城市綠化灌溉設計的探討

【摘要】隨著城市的快速發展，城市綠化面積急速擴張，但配套的灌溉設施卻跟不上發展。干旱季的綠化灌溉養護問題已成了城市發展中的難題。本文通過結合實際工程案例，探討一下城市綠化的灌溉提升改造中設計的相關問題

【關鍵詞】城市綠化；灌溉；設計

1、工程概況

臨沂市某景觀綠化廣場總綠化面積175畝，現狀無配套灌溉設施。灌溉方式主要為灑水車灌溉和人工拉管灌溉。項目區地處北溫帶，屬大陸性季風氣候，該區域多年平均降雨量798.3mm。降水量年內分布極不平均，隨季節變化明顯，75%以上骨中在6-9月份。由于工程區降水量年內分布決不平均，導致工程區內可利用水資源季節性分布極不均衡，經常出現旱澇不均的局面。因此配套綠化灌溉設施非常必要。

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噴灌，人工灌溉系統技術簡單、投資少，運行、管理、維護簡單，自動灌溉節水、省工，但維護復雜，投資相對較高，受地形限制較大，該綠化帶灌木叢較多，并考慮到投資限制，結合業主意見，本次綠化灌溉選用投資省、運行簡單的快速取水栓人工灌溉方式。

3、灌溉水源工程

本工程設兩口機井做為灌溉水源，井深100m，為了便于工程運行管理，本次設計新建機房2座。機房地面以上采用預制景觀房，形式及材質可根據景觀需要，由業主自行定制。

系統管網首部包括水泵、逆止閥、閘閥等設施。為防止管灌系統管網泥沙淤積，解決冬天系統的凍漲問題，在系統管網的最低處設排水閥。

4、綠化參數的確定

1）作物需水量的確定

本次設計灌溉作物主要以園林綠化為主，結合當地的地質、地形及本地灌溉工程設計經驗，確定園林綠化需水高峰期的需水強度為：Ea=4.11mm/d。

2）設計凈灌水定額計算

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——計劃濕潤層深度m，0.5m。

P——設計土壤濕潤比，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%；

計算得：m=23.2mm，即15.47m3/畝。

3）設計灌水周期計算

T=mmax/Ea

=23.2/4.11=5.65

式中：T——設計灌水周期，d；

mmax——設計凈灌水定額，mm；

Ea——作物日需水量，mm/d。

計算得：T=5.65天

故本設計灌水周期取6天。

4）設計灌水定額計算

m灌 =T*Ea/η

=6*4.11/0.85=29.01mm，即19.35m3/畝。

5）灌溉設計流量計算

由于該項目主要以園林綠化種植為主，灌溉設計流量根據設計灌水定額和設計周期計算求得：

Q=m灌*A/T/t

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

m灌——設計灌水定額，m3/畝；

A——總灌溉面積。

T——灌水周期，d；

t——每天灌水時間取8小時，

5、管網工程

1）管道布置

依據地形、地塊、道路等情況布置管道系統，共鋪設管道總長1900m，每隔100m布設1個給水栓，共24個，供水半徑為50m。

2）管網水力計算

以系統最不利運行時進行系統管網水力計算，以西干管為例，此時西灌溉區最遠端干管（DN110）長780m，支管長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。

按經濟流速法初選各級管徑：

D=18.8×（Q/v） 1/2

式中：D—管內徑，mm；

Q—管道流量，m3/h，

V—經濟流速，1.5m/s。

⑵、水力計算

①沿程水頭損失計算

式中：hf—管道沿程水頭損失，m；

F—系數；

f—摩阻系數；

L—計算管道長度，m；

Q—管道設計流量，m3/h；

d—管道內徑，mm；

m—流量指數，塑料管取為1.77；

b—管徑指數，塑料管取為4.77。

②局部水頭損失計算

局部水頭損失按總沿程水頭損失的10%計。

6、水泵參數確定

1）水泵揚程計算：

灌溉系統總揚程：H=靜揚程+局部阻力+沿程阻力+管道出口流速水頭。

根據上表計算東灌溉系統所需水泵總揚程為121.6m，2#灌溉系統所需水泵總揚程為99.1m。

2）水泵選擇：

⑴東區水泵設計流量：Qp=20m3/h； 揚程：H=121.6m

西區水泵設計流量：Qp=49m3/h； 揚程：H=99.1m

根據Qp、H參考水泵特性曲線，本著即滿足村民要求，又經濟實用，東區選200QJ20-121/9型井泵一臺套，西區選250QJ50-100/4型井泵一臺套。

7、結語

隨著城市綠化面積發展越來越快，完善綠化配套設施的重要性越來越大。完善的灌溉條件是城市綠地的重要保障。本文結合實際工程探討了城市綠地人工灌溉設計，以期為類似工程提供一定的參考。

參考文獻：

[1].園林樹木的灌溉方法及灌溉水源；任振江-《河北林業科技》；2010；

[2].談園林綠化設計中的節水措施；張淑紅，陳進-《低碳世界》；2017；

[3].談園林綠化設計中的節水措施；黃增輝-《農業與技術》；2013；

[4].淺談園林綠地灌溉設計；羅建 - 《城市建設理論研究：電子版》；2011

作者簡介：劉明（1983—），男，工程師，主要從事水利工程設計工作。