高尔夫球场喷灌主管道的系统设计和水力计算.pdfVIP

山地高尔夫球场喷灌主管道的系统设计和水力计算 作者：王绍新 王继民 摘 要:从喷灌角度来说，山地高尔夫球场与平原高尔夫球场最大差别是地形高差的显著不同。在进行山地 高尔夫球场喷灌系统设计时,如果没有充分考虑地形高差对喷灌水压力的影响，就会出现系统局部区域水压 力过高或者不足，喷头喷洒效果不理想，甚至出现经常性的因超负荷引起的设备损坏等情况。本文就山地 高尔夫球场喷灌系统主管网的水力计算和系统设计进行一些介绍，希望能给球场建造者或喷灌设计人员提 供有益的借鉴。 关键词：水头损失；灌溉均匀度；水力计算； 1 引言 随着高尔夫事业的蓬勃发展和国家政策的调控，高尔夫球场的选址发生了较大变化，越 来越多的球场远离了平整的耕地，转而选择了荒地、山地。从土地资源利用的角度看，这种 转变无疑是有益的，也是发展的趋势。但山地高尔夫球场的设计、建造难度要远大于平原球 场。具体到与之配套的喷灌系统来说，平原球场在进行喷灌系统设计时，由于地形高差不大 （一般小于 10m），进行水力计算时一般不需考虑地形的影响。而山地球场的地形高差通常 有数十米甚至更大，如何保证整个喷灌管道系统任意点的水压力差不超过允许范围，为喷头 提供适当的压力水，对水力计算和系统设计就有了更高的要求。 从已建成的山地球场看，部分球场在进行喷灌系统设计和建造时未充分考虑地形高差的 变化，仍然简单的照搬平原球场喷灌管道的做法，致使出现喷灌系统局部区域水压力严重不 足或压力过高，系统不能运行。例如某山地球场地形高差60 余米，在最低处的人工湖设了 一个泵站，最初设定首部工作水头90m 。喷灌系统运行后，发现大范围的高处的喷头明显 压力不足，不能正常工作。后采取减小系统流量加大首部系统压力的方法，使高处的喷头基 本正常工作，但是，地形低处的管道和其它设备由于压力过高经常损坏。该球场喷灌系统是 较常见的一种错误做法。 山地高尔夫球场的喷灌主管道应该根据地形高差的大小和地形的变化，分级、分区控制， 经过水力计算，在适当的位置设置加压泵或减压阀二次或多次调整管道压力，使管道任意一 点的压力保持在一个适当的范围之内。下面是山地高尔夫球场喷灌系统主管道水力计算和系 统设计的一些常用的典型做法。 2 高尔夫球场喷灌系统主管道的水力计算 进行管网水力计算之前的工作是管道系统设计，即各级管道的平面布置设计，内容包括 管道的线路布置、管材和管径的选择、相关设备设施的布置，然后进行水力计算，核算、确 定系统设计各参数是否满足设计要求，并根据水力计算结果进行调整。 管道系统设计和水力计算的目的就是建立一个能够为设计范围内所有喷头提供适宜压 力水的输水系统，使喷头在设计压力范围内工作，获得预期的喷灌均匀度。 喷灌均匀度不仅影响草坪生长，也影响灌溉水的利用率，也就是影响喷灌系统的运行成 本。所以说，喷灌均匀度是衡量喷灌系统优劣的最基本，也是最重要的指标。喷灌均匀度不 仅取决于喷头的制造水平，也取决于输水系统是否能够提供满足喷头要求的设计压力。 喷灌均匀系数可按下式计算： Cu=1-△h/h 式中 Cu—喷灌均匀系数； h—喷洒水深的平均值，mm； △h—喷洒水深的平均离差，mm.。 在设计风速下，喷灌均匀系数不应低于85% 2.1 环状管网的水力计算 在高尔夫球场灌溉系统中，绝大多数的管道系统为环状管网系统。对于环状管网系统的 水力计算是相当复杂的，在实际计算时可采用分解、简化的方法。 有压管道的水头损失采用下式计算： m b hƒ =ƒLQ /d K 式中 hƒ—沿程水头损失，mm; ƒ —摩擦系数，随水流的雷诺数Re 而变化。 L —管道长度，m； 3 Q —流量，m /h; d —管道内径，mm; m —流量指数，与摩阻损失有关； b —管径指数，与摩阻损失有关； K —局部水头损失系数；取 1.1 各种管材的ƒ、m 、b 值按下表选用。其它管材应按《喷灌工程技术规范》GB/T50085 的规 [3] 定选用。 管材 ƒ m b 硬塑料管（UPVC） 0.