广场草坪地喷灌设计和施工过程研究

广场草坪地喷灌系统既满足灌溉要求,又具有景观效果.结合广场草坪地喷灌工程实例,阐述喷头选择与布置、喷头间距和支管间距的确定、干管与支管的管径计算、管道水头损失计算、喷灌强度计算、水泵选配等设计方法以及开挖管道沟、安装管道和立杆、安装水泵和控制系统、安装喷头等施工过程和注意事项,以供大面积生产参考.     

喷灌评价的简化方法

作为干、支管上喷头间距的函数的灌水均匀度和灌水深度的计算机模拟结果,用来作为研究无风条件下固定、半固定喷灌系统性能评价的简化方法。传统的在整个有效控制面积上格形布置的全套雨量筒设备可减少为等间距地布置于同一支管上两喷头间的10个雨量筒设备。根据模拟的结果,在干管间距小于0.65倍的湿润直径(0.65D)的情况下,简化法能取代精确法。这个间距值不超过詹森1980年提出的无风条件下,干管间距为0.65D的标准。同时,由于建改支管间距不超过干管间距的一半的规定,那么支管的最大适用间距为(0.65/2)D。而且,对于支管间距大于此限值的情形,简化法与精确法的应用结果也是一致的。尽管简化法已显示出可用于测估均匀度,然而对于估测灌水深度却不怎么行。平均灌水深度可通过喷嘴流量和喷头间距的测定值计算得到。     

浅议南方丘陵山区喷灌形式及其管材

进入80年代末期,一种以薄壁铝合金管材为主要管道,可在灌溉季节将管道运送田间组装成喷灌系统,按已定的轮灌方式工作,非灌溉季节又将管道折卸运回库房保管,亩投资大约在300元左右的“全移动半固定”和只移动喷头、支管的“定喷位半固定”喷灌系统在重庆地区的山地果园中深受群众的欢     

半固定式喷灌系统移动支管的设计方法

文章刊登在《水利水电技术》1987年第3期上。该文探讨了在半固定式喷灌系统中干管每亩用量与支管长度、移动支管长度与喷头间距系数、移动支管亩造价与喷头间距系数及组合喷灌强度与喷头间距系数等几方面的关系,得出如下结论: 1.干管亩用量开始随移动支管长度的增加而急剧下降,而后下降幅度尚趋平缓,移动支管以     

自压喷灌系统配水管道最优管径计算

管道是自压喷灌系统的主要设备,其投资占的比重较大,一般为总投资的50～80％。因此,研究管道的优化设计,以减少管材用量和管道工程投资,对降低自压喷灌工程费用,提高喷灌效益,具有重要的意义。自压喷灌的压力管道系统由输水管、配水管、喷洒支管等各级压力管道组成。从水源到灌区上边界的干管叫输水管。灌区内的     

六方(四方)形摇臂式喷头水力学特征分析(五)

对六方(四方)形摇臂式喷头在一种新型固定式管道喷灌系统中的田间管网布置形式进行了分析。结果表明，方形喷头在该型管网布置形式中的应用可以降低工程投资一半以上，并有效地提高了水资源的利用率和喷灌效率。为促进固定式管道喷灌系统的进一步推广提供了新的证据。     

最优喷头组合形式选择方法的探讨(上)

一、现有方法述评喷头组合形式包括组合方式(矩形或三角形)、支管方向、喷头沿支管的间距和支管间距。喷头组合形式的确定是喷灌系统设计的关健步骤。喷头组合形式的选择将直接影响喷灌效果、设备投资和运行管理费用,而当前却没有一种全面选择最优喷头组合形式的方法。目前普遍采用的确定喷头组合间距的方法有以下几种:     

多支点喷灌系统管道的水力计算

本文用数学解析法分析时针式和平移式喷灌机管道上的流量分布,压力分布以及管道上各点的喷头和调压孔配置等实际问题。数学解析法是假设沿输水管均匀地布置许多小喷头,输水管延伸到灌溉地块的边界处,列出微分方程然后求积分以获得流量和压力的分布规律。采用这种方法的优点是可以用于喷头间距变化或不变的任何机组。并从平移式多孔管的压力和流量分布规律,得到多孔管道的设计方法,也就给管道式喷灌系统的正确设计,提供了理论依据。     

喷灌系统常见故障和排除

喷灌技术近年来发展较快,颇受广大用户欢迎。为充分发挥喷灌系统的效能,现将其正确使用、维护、常见故障及排除方法介绍如下:一、喷灌系统的正确使用1.使用前应检查喷头竖管是否垂直,支架是否稳固。竖管不垂直会影响喷头旋转的可靠性和喷水的均匀性;支架安装不稳,运行中会被喷水作用力所推倒,损坏喷头或砸坏作物。2.先关好干、支管道上的阀门,然后起动水泵,待水泵达到额定转速后,再依次打开总阀和支管上的阀     

喷灌系统的使用维护与故障排除

一、喷灌系统的正确使用1.使用前应检查喷头竖管是否垂直,支架是否稳固。竖管不垂直会影响喷头旋转的可靠性和喷水的均匀性;支架安装不稳,运行中会被喷水作用力推倒,损坏喷头和砸坏作物。2.先关好干、支管道上的阀门,然后起动水泵,待水泵达到额定转速后,再依次打开总阀和支管上的阀门,以使水泵在低负载下起动,避免超载,并防止管道因水锤引起的振动。3.注意监测喷灌系统各部的压力,干管的水力损失应不超过经济值;支管的压力降低幅度,不得超过支管最高压力的20%。4.在运行中要随时观测喷灌强度是否适当,土壤表面不得产生径流积水现象。否则说…     

Analysis of water application cost with permanent set sprinkler irrigation systems

In order to identify the subunit design incurring the lowest costs, it is necessary to consider various factors, thereby assuring the correct hydraulic performance of the subunit. Water application costs with a sprinkler irrigation system comprise: investment cost (pumps plant, pipes, sprinklers, ditches), energy, manpower, maintenance and water costs. This work analyses the influence of different design and performance factors, such as subunit arrangement, spacing, working pressure, average application rate, and application efficiency on water application costs in a permanent set sprinkler irrigation subunit. The results show that the most important factor is the spacing between sprinklers. The next most important factor is the shape of the subunit (number of laterals and number of sprinklers per lateral). Working pressure is important too, since a decrease in pressure will result in a decrease in energy costs, although pipe diameter will need to increase. The higher the average application rate of the system, the higher the water application cost. The influence of irrigation efficiency is higher as water price increases. The water application cost can be reduced by 40% when application efficiency increases from 60% to 90%.Communicated by A. Kassam     

组合方式对喷灌均匀度的影响研究

【目的】研究喷头不同组合方式对喷灌均匀度的影响,得到最佳的组合方式。【方法】根据FYRB471 型喷头在不同工作压力下间距1 m采样所得的无风喷洒降水强度,针对喷头分别呈正三角形、正方形、正六边形等组合方式,拟合出了喷头在不同工作压力及组合间距下的降水强度,采用克里斯琴森均匀系数计算了相应的喷灌均匀度。【结果】当工作压力一定时,不同组合方式下的喷灌均匀度都随喷头间距的增大而减小;当喷头间距一定时,组合均匀度与工作压力正相关。当间距小于5.5 m时,不同工作压力下3 种组合方式的均匀度相差不大;当间距大于5.5 m时,随着工作压力或者组合间距的增大,正三角形组合方式所提供的喷灌均匀度最优,正方形组合方式次之,正六边形组合方式最低。正三角形组合方式喷头间距变大时,喷灌均匀度降低;工作压力过大或间距过小时会增加成本,因此农业生产可兼顾考虑效率和成本选择喷头的组合方式以及工作压力,制定合理的喷灌方案。【结论】当组合间距介于5.5 m和8.5 m之间,工作压力介于200 kPa 与320 kPa 时,应考虑采用正三角形组合方式,此时的喷灌均匀度最高,达80%以上;当组合间距小于等于5.5 m时,不同工作压力下的均匀度基本相同,应考虑采用正六边形组合方式,单个喷灌设备覆盖范围最广,成本最低。     

A heuristic for piping residential sprinklers

A heuristic developed in this study derives efficient pipe configurations for connecting sprinklers. The objective is to connect all of the sprinkers in a watering zone with a minimum length of pipe. Minimum-length pipe configurations reduce pressure loss and installation cost. The heuristic adapts the Prim algorithm, conventionally used to derive minimal spanning trees, to a modified rectilinear Steiner problem. Modifications were made to account for impervious objects such as patios and decks that protrude into a lawn area and cannot be traversed by pipe. Rapid solutions can be obtained manually for sprinkler configurations that are typical of residential lots.     

不同水质膜下滴灌棉田盐分空间变异特征

为评价不同水质膜下滴灌棉田土壤盐分空间分布及变异性,采用EM38-MK2型电磁感应仪对微咸及淡水滴灌田块进行盐分调查。解译模型获得的土壤含盐质量比描述性统计特征表明,微咸水滴灌的积盐程度高于淡水滴灌,但其变异系数相对较小。采用GS+软件拟合最优半方差函数模型,微咸水处理为指数模型,淡水处理为高斯模型,均表现为强的空间相关性;微咸水处理变程大于淡水处理,增加了土壤盐分的空间相依性。Kriging空间插值及变异分析表明,淡水滴灌棉田土壤盐分微域及全域空间变异程度强于微咸水滴灌,二者均存在影响棉花出苗的盐斑。建议用水紧张时,可基于EM38-MK2型电磁感应仪的盐分调查结果,重点淋洗盐斑集中分布区域,以节水增产。     

自压喷灌管网系统优化设计

着重研究了杈形自压喷灌管网系统的优化问题。根据各级管道的特点及相互关系，采用了线性规划与动态规划相结合的方法，用线性规划对各级管道进行优化；用动态规划寻求整个管网系统的优化方案。两种方法交替进行，最终求得管网系统投资最小的设计方案。这一方法便于计算机求解，具有占用内存少、运算速度快的特点。     

喷灌水量分布动态模拟与均匀性研究

为研究压力、喷头组合方式和插值方法对喷灌均匀系数CU和分布均匀系数DU这两个评价指标计算结果的影响规律,利用雨量筒径向间隔为1 m的FY RB-471型喷头无风喷洒试验数据,模拟出了喷头在不同压力下的水量分布情况。在喷头矩形组合方式和正三角形组合方式下,采用线性插值、立方插值、三次样条插值、距离插值和平面插值法计算了不同压力下的喷灌均匀系数和分布均匀系数。结果表明,采用三角形组合方式比矩形组合方式计算的喷灌均匀系数CU高1.56~4.77个百分点,同样,三角形组合方式比矩形组合方式计算的分布均匀系数DU高4.26~9.19个百分点;不同的插值方法对喷灌均匀系数与分布均匀系数的计算结果影响不明显,而压力是影响喷灌均匀系数的一个重要因素。     

轻小型喷灌机组能耗分析与多元回归模型

为了研究配置参数对轻小型喷灌机组能耗的影响,在基于遗传算法的喷灌机组能耗计算模型基础上,以机组4.4CP-45为例,采用四因素三水平考虑交互作用的正交设计,就管道管径、喷头间距、喷头数、喷头工作压力及其交互作用对机组单位能耗的影响进行了对比分析,在此基础上建立了机组能耗的多元回归模型.研究结果表明,喷头工作压力对能耗的影响最显著,其次为管道管径,喷头数的影响也很明显,喷头间距对能耗的影响体现在与其他参数的交互作用中.4组主要的交互作用因素中,喷头间距与喷头数的作用最敏感,其后依次为管径与喷头数、喷头间距与管径、喷头间距与喷头工作压力,因而在机组配置参数的选择中,参数间交互作用不可忽略.经综合比较,机组配置参数最优组合方式为喷头间距为15 m、管径为80 mm、喷头数9个、管道末端喷头工作压力为0.25 MPa,此时机组单位能耗为4.53 kW·h/(mm·hm²),比优化前降低了22.6%,比只考虑单因素作用得到的最优组合方式降低了1.0%,且配置参数的选择更能为用户所接受.机组能耗多元回归模型复相关系数达0.88,确定性系数为0.774,比较可靠,能为喷灌工程设计及性能评价提供一定的借鉴作用.     

机压喷灌干管管网优化

在考虑了机压管道式喷灌系统配水干管流量变化的基础上，提出了这一系统干管管网优化的线性规划模型及计算方法。应用这一方法，可在保证各支管入口处所需流量和压力的条件下，确定水泵扬程及干管尺寸最优值，以使干管管网系统年费用值达最小     

喷灌支管的优化设计方法

多喷头支管设计的常规方法是采用克里斯琴(Christiensen)导出的等流量、等出流间距、等管径的多孔系数法,但实际喷灌工程中,各喷头流量并不相等,间距也可能不同。针对这个问题,本文通过建立支管模型,提出了支管内各管段通用的水力计算方程式,可求解出精确的支管流量和水头。本方法用于多种管径,出流间距可不相等的管段组成的喷灌支管设计。     

PXSB型双向步进式全射流喷头的原理及结构设计

针对目前国内摇臂式喷头存在结构复杂、使用寿命较短和成本较高等不足,提出一种新型的大中型旋转式PXSB型双向步进式全射流喷头.研究了PXSB型双向步进式全射流喷头的基本工作原理,对喷头整个工作过程作了具体分析,提出喷头正常工作的条件为喷头的射流元件体出口处盖板两侧均要设有间隙,正向导管和反向导管需在适当的位置开有补气小孔.结果表明：喷头的双向步进是通过射流元件体和双向步进换向机构的切换配合来实现,即通过控制信号水的流向来实现喷头的正向步进和反向步进,使喷头具有优越的水量分布和喷洒均匀性等水力性能.喷头的双向步进结构提高了喷头工作的稳定性和可靠性.滚动轴承装置和密封结构,优化了喷头的密封性能.