城市綠化灌溉設(shè)計(jì)的探討

【摘要】隨著城市的快速發(fā)展，城市綠化面積急速擴(kuò)張，但配套的灌溉設(shè)施卻跟不上發(fā)展。干旱季的綠化灌溉養(yǎng)護(hù)問(wèn)題已成了城市發(fā)展中的難題。本文通過(guò)結(jié)合實(shí)際工程案例，探討一下城市綠化的灌溉提升改造中設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題

【關(guān)鍵詞】城市綠化；灌溉；設(shè)計(jì)

1、工程概況

臨沂市某景觀綠化廣場(chǎng)總綠化面積175畝，現(xiàn)狀無(wú)配套灌溉設(shè)施。灌溉方式主要為灑水車(chē)灌溉和人工拉管灌溉。項(xiàng)目區(qū)地處北溫帶，屬大陸性季風(fēng)氣候，該區(qū)域多年平均降雨量798.3mm。降水量年內(nèi)分布極不平均，隨季節(jié)變化明顯，75%以上骨中在6-9月份。由于工程區(qū)降水量年內(nèi)分布決不平均，導(dǎo)致工程區(qū)內(nèi)可利用水資源季節(jié)性分布極不均衡，經(jīng)常出現(xiàn)旱澇不均的局面。因此配套綠化灌溉設(shè)施非常必要。

2、灌溉方式

目前，城市綠化灌溉方式主要有快速取水栓人工灌溉和自動(dòng)噴灌，人工灌溉系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)單、投資少，運(yùn)行、管理、維護(hù)簡(jiǎn)單，自動(dòng)灌溉節(jié)水、省工，但維護(hù)復(fù)雜，投資相對(duì)較高，受地形限制較大，該綠化帶灌木叢較多，并考慮到投資限制，結(jié)合業(yè)主意見(jiàn)，本次綠化灌溉選用投資省、運(yùn)行簡(jiǎn)單的快速取水栓人工灌溉方式。

3、灌溉水源工程

本工程設(shè)兩口機(jī)井做為灌溉水源，井深100m，為了便于工程運(yùn)行管理，本次設(shè)計(jì)新建機(jī)房2座。機(jī)房地面以上采用預(yù)制景觀房，形式及材質(zhì)可根據(jù)景觀需要，由業(yè)主自行定制。

系統(tǒng)管網(wǎng)首部包括水泵、逆止閥、閘閥等設(shè)施。為防止管灌系統(tǒng)管網(wǎng)泥沙淤積，解決冬天系統(tǒng)的凍漲問(wèn)題，在系統(tǒng)管網(wǎng)的最低處設(shè)排水閥。

4、綠化參數(shù)的確定

1）作物需水量的確定

本次設(shè)計(jì)灌溉作物主要以園林綠化為主，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、地形及本地灌溉工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定園林綠化需水高峰期的需水強(qiáng)度為：Ea=4.11mm/d。

2）設(shè)計(jì)凈灌水定額計(jì)算

mmax=0.1γHP（β1-β2）

式中：m——凈灌水定額，mm。

γ——土壤干容重，取1.45g/cm3。

H——計(jì)劃濕潤(rùn)層深度m，0.5m。

P——設(shè)計(jì)土壤濕潤(rùn)比，60%。

β1、β2——以干土重百分比表示的適宜含水量上、下限，%，取為田持的90%、75%，田持為16%；

計(jì)算得：m=23.2mm，即15.47m3/畝。

3）設(shè)計(jì)灌水周期計(jì)算

T=mmax/Ea

=23.2/4.11=5.65

式中：T——設(shè)計(jì)灌水周期，d；

mmax——設(shè)計(jì)凈灌水定額，mm；

Ea——作物日需水量，mm/d。

計(jì)算得：T=5.65天

故本設(shè)計(jì)灌水周期取6天。

4）設(shè)計(jì)灌水定額計(jì)算

m灌 =T*Ea/η

=6*4.11/0.85=29.01mm，即19.35m3/畝。

5）灌溉設(shè)計(jì)流量計(jì)算

由于該項(xiàng)目主要以園林綠化種植為主，灌溉設(shè)計(jì)流量根據(jù)設(shè)計(jì)灌水定額和設(shè)計(jì)周期計(jì)算求得：

Q=m灌*A/T/t

=19.35*363/6/8=75m3/h

m灌——設(shè)計(jì)灌水定額，m3/畝；

A——總灌溉面積。

T——灌水周期，d；

t——每天灌水時(shí)間取8小時(shí)，

5、管網(wǎng)工程

1）管道布置

依據(jù)地形、地塊、道路等情況布置管道系統(tǒng)，共鋪設(shè)管道總長(zhǎng)1900m，每隔100m布設(shè)1個(gè)給水栓，共24個(gè)，供水半徑為50m。

2）管網(wǎng)水力計(jì)算

以系統(tǒng)最不利運(yùn)行時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)管網(wǎng)水力計(jì)算，以西干管為例，此時(shí)西灌溉區(qū)最遠(yuǎn)端干管（DN110）長(zhǎng)780m，支管長(zhǎng)250m。

⑴、管材及管徑選擇

固定管道包括干管和支管，均埋于地下，采用PE塑料管材。

按經(jīng)濟(jì)流速法初選各級(jí)管徑：

D=18.8×（Q/v） 1/2

式中：D—管內(nèi)徑，mm；

Q—管道流量，m3/h，

V—經(jīng)濟(jì)流速，1.5m/s。

⑵、水力計(jì)算

①沿程水頭損失計(jì)算

式中：hf—管道沿程水頭損失，m；

F—系數(shù)；

f—摩阻系數(shù)；

L—計(jì)算管道長(zhǎng)度，m；

Q—管道設(shè)計(jì)流量，m3/h；

d—管道內(nèi)徑，mm；

m—流量指數(shù)，塑料管取為1.77；

b—管徑指數(shù)，塑料管取為4.77。

②局部水頭損失計(jì)算

局部水頭損失按總沿程水頭損失的10%計(jì)。

6、水泵參數(shù)確定

1）水泵揚(yáng)程計(jì)算：

灌溉系統(tǒng)總揚(yáng)程：H=靜揚(yáng)程+局部阻力+沿程阻力+管道出口流速水頭。

根據(jù)上表計(jì)算東灌溉系統(tǒng)所需水泵總揚(yáng)程為121.6m，2#灌溉系統(tǒng)所需水泵總揚(yáng)程為99.1m。

2）水泵選擇：

⑴東區(qū)水泵設(shè)計(jì)流量：Qp=20m3/h； 揚(yáng)程：H=121.6m

西區(qū)水泵設(shè)計(jì)流量：Qp=49m3/h； 揚(yáng)程：H=99.1m

根據(jù)Qp、H參考水泵特性曲線，本著即滿足村民要求，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用，東區(qū)選200QJ20-121/9型井泵一臺(tái)套，西區(qū)選250QJ50-100/4型井泵一臺(tái)套。

7、結(jié)語(yǔ)

隨著城市綠化面積發(fā)展越來(lái)越快，完善綠化配套設(shè)施的重要性越來(lái)越大。完善的灌溉條件是城市綠地的重要保障。本文結(jié)合實(shí)際工程探討了城市綠地人工灌溉設(shè)計(jì)，以期為類(lèi)似工程提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)：

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[2].談園林綠化設(shè)計(jì)中的節(jié)水措施；張淑紅，陳進(jìn)-《低碳世界》；2017；

[3].談園林綠化設(shè)計(jì)中的節(jié)水措施；黃增輝-《農(nóng)業(yè)與技術(shù)》；2013；

[4].淺談園林綠地灌溉設(shè)計(jì)；羅建 - 《城市建設(shè)理論研究：電子版》；2011

作者簡(jiǎn)介：劉明（1983—），男，工程師，主要從事水利工程設(shè)計(jì)工作。