力。有一种特殊的旋刀剪草机是靠旋转刀片形成的气垫拖举起整机,叫气垫式剪草机。拖举高度为修剪留茬高度,由于气垫式剪草机无轮胎,浮动草坪表面工作,因此适于小面积平缓过渡及起伏较大的地方,如护坡草坪或高尔夫球场沙坑边坡的修剪等。旋刀式剪草机比滚刀式剪草机廉价,应用较广泛。
3.甩刀式与剪刀式剪草机 甩刀式剪草机的刀旋转平面与地面垂直。剪刀式剪草机象剪刀一样来剪草。这两种剪草机主要用于杂草与灌木的修剪,也可用于草种混杂的环保或护坡草坪。甩刀式剪草机由于刀片割草作业时在离心力的作用下与农村手工打麦用的链枷很相似,因此也叫链枷式割草机。甩刀式剪草机有小型步进式(剪幅约75cm)和大型剪草机(剪幅约2.3m)。有一种大型甩刀剪草机的工作头安装在一液压臂上,通过液力驱动刀旋转。这种剪草机专用于公路两侧和河堤的绿地割草。
4.甩绳式剪草机 通过发动机转动尼龙绳或钢丝绳将草割掉,这种剪草机由于是肩挎式,用手来调整剪草的高度。主要适用于树下草坪草或细灌木、杂草的修剪。操作时要注意安全,最好带上防护眼镜和穿工作靴。
(二) 修剪机械的保养与检修
修剪机在使用时常出现一些故障,要经常进行检修,要定期维修保养,保证机械的正常运转和使用寿命。
1.修剪机械在使用时必须严格按照说明书上的要求来使用与保养。
2.在使用时要严格控制机油油面高度,定期更换润滑油,如旋刀剪草机新机使用5h后更换,以后每使用50h或一个工作季度更换机油。
3.保持空气滤清器的透气性和滤清能力。旋刀剪草机每工作50h清洗一次,先将空气滤清器拆下,取出其中的滤芯,如果滤芯很脏则应更换,或用低泡沫洗涤剂和热水的混合液清洗,然后用水冲净、晾干。
4.正确使用割草刀片,旋刀式修剪机的刀片绝大多数是刚性两刃刀,所以保持刀片的锋利与平衡性是使用中最重要的两点。刀钝后要及时磨刀,保持锋利,使用前要观察刀的平衡性,如不平衡,就会引起草坪机的剧烈振荡使操作者感到不舒服,也会引起机械零件的损坏。观察刀片的平衡性①观察刀片两端的尺寸形状是否一致,具体操作是侧翻草坪机,拔去火花塞上的高压线,盘转刀片,以主壳体边缘某一位置为参照,比较刀片两端的高低长短是否一致,如明显不一致,则平衡性不行,需校正或更换新刀片。②将刀片拆下,以中央孔套在小圆杆件上,用手指轻轻来回拨转,如一端明显偏重,则在砂轮上磨刃口以减少重量,直至平衡。刀刃上粘附草屑或泥土也会引起不平衡,所以在使用前应先除去泥土与草屑。
5.防止零件生锈。应把机械放在室内地面干燥场所,存放前应清除粘附在零件表面的泥土及草屑,切忌将机械浸入水中或用高压水枪冲洗,在易生锈的地方加注润滑剂(如外部相对活动的表面、连接螺纹处等)。
二、施肥机械
(一)施肥机
草坪上的施肥,有专用的施肥机,颗粒肥料也可使用播种机械,液体肥料使用喷药机喷洒。施肥机有手推式施肥机和拖拉机驱动施肥机,手推式施肥机主要用于小面积草坪地的施肥,而拖拉机驱动的施肥机一般用于大面积的草坪上,这种施肥机有各种各样型号,施肥的料斗容量从70kg~2.5t不等,施肥幅宽从5m~12m不等。根据草坪的管理要求和草地面积大小来选择不同施肥机,在管理要求比较高的运动场草坪上一般选择专门的施肥机。专用的草坪施肥机有滴式或旋转式施肥机,用于施颗粒肥料,滴式施肥机的漏斗底部有一排孔,通过离地面几cm的小孔,颗粒肥料直接落到草坪上,通过调节孔的大小和行走速度可控制施肥量,它的特点是施肥精确均匀,操作简便,其工作幅宽一般是60cm或更小,特别适合施用颗粒细小的肥料,使用中需要注意的是施肥作业的行间必须重叠适当,既不能因迭盖太少而形成遗漏,也不能因迭盖太多而形成深色条纹。施肥前还必须校准好施肥量。
旋转式施肥机也叫离心式或气旋式施肥机,多数在漏斗下面有一个连接推进器的可旋转的施肥盘,施肥盘转动时,经漏洞落下的肥料被以半圆形掷出,旋转式施肥机的工作幅宽大于滴式施肥机,可达1.8~18.3m,而且施肥快。由于其施肥幅度相交的边缘不象滴式施肥机那样明显,所以不易形成条纹,但其施肥不如滴式施肥机准确均匀,需要合理控制行走路线,以迭盖适当。由于较大较重的肥粒散布得更远,所以旋转式施肥机不适合施用有不同颗粒组成的混合肥料。
(二)施肥机的调整与保养
1.调整 施肥机的正确调整与保养是保证正确施肥和使用寿命的关键。通过调节施肥机本身调节装置调节所需肥料,按照使用说明书正确调整施肥装置距离地面的高度,前进时的速度要与施肥装置的撒肥速度相适应。使所撒肥料不宜过稀或过密。
2.保养 由于所施肥料大多数呈酸性或碱性会腐蚀机身,所以在每次施肥后应将机器内肥料清理干净,定期拆下并清洗施肥作业的工作部件,清洗后要晾干上油,安装,最好用布等罩住,防止灰尘落入,如发现被腐蚀或损坏的零件等应立即更换。
三、打孔通气机械
(一)打孔机
打孔主要是改善土壤的通透性,使水、肥及其他养分很容易进入土壤,促进草坪草对地表营养的吸收,使草根能向土壤深层生长,增强草坪草的抗旱性,也能加强草坪表面排水能力。打孔有专门的草坪打孔机(表7.2-4),打孔有手工打孔机和动力打孔机。手工打孔机主要用于一般动力打孔机作业不到的地方,如树根附近,花坛周围及运动场球门杆周围等。动力打孔机有小型手扶打孔机和大型刀辊或刀盘滚动式打孔机。小型手扶打孔机适用于各种草坪的打孔作业,大型动力打孔机适用于大面积绿地的打孔作业。根据打孔通气的要求不同,打孔机的刀具也有所不同,一般分4种类型。
1.扁平深穿刺刀 主要用于深层土壤的耕作与通气。
2.空心管刀 主要用于草坪的打孔通气。空心管刀可将原有的土壤带出,这样可以添加新土,在不破坏原有土壤结构时,更新土壤,利于肥料进入草坪根部,加快水的渗透与扩散。
3. 圆锥实心刀 主要用于积水的草坪,让水流入洞内,使草坪干燥。
4.扁平切根刀 主要用于切断草坪草盘结的根,达到通气的作用,促进草坪草的生长,有许多打孔机的空心管刀和圆锥实心刀是可以互换的。
(二)切根梳草机
枯草层是由枯死的根、茎、叶组成的致密层,一旦草坪草上形成枯草层,会阻止土壤吸收水、氧气、肥料等,影响草坪草的正常生长,使草坪易患病虫害,采用切根梳草机就可以改善这种状况,恢复草坪的正常生长。切根梳草机有各种类型,有手扶梳草机与拖拉机悬挂梳草机,小型手扶梳草机一般由一台功率为2.2~3.7kW的单缸风冷汽油发动机为动力,梳草宽度为46cm,一台12kW小型拖拉机悬挂的梳草机的梳草宽度1.1m。
四、草坪滚压机械
在草坪建植里坪床准备的最后一道工序为滚压,在播种后还要进行滚压,象赛马场等运动场草坪在比赛前后也进行滚压,滚压的目的是提高场地的硬度和平整度,有控制草坪草向上生长,促进草坪草分蘖。专用草坪滚压机有手扶式和乘坐式两种。滚压机的滚压幅宽为0.6~1m,重量为120~500kg不等。滚压机拖带的滚筒一般是重量可调的空心滚,根据土壤状况和草坪建植需要注水或沙来调节使用重量。大型拖拉机牵引的滚压机幅宽可达2m以上,重量可达3500kg。
五、草坪修边机械
修边机也称切边机。为了保持草坪边缘的整齐美观,常用修边机来修整。修边机有手持式电动机驱动的修边机、小型手推式修边机、大型拖拉机驱动的修边机。如特夫柯(TURFCO)品牌TLC系列87302型修边机为2.2kW B&S I/C 发动机,30°倾角(可调节),切深7.6cm(可调节)。
六、覆沙机
覆沙机主要用于撒种、梳根后覆土,也可用于补播种子。有助于改良表层土壤结构,调整草坪平整度。如美国托罗TORO品牌1800型自走式覆沙机容量为0.5m,覆宽153cm。
七、喷灌设备
喷灌最早出现在19世纪,主要用于果园与苗圃,随后就迅速发展到农业、草地、蔬菜园等。草坪的灌溉有喷灌、沟灌、浇灌等,多采用喷灌方式。喷灌受风的影响较大,一般3~4级风以上,部分水滴被风吹走,灌溉的均匀度大大降低,如果温度过高,空气干燥,水滴会蒸发损失可达10%。
(一) 喷灌机
草坪应用最多的移动式喷灌系统是卷盘式(自卷管)喷灌机,由绞盘和喷头车组成,其工作原理是利用压力水驱动水蜗轮旋转,通过变速机构带动绞盘旋转,随绞盘旋转,输水软管慢慢缠绕到绞盘上,喷头车随之移动进行喷洒作业。如意大利OCMIS移动无动力自卷管喷灌机在运动场上可以方便使用,也有自带驱动车滚移式喷灌机,滚移式喷灌机(也叫滚轮式喷灌机),是一种大型半自动化喷灌机组。由驱动车、输水支管(兼作轮轴)、从动轮、引水软管、喷头、喷头矫正器、自动泄水阀、制动支干等组成。其中喷头一般采用摇臂式旋转喷头,从动轮直径有1.45m、1.63m和.93m三种。
(二).喷头
草坪用喷头种类繁多,为喷灌系统的关键部分。不同喷头的工作压力、射程、流量及喷灌强度范围不同,用于草坪的喷头根据工作压力(或射程)的大小可分为低压喷头、中压喷头和高压喷头。根据喷头的结构形式和水流形状又分为庭院式喷头、埋藏式(上喷式)喷头和摇臂式喷头三大类。
1.庭院式喷头 庭院喷头多数为低压喷头,以自来水为主要水源,适用于公园、机关、厂区绿化、街道绿地及庭院内的小片草坪和花卉的喷水。
(1)手持式喷头 外型类似手枪,造型简单,能开关,通过快速接头与水管连接。
大多集多种喷嘴一身。转换喷嘴可喷出不同水型。常用型号有国产的PS型、以色列的LP3M、LP5型等。
(2)摇摆式喷头 主要由孔管、曲柄机构、水蜗轮等构成,工作时水流驱动弧型喷臂
摇摆。多孔射流,喷出水线如风中杨柳左右摇摆,景致优美。喷洒面多为矩形,可通过调整曲柄机构来控制喷管摆幅大小。主要型号有L111、L100B、PB等。
(3)旋转式喷头 主要有孔管式、甩片式等几种,孔管式喷头的每一孔管上有多个出
水口,利用喷出水流的反作用力旋转,水型美观,如PK孔管式和252式。甩片式喷头则是利用水流冲击力旋转,雾化效果好且价格便宜。
(4)固定散射式喷头 分地埋式和和地上式两种,水呈膜状散射喷出,雾化效果好,
具喷泉效果。有的角度可调(0~360),可适应复杂不规则地形,有的通过更换喷嘴可获得圆形或矩形喷洒面,其中矩形喷洒面的喷头对一些长条型绿化带的喷水极为适宜。雨鸟的1800系列均属于这类喷头。
(5)花式喷头 集多种喷头于一身,通过旋转其外罩,对准不同的喷嘴,能喷出最多
十余种喷型的水流,可适用更为复杂的不规则的小块草坪。
2.埋藏式(上喷式)喷头 草坪专用,不用时喷头埋藏在地下,顶部与地面平齐,可承受人与剪草机碾压,便于管理和行动。工作时升降体在水压作用下自动升起,水流从升降体顶部喷嘴喷出。停水(失压)后,升降体在重力和弹簧恢复力作用下自动返回外壳。
(1)内水流驱动式 工作时升降体伸出,水流从升降体顶部喷嘴以射流状喷出,升降体边喷边自动旋转。旋转角从20到360,多数在45至90以整数变化。如雨鸟R50系列、F4系列等,其射程及流量大都可调。该类喷头由内水流驱动,是欧美最流行的一类喷头,依其具体驱动方式有可分为齿轮驱动式、滚球驱动式、水蜗轮驱动式和活塞式,其中又以前两种居多。
(2)埋藏摇臂式喷头 相当于在喷头外罩内安装了一个摇臂式喷头,喷头伸出地面后借助水流冲击摇臂撞击喷管转动,按即定角度喷洒,中小型摇臂喷头多由塑料制成,大射程摇臂喷头多由铜铝合金制成。该类喷头一般体积大,但结构简单,工作可靠,且价格便宜,如雨鸟T-BIRD系列埋藏式喷头,工作压力0.17~0.45MPa,流量为0.2~1.95m/h,射程为5.8~12.8m,喷灌强度6~42mm/h,喷射仰角15°、25°,升降高度100mm、150mm、300mm三种。而R-50、R-50SAM型工作压力为0.17~0.41MPa,喷射仰角23°,升降高度92mm,流量为0.34~1.93m/h, 射程为8.2~15.3m,喷灌强度7~30mm/h。
(3)散射式埋藏喷头 喷头升降体升出地面后并不旋转,水由喷嘴呈固有或设定好的喷洒角度散射出去。这类喷头射程一般5m以下,雾化效果较好,多用于小面积草坪喷灌,大面积使用能塑造出壮观的喷泉效果,该类喷嘴型号众多,有的型号可在0~360°内调整,还有的能喷出正方型或长方形。如雨鸟RIAN BIRD 1800系列地埋升降式、非旋转散射式喷头,升降高度为5~30cm,流量0.07~0.84m/h,射程1.5~6.1m,工作压力0.1~0.2MPa。而R-50系列流量0.14~10.04m/h,射程6.8~25m,工作压力0.2~0.7MPa。
3.摇臂式喷头 转动机构是一个装有弹簧的摇臂,工作时摇臂在喷射水流的反作用下旋转一定角度,然后摇臂反弹,在其反作用力及切入水流后的切向附加力作用下,撞击喷管转动一定角度,然后进入第二个循环,不断重复。转向机构可在20°~340°范围内调整,进行扇形喷洒,脱开转向机构可做360°全圆旋转,可适应各种复杂地形。当喷头布置在地块边缘时,为防止溅起的水花淋湿道路或建筑物,设计了专用精确喷管,如美国的雨鸟RAIN BIRD生产10多种摇臂式喷头,射程7.9~67.2m,材料多为铜制,还有工程塑料和不锈钢等制。此外,喷头一般还有散水针或压水板用于调节喷头射程和雾化程度。
八、喷洒机械
喷洒机主要用于喷洒化学药剂,如杀虫剂、除草剂等,喷洒剂也可喷洒液体肥料。按照喷洒物体的不同和喷洒出物体的颗粒大小,有喷雾机、喷粉机、弥雾机、超低量喷雾机、静电喷雾机、喷烟机等;按动力配备方式可分为手动式与机动式;按机器的配置形式可分为手扶式、背负式、担架式、牵引式、悬挂式和自走式。手动喷雾机一般结构简单、轻便,但劳动强度较大,效率低。工作压力可达392.266~588.399kPa,弥雾喷粉机是用一台机器更换少量部件,即可进行弥雾、超低量喷雾、喷粉、喷洒颗粒、喷烟等作业。超低量喷物机具有用药量少、雾滴细、粘着力强,分布均匀、药效持久等优点。
❹ 草坪上所使用的自动喷灌器效果如何
草坪上所使用的自动喷灌器效果如何?
喷灌的适应区域广对土地平整的诉求不高地形复杂的山丘缓坡地大小不均匀的田块可以进行喷灌大田作物、瓜果蔬菜、经济作物、果树、牧草等都可以拿来喷灌。 另外,灌溉不仅可以灌溉农作物,还可以喷洒肥料、农药,防止霜冻和干燥热风等。水源。 河流、湖泊、水道、池塘、库、井、泉均可作为喷灌系统的水源。 根据自身条件,喷水器、柴油机、电动机或汽油机等可以作为喷灌系统的动力,功率需要与水泵配套。
❺ 草地喷水器旋转原理
喷水器顶部是一个斜面,当有强压水流打在上面时就会旋转。原理与风车版类似,风车是风吹上去,它旋转,权喷水器是水冲上去,它旋转。
正向转动的时候,阻水器的频率低。当喷头喷水的时候,阻水器被水流冲开,然后在弹簧的作用下,阻水器迅速弹回,把喷头击打一下,喷头偏离一个很小的角度。同时阻水器又会被水流冲开,然后再弹回,击打一次喷头。
(5)草坪上的自动喷水装置多少钱扩展阅读
喷头的射程大小同水的压力高低直接相关。低压喷头工作压力为 0.1 ~0.2兆帕,射程为5~14米,又称近射程喷头;中压喷头工作压力为0.2~0.5兆帕,射程14~40米,又称中射程喷头;高压喷头工作压力为0.5~0.8,射程在40米以上,又称远射程喷头。
常用的结构型式有单列和多列孔管式喷洒器,折射式、缝隙式和离心式固定喷头,以及摇臂式、叶轮式、垂直摆臂式、反作用式和全射流式旋转喷头等。
❻ 草坪灌溉系统如何铺设
草 坪 喷 灌 系 统 简 介
灌溉是弥补自然降水在数量上的不足与时空上的不均、保证适时适量地满足草坪生长所需水分的重要措施。以往的草坪绿化工程,很多没有配套完整的灌溉系统,灌水时只能采用大水漫灌或人工洒水。不但造成水的浪费,而且往往由于不能及时灌水、过量灌水或灌水不足,难以控制灌水均匀度,对草坪的正常生长产生不良影响。随着城镇建设的不断发展,城市人口大量集中,工业和生活用水迅速增加,旅游、休闲、运动场及居民小区等各种绿地面积越来越大,城市供水的紧张状况日益突出。传统的地面大水漫灌已不能满足现代草坪灌溉的要求,采用高效的灌水方式势在必行。
喷灌,以其节水、节能、省工和灌水质量高等优点,越来越被人们所认识。近年来草坪喷灌发展很快,有逐步取代人工地面灌溉的趋势。
一、草坪喷灌的特点
喷灌系统的设计和管理必须适应草坪的特点,才能满足其需水要求,保证正常生长。
喷灌设备的安装不能影响草坪的维护作业。草坪需要经常性的修剪、植保、施肥等,这些作业往往由机械完成。因此,除应选择草坪专用埋藏式喷头外,同时需精心施工,使之避免与草坪上的机械作业发生矛盾。
设备选型和管网布置应适应草坪的种植方式。由于景观的需要,园林绿化中草坪的种植地块很多不是规则的形状,如高尔夫球场,且有时同一工程中的不同地块呈零星分布,增加了喷灌系统中设备选型和管网布置的难度。
灌水管理应与草坪病害防治结合起来。很多草坪病害,特别是真菌类病害与草坪叶面和土壤湿度关系密切。在灌水管理中,制定合理的灌溉制度,包括灌水周期、灌水时间、灌水延续时间等,对控制草坪病害十分重要。
喷灌系统在满足草坪需水要求的同时,需充分注意景观和环境效果。精心设计的喷灌系统,通过正确选择喷头和进行喷点的布置,不仅能满足草坪需水,而且在灌水时可以形成水动景观效果。
二、喷灌系统的组成
一个完整的喷灌系统一般由喷头、管网、首部和水源组成。
1.喷头:喷头用于将水分散成水滴,如同降雨一般比较均匀地喷洒在草坪种植区域。
2.管网:其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的草坪种植区域。由不同管径的管道组成,分干管、支管、毛管等,通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。现代灌溉系统的管网多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的塑料管道,如PVC管、PE管等。同时,应根据需要在管网中安装必要的安全装置,如进排气阀、限压阀、泄水阀等。
3.首部:其作用是从水源取水,并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。一般包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表,以及控制设备,如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。首部设备的多少,可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。如在利用城市供水系统作为水源的情况下,往往不需要加压水泵。
4.水源:井泉,湖泊、水库,河流及城市供水系统均可作为喷灌水源。在草坪的整个生长季节,水源应有可靠的供水保证。同时,水源水质应满足灌溉水质标准的要求。
三、喷头的选型与布置
喷头的选型
选择喷头时,除需考虑其本身的性能,如喷头的工作压力、流量、射程、组合喷灌强度、喷洒扇形角度可否调节之外,还必须同时考虑诸如土壤的允许喷灌强度、地块大小形状、草坪品种、水源条件、用户要求等因素。另外,同一工程或一个工程的同一轮灌组中,最好选用一种型号或性能相似的喷头,以便于灌溉均匀度的控制和整个系统的运行管理。在已建项目中,有的为片面追求水景效果,安装了各种性能截然不同的喷头,致使灌溉均匀度无法保证。选择喷头时需特别注意的是,灌溉系统不是喷泉,其目的是为了弥补植物需水时空上的不足,而不是创作人工水景。因此,只能在首先满足草坪需水的前提下,尽量照顾到景观效果。
目前,草坪喷灌系统一般均采用埋藏升降式草坪喷头。
此类喷头品种繁多,以美国雨鸟公司(RAIN BIRD)的产品为例,按射程分,有0.9~6.1米的小射程喷头,6.4~15.3米的中等射程喷头,11.6~25.0米的大射程喷头;按驱动机构分,有球驱动、齿轮驱动和摇臂喷头;按调节方式分,有无工具调节和有工具调节喷头,等等。这些喷头均可在加压喷水时自动弹出地面,而灌水停止时又缩入地面,不会影响园林景观和草坪上的机械作业。
1.1 小射程喷头一般为非旋转散射式喷头,如雨鸟1800系列、UNI-Spray系列。这些喷头的弹出高度有50mm、75mm、100mm、150mm和300mm,可选配喷洒形式繁多或可调角度的喷嘴,喷灌强度较大。不但适用于小块草坪,也可用于灌木、绿篱的灌水和洗尘。这类喷头的喷嘴大多为“匹配灌溉强度喷嘴”,即无论全圆喷洒,还是半圆或90度及其他角度,其灌溉强度基本相同。这种特性对保证系统的喷洒均匀度极为有利。
1.2 中等射程喷头多为旋转喷头,如雨鸟T-Bird系列齿轮驱动无工具调节喷头、R-50球驱动无工具调节喷头、Maxi-Paw摇臂式无工具调节喷头、5004齿轮驱动有工具顶部调节喷头。这些喷头适用于中型面积绿地的灌溉。其中T-Bird、R-50和5004喷头均配有雨鸟公司性能独特的雨帘(Rain Curtain)喷嘴,使喷洒均匀度大为提高;Maxi-Paw喷头尤其适合水源水质较差的条件。
1.3 大射程喷头,如雨鸟Falcon和Talon系列均为旋转式齿轮驱动顶部有工具调节喷头。其特点是材料强度高,抗冲击性能好。除用于大面积草坪灌溉外,特别适合于运动场草坪灌溉系统。由于高尔夫球场草坪与一般公共草坪相比具有本身的特殊性,因此,高尔夫球场草坪喷头独成体系,如雨鸟Eagle系列和Impact-D系列喷头,即专为高尔夫球场草坪喷灌而设计。
在各种射程的喷头中,均可选择“止溢型”喷头。带止溢功能的喷头一般安装在地形起伏较大的草坪喷灌系统中的地形较低的部位,可有效防止当灌水停止时管道中的水从低位喷头溢出,影响喷头周围草坪的正常生长。
土壤的允许喷灌强度是影响喷头选型的主要因素之一。喷灌强度是指单位时间内喷洒在地面上的水深。我们一般考虑的是组合喷灌强度,因为灌溉系统基本上都是由多个喷头组合起来同时工作。对于喷灌强度的要求是,水落到地面后能立即渗入土壤而不出现积水和地面径流,即要求喷头的组合喷灌强度(ρ组合)应小于等于土壤的水入渗率。各类土壤的允许喷灌强度(ρ允许)的参考值见下表:
各类土壤的允许喷灌强度(mm/h)
土壤类别
砂土
壤砂土
砂壤土
壤土
粘土
允许喷灌强度
20
15
12
10
8
喷头组合喷灌强度的计算公式为:ρ组合(mm/h)=1000q/A
式中:q为单喷头的流量(m3/h);A为单喷头的有效控制面积(m2)。
另外,土壤的允许喷灌强度随着地形坡度的增加而显著减小。如坡度大于12%时,土壤的允许喷灌强度将降低50%以上。因此,对于地形起伏的工程,在喷头选型时需格外注意。
2、喷头的布置
喷灌系统中喷头的布置包括喷头的组合形式、喷头沿支管上的间距及支管间距等。喷头布置的合理与否,直接关系到整个系统的灌水质量。
喷头的组合形式主要取决于地块形状以及风的影响,一般为矩形和三角形,或为其特例正方形和正三角形。矩形或正方形布置,适用于地块规则,边缘成直角的条件。这种形式设计简便,容易做到使各条支管的流量比较均衡;三角形或正三角形布置,适用于不规则地块,或地块边界为开放式,即使喷洒范围超出部分边界也影响不大的情况。这种布置抗风能力较强,喷洒均匀度要高于矩形或正方形,同时所用喷头的数量相对较少,但不易作到使各条支管的流量均衡。有时地块形状十分复杂,或地块当中有障碍物,使喷头的组合形式为不规则形。但在多数草坪喷灌系统中,可尽量采用正方形或正三角形布置。
2.1 正方形布置
正方形布置时,喷头沿支管上的间距与支管间距相等,但对角喷头之间的距离是支管间距的1.41倍。考虑到风的影响,推荐喷头间距为喷头射程(R)的0.9-1.1倍,见下表:
风速(km/h)
0-5
6-11
12-20
正方形最大间距
1.1R
1.0R
0.9R
2.2 正三角形布置
正三角形布置时,各个喷头之间的距离相等,但支管间距为喷头间距的0.866倍。考虑到风的影响,推荐喷头间距为喷头射程(R)的1.0-1.2倍,见下表:
风速(km/h)
0-5
6-11
12-20
正三角形最大间距
1.2R
1.1R
1.0R
在喷头布置完毕后,应根据实际布置结果对系统的组合喷灌强度进行校核。特别是在地块的边角区域,因喷头往往是半圆或90度而不是全圆喷洒,若选配的喷嘴与地块中间全圆喷洒的喷头相同,则该区域内的喷灌强度势必大大超过地块中间。所以,为保证系统良好的喷洒均匀度,一般安装在边角的喷头须配置比地块中间的喷头小2-3个级别的喷嘴。
四、草坪喷灌系统的设计
有了性能优越、质量可靠的喷头,还必须对系统进行精心设计,才能真正发挥喷灌的作用,达到预期的效果。草坪喷灌系统的设计一般包括以下步骤:
(一)灌溉需水量的确定
需水量包括土壤与地表的蒸发量和植物本身消耗的蒸腾量,也称作植物腾发量。影响需水量的因素有气象条件(温度、湿度、辐射及风速等)、土壤性质及其含水状况、植物种类及生育阶段等。由于上述这些影响因素错综复杂,确定灌溉需水量最可靠的办法是进行实际观测。但往往在规划设计阶段缺乏实测资料,这时就需要根据影响需水量的因素进行估算。估算灌溉需水量的方法很多,可通过公式进行计算,或参照下列经验数据选取:
气象条件
湿冷
干冷
湿暖
干暖
湿热
干热
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”指仲夏最高气温低于21摄氏度;“暖” 指仲夏最高气温在21至32摄氏度之间;“热” 指仲夏最高气温高于32摄氏度;“湿”指仲夏平均相对湿度大于50%;“干” 指仲夏平均相对湿度低于50%。
灌溉系统的设计,应满足草坪需水高峰期的日需水量,即按最不利的条件设计,选取特定气象条件下的最高日需水量,以使系统有足够的供水能力。
(二)轮灌组的划分
灌溉系统的工作制度通常分为续灌和轮灌。续灌是对系统内的全部管道同时供水,即整个灌溉系统作为一个轮灌区同时灌水。其优点是灌水及时,运行时间短,便于其他管理操作的安排;缺点是干管流量大,工程投资高,设备利用率低,控制面积小。因此,续灌的方式只用于草坪单一且面积较小的情况。
对于绝大多数灌溉系统,为减少工程投资,提高设备利用率,扩大灌溉面积,一般均采用轮灌的工作制度,即将支管划分为若干组,每组包括一个或多个阀门,灌水时通过干管向各组轮流供水。
轮灌组划分的原则
1.1 轮灌组的数目应满足草坪需水要求,同时使控制灌溉面积与水源的可供水量相协调;
1.2 对于手动、水泵供水且首部无衡压装置的系统,每个轮灌组的总流量尽可能一致或相近,以使水泵运行稳定,提高动力机和水泵的效率,降低能耗;
1.3 同一轮灌组中,选用一种型号或性能相似的喷头,同时种植的草坪品种一致或对灌水的要求相近;
1.4 为便于运行操作和管理,通常一个轮灌组所控制的范围最好连片集中。但自动灌溉控制系统不受此限制,而往往将同一轮灌组中的阀门分散布置,以最大限度地分散干管中的流量,减小管径,降低造价。
2、轮灌组数目的确定
轮灌组的数目,取决于每天允许运行时间、灌水周期和一次灌水延续时间。对于固定式灌溉系统,其轮灌组数目可根据下式确定:
N≤
式中:
N - 系统允许划分轮灌组的最大数目,取整数。
c - 一天运行的小时数,一般不超过20小时。草坪喷灌系统中,一天的可运行时间往往受到多种因素限制。如公共开放绿地在有人为活动时、运动场草坪在比赛时均不能灌水;草坪为控制病害,对于灌水时间也有特殊要求。
T - 灌水周期,即两次灌水之间的间隔时间(天)。由于草坪的根系层浅,根层土壤持水能力有限,因此用水高峰期时灌水周期多以一天计。但灌水过于频繁会使草坪发病率高,抗践踏性差,生长不够健壮,所以也有时人为延长灌水周期。
t - 一次灌水延续时间(小时)。取决于工程所在地气候条件和系统的组合灌水强度以及灌水周期。假如灌水周期为一天,那么每一轮灌组的一次灌水延续时间只要满足草坪当天的需水即可。
3、轮灌组阀门的选择及其安装位置
3.1 轮灌组阀门即支管的控制阀的规格通常与支管的公称管径相同。在某些特殊情况下,阀门的尺寸可能小于或大于支管管径,但相差不应超过一级管径的范围。阀门的选择还受到阀门本身过流能力和压力损失的限制,特别是自动控制灌溉系统中的电磁阀,在选用时一定要考虑其技术性能。
3.2 阀门应设置在便于操作、维修的位置,特别是手动操作喷灌系统,最好将阀门安装在喷头的喷洒范围之外,使操作人员不会在工作时被淋湿。
3.3 阀门及其阀门井(箱)的位置不能影响正常的交通、人为活动及园林景观。例如,在足球场草坪灌溉工程中,阀门不应安装在场地内部。
3.4 在可能的情况下,阀门最好位于所控制的一组喷头的中心部位,以利于平衡支管流量与压力,减小支管管径。
(三)灌溉系统的水力计算
在完成喷头选型、布置和轮灌区划分之后,即可计算各级管道的流量和进行水力计算。某一支管流量为该支管上同时工作的喷头流量之和,干管流量为系统中同时工作的喷头流量之和。流量确定后,即可选择管径并计算管道和系统的水头损失。水力计算的主要任务就是确定管道的水头损失。
管道水头损失的计算方法
水在管道内流动会产生机械能的损耗,即水头损失。水头损失可分为沿程摩阻力损失和局部阻力损失两种类型。沿程水头损失为水流过一定管道距离后由于水分子的内部摩檫而引起的损失;局部水头损失为水流经过各种管件、阀门等设备时因流态的变化而产生的损失。沿程水头损失与局部水头损失之和即为管道的总水头损失。
1.1沿程水头损失的计算
很多计算沿程水头损失的经验公式。对于硬质塑料管道(PVC),目前常用的计算公式如下:
Hf = 9.48X104
式中:Hf为沿程水头损失(m);L、Q、d分别为管道长度(m)、流量(m3/h)和管道内径(mm)。
1.2局部水头损失的计算
局部水头损失计算公式为:
Hj =ξ
式中:Hj为局部水头损失(m);ξ为局部阻力损失系数,与管件、阀门的类型与大小有 关;v、g分别为管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。
对于较大的灌溉系统,如真正按照公式计算各个管件、阀门处的局部水头损失,工作量将十分庞杂。因此在实际设计工作中,一般先计算出沿程水头损失Hf,然后取局部水头损失Hj = 10% Hf 即可满足设计要求。
2.支管水力计算
由于在支管上一般安装多个喷头,因此支管内的流量沿流程按一定规律递减,故支管的实际沿程水头损失比按支管总流量的计算值要小的多,即:Hf实际 = F × Hf
式中:F为多口出流系数,其值在一般在0.3-0.6之间,与出口数量、第一个出口位置和管材有关,可通过计算或查表得出。
支管的水力计算主要依据喷洒均匀的原则,即要求支管上任意两个喷头的出水量之差不能大于10%。将这一原则转化为对压力的要求,即应使支管上任意两个喷头处的压力不能超过喷头设计工作压力(H设)的20%。设计时,不但要计算水头损失,而且还要考虑地形对压力的影响。
在实际工程中,有时为节省投资而采用变径支管,或受地块形状影响出水口不一定是等间距和等流量,这时就需要对支管分段进行计算。
支管的水力计算往往是一个反复的过程。在喷头选型、布置和支管长度确定后,水力计算的基本流程为:计算支管流量→初设管径→计算水头损失→校核出水口处压力差是否小于等于20% H设→若超过20% H设,调整管径后重复计算→最后确定支管管径。
设计时,一般不用对所有支管进行计算,可选取最“危险条件”下的支管做水力计算。“危险条件”在大多数情况下发生在距首部最远的支管,或系统内地形最高部位的支管。若系统的压力能满足这些支管的压力要求,也就自然满足其他支管的压力要求。
3.干管水力计算
3.1 管径的初步确定
管道的管径,特别是干管的大小对灌溉系统的总投资影响较大。管径太大,投资增加,经济上不合理;管径太小,水头损失大,需配置较大水泵,系统运行费用高,且管内流速大,易产生水击现象,对管道的安全不利。干管管径的初步估算可采用以下经验公式:
D = 11 (Q<120m3/h时)
式中:D为管径(mm);Q为流量(m3/h)。
或采用经济流速法公式:D = 1.13
式中:D为管径(mm);Q为流量(m3/s);V为经济流速,根据经验一
般取V≤3m/s。
3.2 干管水力计算
干管水力计算相对支管简单一些,分别按不同管段的管径、流量和长度计算水头损失即可,其总的要求是在沿干管的各支管分流处的压力需满足各支管进口对压力的要求。
(四)水泵的选择
选择水泵的主要任务是确定水泵的流量和扬程。在上述步骤完成后,即可计算流量和扬程。
水泵流量: Q = ∑N喷头q
水泵扬程: H = H设+∑Hf+∑Hj±Δ
式中:N喷头为同时工作的喷头数;q为单喷头流量;H设为喷头设计工作压力(m);∑Hf为水泵至典型喷头之间管路沿程水头损失之和(m),所谓典型喷头一般是距泵站最远或位置最高的喷头;∑Hj为水泵至典型喷头之间局部水头损失之和(m),其中应包括阀门、过滤设备及施肥设备的局部水头损失;Δ为典型喷头与水源水面或井内动水位的高差(m)。
具体选择水泵型号时,可参照有关水泵生产厂家的产品目录,所选水泵的实际流量和扬程一般应稍大于上述计算值,以确保满足设计要求。
对于用城市供水管网作为水源的灌溉系统,不必选择水泵,而是应校核供水管网所能提供的压力是否满足灌溉系统的所需压力(即上述计算的扬程值)。若不满足,一般需增大各级管径,以减小水头损失;或选择低压性能好的喷头,使灌溉系统所需压力小于等于城市供水管网的压力。
五、喷灌系统的施工安装
喷灌系统施工安装的总的要求是,严格按设计进行,必须修改设计时应先征得设计单位同意并经主管部门批准。涉及到有关建筑物的施工,应符合现行规范的要求,如《给排水建筑物施工及验收规范》、《地下防水工程施工及验收规范》等。针对草坪喷灌系统的特点,在其施工与安装时,应注意以下问题:
(一)在已有草坪的地块内施工,除尽量保护现有草坪外,要特别注意管沟弃土的处理。弃土须分层放置,埋管时须按与开挖时相反的顺序分层回填,以保证沿管线种植层内的土壤与原有土壤一致。
(二)在干管和每条支管上应安装放水装置,以便于冲洗管道以及冬季防冻。即使在无冻害的南方地区,在非灌溉季节一般也应放空管道,防止水长期滞留在管道中产生微生物,附着在管壁和喷头上影响喷灌效果。放水装置除常见的闸阀、球阀外,还有自动泄水阀,可在灌水停止后自动排出管道中的水。
(三)对于系统压力变化或地形起伏较大的情况,支管阀门处应安装压力调节设备,如雨鸟公司生产的与电磁阀相配套的PRS-B型压力调节器,使支管进口处压力均衡,保证系统的喷洒均匀度。另外,在必要的管段还应安装进排气阀、泄压阀等,用以保护系统的安全。
(四)为便于临时取水,或对喷灌不易控制的边角地段进行人工灌溉,在主管道上一般需安装一定数量的快速取水阀(方便体),如雨鸟P33型快速取水阀。这种快速取水阀与所配套的钥匙配合使用,插入钥匙,阀门即可自动开启供水;若要停止灌水,只需取下钥匙,阀门会自动关闭。
(五)地埋式草坪喷头的安装
1、安装前须对喷头进行预置。可调喷洒扇形角度的喷头,出厂时大多设置在180度,因此在安装前应根据实际地形对喷洒扇形角度的要求,把喷头调节到所需角度。另外,有的喷头,如雨鸟R-50,还应将滤网进水口号设置为与喷嘴标号一致。
2、喷头的顶部应与最后的地面相平。这就要求在安装喷头时喷头顶部要低于松土地面,为以后的地面沉降留有余地;或在草坪地面不再沉降时再安装喷头。
3、喷头与支管的连接,最好采用交接接头(Swing Joint),也称千秋架。可有效防止由机械冲击,如剪草机作业或人为活动而引起的管道和喷头损坏。同时,采用铰接接头,便于施工时调整喷头的安装高度。
4、在管理不便的地区,可安装与喷头配套的防盗配件,以防止喷头的丢失。如雨鸟PVRA喷头专用防盗接头,安装在喷头进口处,当有人试图将喷头旋转拧下时,该接头与喷头一起转动而不能拧下,只有将草坪挖开,用工具才能把此接头和喷头卸下。
六、草坪灌溉系统的自动控制
随着经济的发展,对草坪绿化工程水平的要求越来越高。同时,为进一步解决水资源、能源的短缺和人工成本增加等问题,越来越多的草坪绿化工程采用自动控制灌溉系统。目前常用的自动控制系统可分为时序控制灌溉系统和中央计算机控制灌溉系统两大类。
时序控制灌溉系统
时序控制灌溉系统将灌水开始时间、灌水延续时间和灌水周期作为控制参量,实现整个系统的自动灌水。其基本组成包括:控制器、电磁阀,还可选配土壤水分传感器、降雨传感器及霜冻传感器等设备。其中控制器是系统的核心。灌溉管理人员可根据需要将灌水开始时间、灌水延续时间、灌水周期等设置到控制器的程序当中,控制器既通过电缆向电磁阀发出信号,开启或关闭灌溉系统。
控制器的种类很多,可分为机电式和混合电路式,交流电源式和直流电池操作式等。其容量有大有小,最小的控制器只控制单个电磁阀,而最大的控制器可控制上百个电磁阀。
电磁阀一般为交流24伏隔膜阀,通过电缆与控制器相连。电磁阀启闭时有一定时间的延迟,这一特性可有效防止管网中的水击现象,保护系统安全。
目前国内的自动控制灌溉系统,基本上均为时序控制灌溉系统。
中央计算机控制灌溉系统
中央计算机控制灌溉系统,将与植物需水相关的气象参量(温度、相对湿度、降雨量、辐射、风速等)通过自动电子气象站反馈到中央计算机,计算机会自动决策当天所需灌水量,并通知相关的执行设备,开启或关闭某个子灌溉系统。在中央计算机控制灌溉系统中,上述时序控制灌溉系统可作为子系统。
美国雨鸟公司开发的MAXICOM2中央计算机控制灌溉系统,可通过有线、无线、光缆、电话线等方式对无限量的子系统实现计算机远程控制,如对小到一个公园、大到一个城市甚至几个城市的所有园林灌溉系统,均可由一台中央计算机进行自动控制。
这种中央计算机控制灌溉系统是真正意义上的自动灌溉系统。目前在很多发达国家的园林绿地灌溉系统,以及高尔夫球场的灌溉系统中已被广泛采用。
七、草坪的用水管理
用水管理是草坪喷灌系统全部管理工作的核心。草坪喷灌系统建成后,用水管理的好坏,直接关系到喷灌系统能否发挥其应有的作用。用水管理的基本任务是,根据喷灌系统的规划设计和当地气候、草坪种类、生育阶段、土壤水分、水源供水等状况,合理组织草坪喷灌作业,达到提高灌溉效率、保持草坪最佳生长状态的目的。其具体内容包括以下几个方面。
(一)灌水计划的制定
喷灌系统的设计一般是按满足最不利的条件作出的,可满足草坪最大的需水要求。而在系统运行时,应根据实际情况确定灌水计划,包括灌水时间、灌水延续时间、灌水周期等。
1、灌水时间
灌溉季节,在一天内的大部分时间均可灌水。但应避免在炎热的夏季中午灌水,以防烫伤草坪,而且此时蒸发量最大,水的利用率低。夜间灌水可避免上述情况,但人们往往担心因草坪叶面湿润时间太长,容易引发病害。夜间灌水的这一弊端可通过施用杀菌剂来解决。清晨灌水,阳光和晨风可使叶面迅速变干,是较为理想的灌水时间。但对于非自动控制的喷灌系统,夜间和清晨灌水对操作人员会带来一些不便,因此,傍晚灌水也是较好的选择。
灌水时间还受到人为活动的限制。如高尔夫球场,基本上都在夜间灌水,这样草坪不会对白天球员打球产生影响;足球场草坪应在比赛之前一天灌水完毕,以减轻比赛时对场地的损坏和影响运动员的比赛成绩。
2、灌水延续时间
灌水延续时间的长短,主要取决于系统的组合喷灌强度和土壤的持水能力,即田间持水量。当喷灌强度大于土壤的渗透强度时,将产生积水或径流,水不能充分渗入土壤;灌水时间过长,灌水量将超过土壤的田间持水量,造成水分及养分的深层渗漏和流失。因此,一般的规律是,砂性较大的土壤,土壤的渗透强度大,而田间持水量小,故一次灌水的延续时间短,但灌水次数多,间隔短,即需少灌勤灌;反之,对粘性较大的土壤则一次灌水的延续时间长,但灌水次数少。
采用测定土壤水分的仪器,可以更加科学地确定灌水延续时间。目前在工程上常用的仪器有电子土壤水分测试仪和张力计。
3、灌水周期
灌水周期,即灌水间隔或灌水频率,除与上述提到的土壤性质有关外,主要取决于草坪本身。灌水过