【文档说明】园林、市政喷灌工程材料、技术.pptx，共(90)页，5.177 MB，由精品优选上传

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园林喷灌工程概述1、水资源状况（1）中国地大物博，水资源总量丰富，但水资源缺乏是我国面临的社会问题之一。我国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，居世界第四位，但人均只有2300立方米，仅为

世界平均水平的1／4、，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。（2）在中国，南水北调对我们来说早就不陌生。我国水资源南北分布不均，无论是降雨量、地表水、地下水资源，分布都很不均衡。长江流域及其以南地区人口占了中国的54％，但是水资源却占了81％。北方人口占46

％，水资源只有19％。此外，东西分布、季节性分布也不均衡。（3）灌溉用水占用水总量的一半以上，农业用水是用水大户。目前我国年农业用水量为3900亿立方米，占全社会总用水量的70％至80％，而农业灌溉效率仅为45％，浪费严重，农业节水潜力巨大。2、历史背景与现

实意义起源：最早的朋嘎可以追溯到公园前560年巴比伦（现伊拉克）的空中花园，当时采用了称为人工降雨的自压喷灌。现代喷灌技术：现代喷灌技术于19世纪末创始于美国。1894年,美国俄亥俄州的一位农夫卡尔发明地表喷灌系统并在20世纪早期得以广泛应用,并获得专利权。几乎同时，俄国也发展了喷灌技术。美国和

俄国首先发明使用固定式的自压管喷灌系统。1913─1920年间，出现了简易的喷灌车，用于草地、茶园、苗圃和果园等。1922年，苏联发明了自动头和远射程喷灌装置。30年代，苏联又首先研制出双悬臂式喷灌机和塑料管道，喷灌技术在美国发展得很快，40年代摇臂式喷头，快速接头及

铝合金管开始出现，并研制和使用了端拖式和滚移式喷灌机；50年代研制和生产了水力驱动圆形喷灌机；60年代研制出人电力驱动圆形喷灌机，同时出现了聚乙烯半软管和钢索绞盘式喷灌机；60年代末研制成功平移式喷灌机；70年代初又发明了同步脉冲固定式喷灌系统

；到70年代末，美国已生产电力驱动的全自动化平移式喷灌机，并发展耗能少的低压喷灌机。意义：当前，我国水资源严重短缺，农业作为用水大户，每年用水量占全国用水量的70％－80％以上；另一方面，农业用水浪费十分严重，农业用水灌溉效率只有45％。喷灌是一种具有节水、增产、节地、省工

等优点的先进节水灌溉技术。就目前来看，喷灌可以减少农业用水量，提高用水效率，从而改善用水紧张的现状；从长远眼光看,使用喷灌的意义在于它是一种可以灵活掌握、科学控制灌溉水量的现代化灌溉方法,也是实现现代精细农

业的有效灌溉措施。我们可以通过智能化管理,对作物进行精细的水量分配和科学定量的灌溉。发展农业节水灌溉是节水的重头戏。3、国内外应用现状及发展趋势（1）国外喷灌的发展现状（a）喷灌面积大。美国1973年～1982年十年间喷灌面积由6670万亩增加到1.3亿亩，占世界第

一位。前苏联1971年～1980年十年间喷灌面积由2021亩增加到1.18亿亩，占世界第二位。两国的喷灌面积占了世界喷灌面积的3/4。（b）喷灌面积占灌溉面积的比重大。欧洲一些经济发达的国家，如德国、丹麦、奥地利、捷克等国家喷灌面积占灌溉面积90％以上，法国、匈牙利等国也占到80％以上，而英国

和瑞典的灌溉几乎100％全是喷灌。日本除了“水田”外，其“旱田”也全部采用喷灌技术。（c）喷灌面积发展速度快。罗马尼亚1957年才引进喷灌技术，1978年喷灌面积就发展到2640万亩，居世界第三位，占国内灌溉面积的80％，年增长率高达22％，居世界第一。（2）国外喷灌发展的趋势国外

发展喷灌技术较早，当前，世界发达国家喷灌技术发展表现出以下趋势：（a）不断提高机械化与自动化水平。喷灌面积持续增大，表现在机械化程度高的喷灌机使用面积日益扩大和电子计算机技术在喷灌系统的应用。（b）广泛应用新技术（如激光感应）提高喷灌质量。（c）朝低压、节能型发展，开展多目标利用，

有效降低单一用途上的造价[5]。（d）改进设备，提高性能，开发和研制新型喷头，提高喷灌质量，产品日趋标准化，系列化[5]。（e）广泛采用轻质管道和塑料管道。（f）发展综合利用，向国民经济各部门渗透。（g）重视喷灌基础理论和新技术的开发研究，注意多学科配合和协作生产。（

3）我国喷灌发展概况我国的喷灌是从20世纪50年代起由前苏联引进的。在我国,喷灌从1954年开始应用于农业灌溉,但很长时间以来喷灌面积一直在80～93万hm2之间徘徊,据统计直到1998年我国的喷灌面积才突破133万hm2。70年代初开始，我国开始发展喷灌技术。197

6年，中国科学院将喷灌列为全国科技10年规划重点项目，1978年，原水电部将喷灌作为重点推广新技术项目。我国的喷灌设备经过几十年的研究和发展，经历了引进、探索、发展、徘徊、提高等几个阶段。喷灌技术在我国农业生产和环境建设

等方面发挥了显著的作用，同时也取得不少经验和教训。据90年代中期完成的《中国灌溉农业节水规划》预测，到2010年，我国喷灌面积将达到366.7万hm2，2020年将达到666.7万hm2。(4)我国

喷灌发展的趋势（a）因地制宜的发展喷灌技术。尽管喷灌技术拥有很多优点，适用范围很广，但它本身也有一点的适用范围。我国幅员广阔，各地自然条件、经济条件和管理水平都差别较大，必须按照喷灌技术的适宜范围，按经济规律办事，因地制宜地发展喷灌技术和选择最佳的喷灌方式。（b）加快喷灌设备的产业化。

虽然我国已经生产供应包括喷头、管材、管件、阀、喷灌机组等喷灌设备，但是总体质量较低。应加大产业化发展，以把我国喷灌设备质量提高到一个新的水平。（c）积极稳妥的引进国外先进技术。我国喷灌技术的提高和发展是与学习、借鉴及引进国外先进技术分不开的。（d）加大喷

灌技术的科学研究。喷灌技术虽然在我国已经有一定的发展，但是喷灌本身还存在一些问题，如：高投入、受风的影响等。我们应该加大研究，以发展适合我国国土的喷灌机。第一节绿地喷灌设计的基本知识一、喷灌、绿地喷灌及绿地喷灌设计的概念喷灌——利用

机械和动力设备，使水通过喷头（或喷嘴）射至空中，以雨滴状态降落田间的灌溉方法。绿地喷灌——是指一种模拟天然降水而对绿地提供人为控制性灌水的方法。绿地喷灌设计——是指对特定的绿地进行的管网设计、喷头选型、布置及为保证喷灌安全运行所采取的各种措施等进行的科学合理安排，以达到

满足园林绿地喷灌质量和效果的过程。二、绿地喷灌的特点(一)优点1．良好的节水性2．节省劳动力3．适应性强，便于保持水土4．极大地提高绿地养护质量5．良好的景观效果(二)缺点1．一次性投资大2．受气候影响大3．喷灌设计管理要求高三、绿地喷灌系统的分类(一)按管道敷设方式分(

1)固定式喷灌系统指提供水的干管、支管均埋于地下，喷头固定于竖管上的喷灌。(2)移动式喷灌系统指只有水源固定，干管、支管均不埋于地下，且可根据需要移动的喷灌系统。(3)半固定式喷灌系统指泵站和干管固定，支管和喷头可移动的喷灌系统。(二)按控制方式分类(1)程控型喷灌系统指闸

阀的启闭是依靠预设程序控制的喷灌系统。(2)手控喷灌系统指人工启闭闸阀的喷灌系统。四、绿地喷灌的主要技术要素(一)喷灌强度喷灌强度是指单位时间内喷洒在单位喷灌面积上的水量，单位一般为mm/min或mm/h表示。(1)总喷灌强度和瞬时喷灌强度①总喷灌强度是指单位时间内喷洒在无限小

面积上的水量。②瞬时喷灌强度是指在无限短的时间内喷洒到某一点的水深。(2)平均喷灌强度①点平均喷灌强度是喷洒范围内某点在测试时间内的平均喷灌强度。②单喷头平均喷灌强度单喷头平均喷灌强度是指单喷头在整个湿润面积上的平均喷灌强度。③组合平均喷灌强度组合平均喷灌强度是指若干个工作压力相同的喷头，按一定

组合形式组合排列喷洒情况下的平均喷灌强度。④全灌区平均喷灌强度是指设想全灌区所有喷头，按设计工作制度工作后的组合平均喷灌强度。（3）喷灌强度在喷灌设计中的作用喷灌强度的确定与地形、土壤性质、植物生理、气候等因素有关(二)喷灌均匀度1．喷灌均匀度的定义

喷灌均匀度是指在喷灌面积上水量分布的均匀程度。2．影响喷灌均匀度的主要因素(1)喷头的结构。由于喷头的设计原理及型号不同、结构的差异等，使喷灌的均匀度不同。(2)喷头旋转的均匀性。(3)单喷头水量分布及供水压力。(4)喷头布置及竖管倾斜度、地面坡度。(5)风

速、风向等。3．喷灌均匀度的表示方法(1)喷灌均匀系数Cu=（1.0-∑x/mn)×100％(9-5)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——观测值的总个数。(2)水量分布图所谓水量分布图就是等水深浅图。(3)喷

灌均匀系数的计算范围种类喷灌均匀系数的大小一般是针对某一确定的范围而言的。常见的计算有以下几种。①喷头均匀系数是指当只有一个喷头单独喷洒时在湿润面积内喷灌水量分布的均匀系数。在喷灌系统中几乎没有单独应用。②组合均匀系数是若

干个相同工作压力的喷头组合，并同时喷洒在典型区域内的均匀系数。一般通过实测获得。③全区域均匀系数是指在整个喷灌区域中，按照设计规定的工作制度，在一次等时间的喷灌后，整个喷灌区域内水量分布的均匀系数。(三)水滴打击强度1．水滴打击强度的概念水滴打击强度是指单位受水面积内水滴对土质或植物的打击功能

，即单位时间内，单位受水面积所获得的水滴撞击能量。2．影响水滴打击强度的因素水滴大小、水滴降落的速度以及密集程度。3．水滴打击强度在喷灌设计中的作用喷灌设计中，对水滴打击强度的要求是不损害植物和不破坏土质团粒

结构。4．水滴打击强度的表示方法(1)水滴直径水滴直径是指落在植物或地面上水滴的直径，以mm为单位。(2)雾化指标雾化指标是指喷头的设计工作压力和主喷嘴直径之比。五、绿地喷灌系统的组成完整的绿地喷灌系统是由喷灌设备、管材、管件等，按照一定的方式连接

而成，能完成喷灌的一个系统组。喷灌系统通常是由水源、加压设备、过滤装置、控制设备、管材管件、喷头等组成。(一)喷头喷头是喷灌系统中的重要设备，它的作用是将有压水流破碎成细小的水滴，按照一定的分布规律喷洒在绿地上。选

用喷头应符合以下条件：①设计工作压力和无风条件下，具有一定的水量分布规律。②在设计工作压力下，能够将连续水流破碎成细小水滴，具有良好的雾化能力。③喷头材质具有良好的抗老化，锈蚀和机械冲击能力。④结构合理，使用简便。(二)管材和管件管材和管件共同构成了喷灌系统的输水管网。其

作用就是将有压水流从水源按一定方式输送到系统中每个喷头底部。选用管材、管件应尽量符合以下条件：①保证在一定的工作压力下不发生开裂和爆管现象。②管内壁光滑，阻力小，成本低。③抗老化，不锈蚀，便于施工安装。(三)控制设备所谓控制设备是指控制喷灌系统运行的各

种设备。根据控制设备的使用功能，可将其分为状态性控制设备、安全性控制设备和指令性控制设备。1、状态性控制设备是控制管网水流方向、流量和压力等状态参数的设备,如球阀、闸阀、电磁阀和水力阀等。2、指令性控制设备是指给状态性控制设备传达

指令的设备，如自控阀门的控制器、遥控器、传感器等。3、安全性控制设备是指确保系统安全运行的设备，如减压阀、水锈消除阀和自动泄水阀等。(四)过滤器过滤器是指为防止水中含有的固体悬浮物堵塞系统中的阀门和喷头，而设置的设施或器具。按照不同的工

作原理可以有不同类型的过滤器，如离心过滤器、砂石过滤器、网式过滤器、离片过滤器。(五)加压设备是为确保喷头能在设汁压力下工作，给水流加压的相关设备，这类设备主要包括各类水泵、变频供水装置和高位水箱、水塔等。(六)水源①市政

供水以市政管网水作为喷灌系统的水源，水质很好，无需过滤装置，但压力难以保证。②地表水江、河、湖、渠、水库、池塘等天然或人工水体，水质变化大，必须有过滤装置，应有加压设备以保证喷灌系统的安全运行。③中水是将城市中排放的污水经过适

当处理后能用于绿地灌溉的水。④地下水井水或泉水，直接开采于地下，水质变化小，是较好的水源。第二节绿地喷灌设计的资料要做好绿地喷灌设计，首先必须具有可靠的设计所需基本资料，占有资料后还必须深入现场，

了解所有与喷灌设计有关的自然、人文条件，对基本资料进行核实。一、地形、土壤资料(一)地形资料地形是地物、地貌的总称，地形资料是喷灌系统规划、喷头选型与布置、各级管道水力计算和工程预算的基础。地形资料包括喷灌区域的几

何形状、坡度、地上和埋深小于I.5m的地下构筑物的位置和尺寸，而反映这些要素的必须是相应的图面资料（地形图）。(二)土壤资料土壤资料是指喷灌区域内的土壤特性资料，主要是指土壤质地、土壤结构、土壤容重、田间持水量等。(l)土壤质地土壤是由不同粒径的土

粒组成的，按照土壤中不同粒级的相对含量将土壤分为不同质地类型。(2)土壤结构土壤结构是指土壤颗粒的空间排列方式及其稳定程度。(3)土壤容重土壤容重是指单位原状土壤体积的内干土重量。(4)田间持水量是指降雨量或灌溉后，土壤所吸持的

最大水量，一般用百分率表示。二、水源资料绿地喷灌系统设计前，必须进行实地考察，了解可利用的水源及供水能力，根据设计实地水源的具体情况和喷灌系统的类型，合理选择水源，在保证喷灌系统运行的前提下，力求最佳的经济效益，以节省灌溉费用。(一)水源形式(1)中水利用净化后的生活和生产废

水作为绿地喷灌的水源，首先应满足喷灌水质方面的要求。(2)地表水主要考虑水源位置、水质与水量。(3)地下水主要考虑水源位置、水质与出水量。(4)市政供水一般仅于中小型绿地，且附近没有其他更好的水源。(二)绿地喷灌对水质的要求1.满足园林植物生长的需要2.满足喷灌系统安全经济运行的要

求①水中不含固体悬浮物及其他杂物，②将水中的有机物成分及时处理掉。③不含其他有害于管道及设备系统的化学物质，3符合环保及造景的要求三、气象资料(1)风向即风吹来的方向，设计上一般以主风方向来确定设计。(2)风速是指单位时问内风行的距离，单位为m/s.(3)降水量是指从空中降下来的液态或融

化后的固态水未经散失，在水平面上聚积的水的深度。返回四、绿地植物资料(一)绿地植物种植资料所谓绿地植物种植资料是指能够如实反映绿地中植物的种类，种植区域的位置及植物特性等的资料。①绿地种植图的比例与地形图比例尽量一致；②如

实反映不同植物的种植区域及种植点位；③确定灌木区域边界养护高度；④确定乔木的冠径和位置。(二)不同类园林植物对喷灌的要求不同的植物需水量大小不同。同时对喷灌洒水雾化程度的要求也有差别，而这些都决定着喷头的选型及灌水制度的制定。1．不同类植物需水量(1)草坪类植物(2)灌木类植物(3)乔木类

植物2．不同类植物对喷灌洒水雾化程度的要求喷灌的目的是既要达到灌水的目的，又要使植物不能受到机械损伤而降低观赏效果，第三节绿地喷灌设计的原则喷灌设计应遵循的原则是实用性、节水性、经济性及安全可靠性一、实用性所谓实用性是指从绿地养护和系统管理的角度出发，首先要保证满足

绿地灌溉的需要，其次要经济合理，便于使用和维护系统，其主要表现在以下几点。(1选择喷灌系统的类型主要是根据绿地植物的类型和绿地性质来选择，同时要考虑到水源情况，合理选择以保证喷灌系统基本的喷灌水功能。(2)喷头的选型和布置主要是满足喷灌的技术要求，保证待建喷灌系统在技术上的合理性，只有这样

才有可能体现其实用性。(3)管网的布置和水力计算必须准确可靠这主要要求使管网压力分布平衡，使整个管网系统具有最佳的水力条件。二、节水性在喷灌系统的设计中，必须从以下几个方面考虑才能充分体现节水性。(1)水源的选择尽量应用处理后的废水

或地表水，尽量避免直接使用地下水或市政管网提供的生活饮用水。(2)严格控制喷灌强度在设计中应根据土壤、地形及绿地植物种类确定合理的喷灌强度，避免产生地表径流及积水，造成水分过度损失，以提高水分利用率。(3)制定合理的灌水制度

灌水制度包括喷灌次数和灌水定额，必须依据植物、气候、土壤等多方面资料综合考虑进行制定，尽量避免因水的过量下渗而造成水浪费，或因过度蒸发而使水分有效利用率降低。(4)I正确的喷头选型和布置要求在保证绿地灌溉养护的前提下，不要因无效喷灌过度而造成没有必要的浪费。三、经济性经济

州原则是指在保证实用性、节水性的前提下，选择合适的系统类型和设备，使喷灌系统安全、可靠，并使工程造价和运行费用达到最小的指标。要保证经济性的充分体现，必须从以下几方而综合考虑。(1)因地制宜地选择合理的喷灌系统系统类型的不同直接决定着工程

造价的高低，同时也影响着运行费用的大小，在实际设计中，要根据影响系统选择的诸多因素，合理选择以达到经济合理。(2)管材选择既要保证系统的承压要求和水蚀安全，又要避免因管壁过厚、管径过大造成的管道成本增加。(3)喷头选

择如果条件许可，尽量选用远射程喷头，以求较低单位面积造价工程。但这应和绿地形状面积、大小、水源等条件综合考虑。四、安全可靠性安全可靠性是指保证系统运行的稳定性、安全性和正常的使用寿命。其主要由以下几方而决定。(1)喷灌设备性能和质量一般应选择性能稳

定、质量可靠的设备。(2)保证施工质量要使运行安全可靠，必须抓好施工质量，否则再好的设备也无济于事。(3)设计的合理性设计阶段，应首先根据用户的资金状况和对喷灌系统使用年限的期望值，进行喷灌系统类型选择和喷灌系统寿命设计。

然后根据喷灌系统类型和设计寿命选择喷灌设备，以求系统中所有设备的使用寿命能够在一个接近的范围内。(4)喷灌水质必须符合要求如果喷灌水质不能达到要求，必须增加水处理设备，以保证水质的要求，以使系统安全、可靠、长寿命地运行。第四节喷头的选型与

布置在喷头选型和布置时，必须根据绿地的地形、地貌、土壤、绿地植物以及水源、气象条件，从技术、经济两个方面综合考虑，合理地选择喷头和布置形式。一、喷头选型和布置的要求不但要满足和保证喷灌系统在技术上的合理性，又要充分考虑到尽量降低成本，再就是兼顾喷

洒形成的景观效果。(一)喷灌强度按照喷灌强度的要求选型和布置喷头时，应遵守的原则是：喷头的组合喷灌强度不得大于土壤允许喷灌强度。喷头选型时，首先根据土壤质地和地面坡度，确定土壤允许喷灌强度，然后再按照喷头布置形式推算单喷头喷灌强度。(二)喷灌均匀度喷灌均匀度受许多因素的影响，喷头选型时可根据生

产厂家提供的产品性能资科或试验资料确定。《喷灌工程技术规范》GB/T85-85中规定“在设计风速下，喷灌均匀系数不应低于75％，而这里指的均匀系数是组合均匀系数，它与单喷头的水量分布、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。根据喷灌

均匀度的要求选择和布置喷头时，在同一个轮灌区内，应该选用同样类型和规格的喷头，再加上合理布置，这样就可获得较高的喷灌均匀度。(三)水滴打击强度设计要求在不损坏植物和不引起土壤板结的前提下，要求喷灌水滴打击强度尽量大，这样可达到节能、节水、经济的要求。水滴打击强度要求主要随植

物种类的不同而不同，我国《喷灌工程技术规范》GB/T85-85中明确规定了指标的使用条件。(四)工程造价喷头的选型和布置直接影响和决定着喷灌工作，并决定着喷灌工程造价，喷头的选型和布置主要从以下几个方面影响工程造价。①喷头数量的多少一般喷头数量多，则所需管材多、所需挖土方量增加，从而使工程

成本增大。但同时由于近射喷头一般单价低，管材要求低，压力要求低，在某种程度上能降低工程造价。②喷头工作压力的高低一般喷头工作压力要求高时，如为自压型喷灌，则要求有较大的管径，必然导致成本增加。但由于压力较大，喷头间距较大，喷头数量较少，管道总长

度较小，从而能降低成本。如果工作压力要求较低，则会造成喷头多、管材多等不利因素。综合以上几点，就是在喷头选型和布置时，对于不同的绿地，应综台考虑、认真核算，在保证设计风速条件下的喷灌均匀度要求的前提下。选择合理的喷头型号和布置以降低工程造价

。(五)运行费用和景观效果1．运行费用①确定喷头工作压力，以满足雾化效果的最低要求为原则，以减少因加压设备的需要而过多耗能。②在达到同样降水量的条件下，尽量缩短喷灌时间，以减少过多的费用。2．景观效果喷头选型和布置时，在满足喷灌系统所

有技术和经济指标的前提下．应尽量使喷灌系统喷洒时景观效果达到最佳，要求有以下两方面：①从景观效果考虑。尽量选择散射式喷头；②喷头的组合布置应能够表现和突出组合景观。二、喷头选型(一)喷头类型在喷灌设

计中供我们选择的喷头种类很多，一般根据喷头分类的不同方法有多种类型。l．按喷嘴位置分类(1)外露式喷头这类喷头是指非工作状态下暴露在地面以上的喷头。这类喷头一般由工程塑料、铝锌合金、锌制合金或全铜制成，喷洒方式有单向出水和双向出水两种，如图9-3所示。①优点构造简单，价格便宜，使用方

便，对喷灌系统的供水压力要求不高。②缺点由于外露喷头在非工作状态下暴露在地面以上，不便于绿地养护和管理；有碍于园林景观；再就是这类喷头的射程、射角及覆盖角度不便调节。在现在绿地喷灌中应用越来越少。图9-3外露式喷头(2

)地埋式喷头这类喷头是指在非工作状态下，埋在地面以下的喷头。工作时，这类喷头的轴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，轴心在弹簧的作用下又缩回地面，如图9-4所示。①优点不影响园林景观效果，不影响人们在绿

地中的活动，极大地方便了绿地的养护管理；同时，射程、射角和覆盖角度等易于调节。②缺点结构复杂，工作压力要求高，价格高，对喷灌系统规划设计和绿地管理水平要求高。图9-4地埋式喷头2．按工作状态分类(1)散射式喷头指工作时喷轴处于静止状态的喷头，这类喷头在工作时有压水流从预设的线状孔口喷出

，同时覆盖整个喷洒区，如图9-5所示。①优点结构简单，工作可靠，要求工作压力低且雾化程度高，喷洒时能产生美妙的景观效果。②缺点喷洒半径小，不能满足大型绿地喷灌的需要。图9-5散射式喷头(2)旋转式喷头

这类喷头是指工作时边喷洒边旋转的喷头。①优点技术含量高，射程、射角和覆盖角可以调节，射程一般较大。②缺点要求工作压力高，结构复杂，喷灌系统有时需要加压设备。3．按工作压力分类按工作压力分类，可以把喷头分为低压喷头H<200KPa中压喷

头H200-500KPa高压喷头H>500KPa目前国内用的最多是中压喷头，因为它的能耗较小且容易得到较好的喷灌质量。4．按结构形式分类按结构形式，可以把喷头分为旋转式喷头、固定式喷头和喷洒孔管三类。（1）旋转式喷头其特点是边喷洒边旋转，水从喷嘴喷出时呈集中射流状，故射程较远，且流

量范围大，喷灌强度较低，是目前我国农田灌溉中应用最普遍的一种喷头形式。①摇臂式喷头②垂直播臂式喷头。（2）固定式喷头固定式喷头的优点是结构简单，没有旋转部分，工作可靠，喷洒水滴对作物的打击强度小，要求的工作压力较低，常用在温室、菜地、草坪、苗圃、园林等处。缺点是喷孔易

被堵塞。按结构固定式喷头可分为折射式(图4-l、图4-2)、缝隙式(图4-3)和离心式(图4-4)三种。折射式(图4-l、图4-2)缝隙式(图4-3)离心式(图4-4)（3）喷洒孔管喷洒孔管的优点

是结构简单，缺点是喷灌强度较高；由于喷射水流细小，受风影响大；孔口小，抗堵塞能力差，不仅污物杂草会堵塞孔口，就是颗粒较大的泥沙也会堵塞孔口；工作压力低，支管内实际压力受地形起伏的影响较大。一般用于蔬菜、花卉的喷灌。(二)喷头类型的选择选择喷头类型时，主要应考虑以下因素。①喷灌区域大小绿

地面积较小，是狭长的带状形状一般适合采用近射程喷头。这类喷头多为固定式的散射喷头，具有良好的雾化效果和景观功能。且要求水压力小，利于降低成本。绿地面积区域较大时，就使用中远射程喷头有利于降低喷灌工程的综合造

价。②供水压力供水压力不同，也必须选用不同的喷头，因为不同类型喷头对工作压力要求有较大的差异。当供水压力较小时，可选用近射程喷头，以保证喷头正常工作；当供水压力较大时，可选用中、远射程喷头，这不但满足喷头正常工作的需要

，而且能有效地降低工程造价。③地形地貌及绿地植物种类喷灌区域地形地貌复杂，且构筑物较多，当植物种类较复杂时，宜采用近射喷头，可以较好地控制喷洒范围，以满足不同植物对水分的要求，且便于因地形差异控制喷灌强度。反之，如果绿地空旷，植物种类单一，宜采用

中、远射程喷头可以降低工程造价。三、喷头布置喷头布置在绿地喷灌设计中是一项关键性的技术，它关系到是否能达到长期的灌溉强度及合适的均匀度，同时影响到工程造价。布置喷头时应该结合绿化设计图进行。充分考虑

地形地貌、绿地植物及园林设施对喷洒效果的影响，尽力做到喷头布置的合理性，喷头的布置形式有三角形和矩形两种。喷灌区域分为闭边界（有明确的外边界）和开边界（没有明确的外边界）两类。(一)喷头布置的原则①等间距、等密度布置，最大限度地满足

喷灌均匀度要求。②要求在无风或微风情况下，喷灌区域外不大量溅水。③必须充分考虑到风对喷灌水最分布的影响，力争使这种影响降到最低。④充分考虑绿地植物对喷洒效果的影响。(二)喷头布置设计顺序(1)闭边界喷灌区域喷头布置步骤①首先在边界的转折点上布置喷

头，如图9-6所示。②再在转折点的边界上，按照一定的间距布置喷头，要求喷头的间距尽量相等，如图9-7所示。③后在边界之间的区域布置喷头，要求喷头的密度尽量相等，如图9-8所示(2)开边界喷灌区域喷

头布置步骤①首先从喷灌技术要求较高的区域开始。②其次考虑喷灌技术要求较低的区域。③还可适当考虑在次要区域应用移动式喷灌系统。(三)喷头组合形式设计喷头的组合形式有两种，一种为矩形．如图9-9所示，一种为三角形，如图9-10所示，而正方形和等腰三角形则应分别为各种的特例，其中三角形布置

更适合于绿地喷灌系统。①三角形布置在中心区域有更多的水量重叠，从而提供了更高的组合喷灌均匀度。②三角形布置可以减少水的浪费，达到高效节水的目的。③三角形布置可以在同样喷灌强度的情况下，加大喷头布置间距，从而减少喷头用量、降低造价。④三角形布置具有较强的抗风能力。⑤三角形布置更适合于各种

不规则喷灌区域。(四)喷头布置组合间距的确定组合间距是指相邻两个喷头之问的距离，一般用喷头射程及的倍数表示。(五)喷头布置实例1．弧形边界在弧形边界布置喷头，首先根据喷头的组合间距，将弧线转换成折线，并使折线的长度等于喷头的组合间距，然后

以在直线边界布置喷头的方法确定喷头位置，并布置喷头，如图9-11所示。2．方形区域现在让我们来看一下三角形布置形式在闭边界方形区域的应用。我们所面临的是一处沿着边界有一座建筑物的长方形草坪23m*15m(图9-12)，设计

风速为2.2m以，无主风向。(1)选择喷嘴、确定间距根据区域大小我们选择射程R=4.8m的固定喷头，对于2.2m/s风速的情况，理想之喷头间距为4.8*1.1=5.3m。布置喷头时，喷头组合间距不要超出表9-7所给的建议值。用控制边界的长度除以理想

喷头间距，可以确定控制边界是理想组合间距的多少倍，调整间距成整数倍，本例取4.6米间距，5倍整数较合理。3．狭长区域三角形布置可用于如中央分隔绿带、林荫大道及人行道的狭长绿地。有一长18m、宽l.8m绿化区域的喷头布置，我们选用射程为1.8m的喷头，对于2.2m/s风

速、无主风向，喷头组合间距为l.lR，即2m是理想喷头组合间距。喷头布置见图9-16。4．不规划区域图9-17是一块靠近林区的房前草坪。首先来计算风速为l.8m的理想喷头布置，将用射程为4.9m的固定式喷头，喷头组

合间距的建议值为l.lR=5.4m。首先沿着最需均匀喷洒的边界布置喷头，其次在其他无此严格要求的边界布置喷头。再在控制边界和林区界限之间使用圆规画5.4m的相交弧线，以找到第三个喷头位置。然后在剩余区域布置等边

三角形，以得到所能得到的最接近等边三角形配置的喷头设计，如图9-18所示。第五节喷灌动力设备及选型喷灌动力设备主要包括喷灌用泵、喷灌机等。一、喷灌用水泵的性能及选型（一）喷灌用水泵的性能1．流量：流量指一台水泵在单位时间内能

输送水的体积或重量，又称输水量，一般用Q表示，单位是L/s、m3/s或m3/h等。2．扬程：扬程指单位重量的水通过水泵以后所净增的能量，通常以水头H表示，单位为m。3．功率：功率指水泵在单位时间内作功的太小，用P表示，单位是kW(千

瓦)或马力。(1)有效功率。是指水泵的输出功率，即水泵传递给水体的净功率。(2)轴功率。是泵的输入功率，也就是动力机传递给泵的功率。(3)配套功率。指与泵配套的动力机的额定功率。4．允许吸上真空高度：为防止泵发生气蚀，规定的吸上真空高度允许值，称为允许吸上真空高度，（二

）喷灌用水泵的选型1．泵的选型原则(1)喷灌工程所选定的泵，其流量和扬程应与喷灌系统设计流量和设计扬程基本一致或稍大。(2)泵数量和泵大小相互制约，在相同流量和扬程的条件下，一般以安装2～4台水泵为宜。(3)选择效

率高，配套功率小，便于操作、维修，并使喷灌系统总投资较小的泵型。(4)同一喷灌系统安装的泵，尽可能型号一致，以方便管理和维修。(5)推荐采用国优与部优产品以及获国家生产许可证的产品和节能产品，避免采用淘汰

产品。(6)尽可能选择气蚀性能好的泵，即允许吸上真空高度值较大的水泵。2．泵的选择喷灌用水泵需校核如下两个工况。(1)对灌区位置最高、距离最远的喷点，校核可能出现的最低喷头工作压力，看它是否达到喷头设计工作压力范围的下限值。(2)对位置最低、

距离最近的喷点，校核可能出现的最高喷头工作压力，看它是否超出喷头设计允许工作压力范围的上限。三、喷灌机的分类及选择喷灌机是将喷头、管道、水泵、动力机等按一定配套方式组合，并在机械、水力、运行操作等方面符合要求的一种灌水机械。（一）喷灌机的分类根据运行

中喷头的喷洒方式可将喷灌机分成定喷式和行喷式两大类。定喷式是指喷灌机停在一个位置上进行喷洒，一个位置喷完后，喷灌机按设计要求移动到下一个新位置后再进行喷灌作业，直至全部控制面积上都喷灌完毕。定灌式喷灌机包括：手提式喷灌机、手抬式喷灌机、手推式喷灌机、拖拉

机悬挂式喷灌机、滚移式喷灌机等。行喷式喷灌机是指一边移动一边进行喷洒作业的喷灌机。行喷式喷灌机包括：卷盘式喷盘机、中心支轴式喷灌机、平移式喷灌机、平移—回转式喷灌机等。（二）喷灌机的结构特点及适用范围

1．手提式喷灌机2．手抬式喷灌机3．手推式喷灌机4．拖拉机悬挂式喷灌机5．滚移式喷灌机6．卷盘式喷灌机7．中心支轴式喷灌机8．平移式喷灌机第六节固定式喷灌系统的设计一、设计所依据的基本资科1．地形图比例尺为

1/1000～1/500的地形图，灌溉区面积、位置、地势。2．气象资料包括气温、雨量、湿度、风向、风速等，其中尤以风对喷灌影响最大。3．土壤资料包括土壤的质地、持水能力、吸水能力和土层厚度等，主要用以确定灌溉制度和允许喷灌强度。4．植被

情况植被(或作物)的种类、种植面积、耗水量情况、根系深度等。5．水源条件灌溉区水的来源、自来水或天然水源。6．动力动力加压设备，有离心泵、潜水泵、管道泵等。二、灌溉制度的设计1．设汁灌水定额灌水定额是指一次灌水的水层深度(单位为mm)或一次灌水单位面积的用水

量(单位为m3／ha)。m=0.1γh(Pl—P2)/η(2—9)式中m——设计灌水定额(mm)：γ——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％)，可取田间持水最的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％，见表2-1-8η——喷灌水的利用系数，一般取=o.7～o.9。2．设计灌溉周期：灌水周期也叫轮灌期，在喷灌系统设计中，需确定植物耗水

最旺时期的允许最大灌水间隔时间，灌水周期可用下式估算：T=m/w*η(2-12)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o.7～o.9，3．喷洒方式和喷头组合形式

喷头的喷洒方式有圆形喷洒和扇形喷洒两种。一般在管道式喷灌系统中，除了位于地块边缘的喷头作扇形，其余均采用圆形喷洒。喷头组合形式有矩形、正方形、等腰三角形、等边三角形。（表2-1-11）(4)喷灌强度与喷灌时间①

喷灌强度ρ=Qp/S(2-13)（参考表9-6）式中ρ——喷灌强度(mm/h)lQp——喷头喷水量(m3/h)；S——喷头控制面积(m2)。喷头的喷灌强度ρs通常可由产品技术说明书获得。组合后的喷灌强度应另行计算。

为了简化计算，这里引入一个叫布置系数Cρ，的换算系数，即ρ=Cρ*PS(2-14)式中ρ——喷灌系统中的组合喷灌强度；PS——喷头性能规格中给出的喷灌强度；Cρ——换算系数。A．单喷头喷洒B．单行多喷头喷洒a=KR(2—15)式中a——喷头间距(m)；

K——喷头间距与喷头射程的比值；R——喷头射程(m)。Cρ是K的函数，K与Cρ的关系如图2-1-9。c．多行多喷头喷洒相邻多行支管上的多个喷头使用时作全圆形喷洒。其单喷头实际控制面积为s=a×b。a是喷头布置

间距(单位为m)，b是相邻支管的间距。其组合喷灌强度可直接接公式(2-16)计算而不必采用换算系数，即ρ=1000Qp/s（2-16）②喷灌时间：喷灌时间是指为了达到既定的灌水定额时间，可用下式计算：t=m*s/1000Qp（2-17）

式中t——喷灌时间(h)；m——设计灌水定额(mm)；s——喷头有效控制面积(m2)；Qp——喷头喷水量(m3/h)。3．喷灌系统管道的水力计算(1)水头损失计算沿程损失Hf=Sof*L*Q2Hf—沿程损失

Sof—沿程阻力系数（表2-1-15）L—管道长度Q—管段流量局部损失Hj=Hf*10%（2）水泵扬程计算H＝Hl十H2十H3十H4(m)(2—21)式中H——水泵所需的总扬程(m)；Hl——泵轴与喷

灌管道之间的高程差(m)；H2——喷灌管道与喷嘴之间的高差(m)；H3——喷嘴所需的工作水头(m)；H4——沿程水头损失和局部水头损失之和(m)。(3)用水量（Q）计算Q=q*N(T/h或L/S)(2—

22)式中Q——某管段用水量(T/h或L/S)；q——单个喷嘴流量(T/h或L/S)；N——喷嘴数量(4)管径（D）计算根据Q=兀D2/4*V(T/h或L/S)(2—23)得：D=(4Q/兀V)1/2(2—24)三

、选择水泵根据计算的扬程、流量选择水泵型号和配套电机的功率。