¿Qué es la uniformidad del riego?
El riego es una medida importante para compensar la falta de precipitaciones naturales en cantidad y los desniveles espaciales y temporales, y para garantizar que se alcanza la cantidad de agua adecuada para el crecimiento del césped en el momento adecuado. En el pasado, muchos proyectos de reverdecimiento de césped no tenían sistemas de riego completos y solo podían utilizar riego por inundación o aspersión manual durante el riego. No sólo provoca un desperdicio de agua, sino que muchas veces resulta difícil controlar la uniformidad del riego debido a falta de riego a tiempo, riego excesivo o riego insuficiente, lo que repercute negativamente en el crecimiento normal del césped. Con el continuo desarrollo de la construcción urbana, la población urbana se concentra, el uso industrial y doméstico del agua aumenta rápidamente, y varios espacios verdes como el turismo, el ocio, los campos deportivos y las áreas residenciales son cada vez más grandes, y la tensión del agua urbana La oferta es cada vez más importante. El riego tradicional por inundación del suelo ya no puede satisfacer los requisitos del riego de césped moderno y es imperativo adoptar métodos de riego eficientes.
El riego por aspersión es cada vez más reconocido por la gente por sus ventajas de ahorro de agua, ahorro de energía, ahorro de mano de obra y alta calidad de riego. En los últimos años, el riego por aspersión del césped se ha desarrollado rápidamente y tiende a reemplazar gradualmente el riego artificial del suelo.
1. Características del riego por aspersión del césped
El diseño y gestión del sistema de riego por aspersión debe adaptarse a las características del césped para cubrir sus necesidades hídricas y asegurar un crecimiento normal.
La instalación de equipos de riego por aspersión no debe afectar las operaciones de mantenimiento del césped. El césped requiere corte regular, protección de las plantas, fertilización, etc., y estas operaciones a menudo se realizan con maquinaria. Por lo tanto, además de elegir un rociador enterrado exclusivo para el césped, también se requiere una construcción cuidadosa para evitar conflictos con las operaciones mecánicas en el césped.
La selección del equipo y la disposición de la red de tuberías deben adaptarse al método de plantación del césped. Debido a las necesidades del paisaje, muchas parcelas de césped en paisajismo no tienen formas regulares, como campos de golf, y a veces diferentes parcelas en el mismo proyecto están dispersas, lo que aumenta la dificultad de selección de equipos y diseño de la red de tuberías en el aspersor. sistema de riego.
El manejo del riego debe combinarse con el control de enfermedades del césped. Muchas enfermedades del césped, especialmente las fúngicas, están estrechamente relacionadas con la superficie de las hojas del césped y la humedad del suelo. En la gestión del riego, formular un sistema de riego razonable, que incluya el ciclo de riego, el tiempo de riego, la duración del riego, etc., es muy importante para controlar las enfermedades del césped.
Si bien el sistema de riego por aspersión satisface las necesidades hídricas del césped, se debe prestar total atención al paisaje y a los efectos ambientales. Un sistema de riego por aspersión bien diseñado, mediante la selección correcta de los cabezales de los aspersores y la disposición de los puntos de los aspersores, no sólo puede satisfacer las necesidades de agua del césped, sino también crear un efecto de paisaje hidrodinámico durante el riego.
2. Composición del sistema de riego por aspersión
Un sistema de riego por aspersión completo generalmente consta de cabezales de aspersión, redes de tuberías, cabezales y fuentes de agua.
1. Cabezales de aspersor: Los cabezales de aspersor se utilizan para dispersar el agua en gotas y rociarlas uniformemente sobre el área de plantación de césped como si fuera lluvia.
2. Red de tuberías: Su función es transportar y distribuir agua a presión hasta las zonas de plantación de césped que requieran riego. Se compone de tuberías de diferentes diámetros, divididas en tuberías principales, tuberías secundarias, tuberías capilares, etc., y las tuberías en todos los niveles están conectadas en un sistema de red de tuberías completo a través de varios accesorios de tubería, válvulas y otros equipos correspondientes. La red de tuberías de los sistemas de riego modernos utiliza principalmente tuberías de plástico que son fáciles de construir, tienen buenas propiedades hidráulicas y no se oxidan, como tuberías de PVC, tuberías de PE, etc. Al mismo tiempo, se deben instalar en la red de tuberías los dispositivos de seguridad necesarios según sea necesario, como válvulas de admisión y escape, válvulas limitadoras de presión, válvulas de drenaje, etc.
3. Parte del cabezal: Su función es extraer agua de la fuente de agua, presurizar el agua, tratar la calidad del agua, inyectar fertilizante y controlar el sistema. Generalmente incluye equipos eléctricos, bombas de agua, filtros, aplicadores de fertilizantes, válvulas de alivio de presión, válvulas de retención, medidores de agua, manómetros y equipos de control, como controladores automáticos de riego, dispositivos de control de frecuencia variable de presión constante, etc. La cantidad de primeros equipos puede aumentar o disminuir según el tipo de sistema, las condiciones de la fuente de agua y los requisitos del usuario. Por ejemplo, cuando se utiliza un sistema de suministro de agua urbano como fuente de agua, a menudo no se necesita una bomba de agua a presión.
4. Fuente de agua: pozos, manantiales, lagos, embalses, ríos y sistemas de suministro de agua urbanos se pueden utilizar como fuentes de agua para riego por aspersión. La fuente de agua debe tener un suministro confiable durante toda la temporada de crecimiento del césped. Al mismo tiempo, la calidad del agua de la fuente de agua debe cumplir con los requisitos de las normas de calidad del agua de riego.
3. Selección y disposición de boquillas
Selección de boquillas
A la hora de seleccionar una boquilla, además de sus propias prestaciones, como por ejemplo la presión de trabajo de la boquilla, es necesario considerar el caudal, el alcance, la intensidad de riego combinado por aspersión y si se puede ajustar el ángulo del ventilador de aspersión, factores como la intensidad de riego por aspersión permitida del suelo, el tamaño y la forma de la parcela, la variedad de césped y la fuente de agua. También se deben considerar las condiciones, requisitos del usuario, etc.
Además, en un mismo proyecto o mismo grupo de riego de un proyecto, lo mejor es utilizar cabezales aspersores de un mismo tipo o prestaciones similares para facilitar el control de la uniformidad del riego y el funcionamiento y gestión de todo el sistema. En algunos proyectos existentes, para conseguir el efecto de paisaje acuático de forma unilateral, se han instalado varios aspersores con prestaciones completamente diferentes, lo que hace imposible garantizar la uniformidad del riego. A la hora de elegir aspersores, se debe prestar especial atención al hecho de que el sistema de riego no es una fuente, su finalidad es compensar la falta de tiempo y espacio de las plantas para necesitar agua, más que crear elementos acuáticos artificiales. Por lo tanto, sólo podemos cuidar el efecto paisajístico tanto como sea posible bajo la premisa de satisfacer primero las necesidades hídricas del césped.
Actualmente, los sistemas de riego por aspersión para césped utilizan generalmente aspersores elevadores para césped enterrados.
Existen muchos tipos de boquillas de este tipo Tomando como ejemplo los productos de la empresa americana RAIN BIRD, según la gama, existen boquillas de pequeño alcance de 0,9 a 6,1 metros y boquillas de medio alcance de. 6,4 a 15,3 metros. Boquillas de gran alcance de 11,6 a 25,0 metros; según el mecanismo de accionamiento, hay boquillas de accionamiento por bolas, de engranajes y basculantes, según el método de ajuste, no hay ajuste de herramienta ni boquillas de ajuste de herramienta, etc. Estas boquillas pueden salir automáticamente del suelo cuando se rocía agua a presión y retraerse al suelo cuando se detiene el riego, sin afectar el trabajo mecánico en el paisaje del jardín y el césped.
1.1 Las boquillas de alcance pequeño son generalmente boquillas de dispersión no giratorias, como las series Rain Bird 1800 y UNI-Spray. Las alturas emergentes de estas boquillas son 50 mm, 75 mm, 100 mm, 150 mm y 300 mm. Pueden equiparse con boquillas con varias formas de rociado o ángulos ajustables, y la intensidad del riego por aspersión es alta. No sólo es adecuado para céspedes pequeños, sino que también se puede utilizar para regar y quitar el polvo de arbustos y setos. La mayoría de las boquillas de este tipo de aspersor son "boquillas de intensidad de riego coincidente", es decir, ya sea que rocíen en un círculo completo, un semicírculo, 90 grados u otros ángulos, la intensidad de riego es básicamente la misma. Esta característica es extremadamente beneficiosa para garantizar la uniformidad de pulverización del sistema.
1.2 La mayoría de las boquillas de alcance medio son boquillas giratorias, como las boquillas de ajuste sin herramientas accionadas por engranajes de la serie T-Bird de Rain Bird, las boquillas de ajuste sin herramientas accionadas por bolas R-50 y las boquillas Maxi-Paw. Boquillas de ajuste sin herramientas tipo balancín, boquilla accionada por engranajes 5004 con ajuste superior de herramienta. Estos aspersores son adecuados para el riego de zonas verdes de tamaño medio. Entre ellas, las boquillas T-Bird, R-50 y 5004 están equipadas con las boquillas Rain Curtain exclusivas de Rain Bird, que mejoran en gran medida la uniformidad del rociado; las boquillas Maxi-Paw son especialmente adecuadas para condiciones con mala calidad del agua;
1.3 Las boquillas de gran alcance, como las series Rain Bird Falcon y Talon, son boquillas giratorias accionadas por engranajes con herramientas en la parte superior para ajustarlas. Se caracteriza por una alta resistencia del material y una buena resistencia al impacto. Además de utilizarse para el riego de césped de grandes superficies, es especialmente adecuado para sistemas de riego de césped de campos deportivos. Dado que el césped de los campos de golf tiene sus propias particularidades en comparación con los céspedes públicos en general, los aspersores para césped de campos de golf tienen un sistema único, como los aspersores de la serie Rain Bird Eagle y la serie Impact-D, que están especialmente diseñados para el riego por aspersión de césped de campos de golf.
Entre las boquillas con varios rangos se pueden seleccionar boquillas "stop-overflow". Los aspersores con función antidesbordamiento generalmente se instalan en el terreno inferior de los sistemas de riego por aspersión de césped con terreno grande. Puede evitar eficazmente que el agua de la tubería se desborde de los cabezales de aspersor de posición baja cuando se detiene el riego, afectando el crecimiento normal del césped. el césped alrededor de los aspersores.
La intensidad de riego por aspersión permitida del suelo es uno de los principales factores que afectan a la selección de los cabezales de aspersión. La intensidad del riego por aspersión se refiere a la profundidad del agua rociada sobre el suelo por unidad de tiempo. Generalmente consideramos la intensidad del riego por aspersión combinado, porque los sistemas de riego se componen básicamente de múltiples aspersores que trabajan juntos al mismo tiempo. El requisito para la intensidad del riego por aspersión es que el agua pueda penetrar inmediatamente en el suelo después de caer al suelo sin acumulación de agua ni escurrimiento del suelo. Es decir, la intensidad de riego por aspersión combinada (combinación ρ) de los cabezales de aspersor debe ser menor o igual a. la tasa de infiltración de agua del suelo.
Los valores de referencia de la intensidad de riego por aspersión permitida (ρ permitida) de varios tipos de suelo se muestran en la siguiente tabla:
La intensidad de riego por aspersión permitida de varios tipos de suelo (mm/h)
Categorías de suelo
Suelo arenoso
Suelo franco arenoso
Suelo franco arenoso
Suelo franco
Suelo arcilloso
Permitir intensidad de riego por aspersión
20
15
12
10
8
Riego por aspersión combinado por aspersión La fórmula de cálculo de la intensidad es: ρ combinación (mm/h) = 1000q/A
Donde: q es el caudal de un boquilla única (m3/h); A es el área de control efectiva de una boquilla única (m2).
Además, la intensidad de riego por aspersión permitida del suelo disminuye significativamente a medida que aumenta la pendiente del terreno. Si la pendiente es superior al 12%, la intensidad de riego por aspersión permitida del suelo se reducirá en más del 50%. Por lo tanto, para proyectos con terreno ondulado, se debe prestar especial atención al seleccionar los cabezales de aspersor.
2. Disposición de los cabezales de aspersores
La disposición de los cabezales de aspersores en el sistema de riego por aspersión incluye la forma combinada de los cabezales de aspersores, el espaciado de los cabezales de aspersores a lo largo de los ramales y la separación de los ramales, etc. Si la disposición del cabezal de aspersión es razonable o no, está directamente relacionado con la calidad de riego de todo el sistema.
La forma combinada de los aspersores depende principalmente de la forma de la parcela y de la influencia del viento. Generalmente es rectangular y triangular, o en casos especiales, cuadrada y triangular regular. Diseño rectangular o cuadrado, adecuado para reglas de trama y bordes en ángulo recto. Esta forma es simple de diseñar y es fácil lograr un caudal equilibrado en cada ramal. El diseño triangular o de triángulo equilátero es adecuado para áreas irregulares, o los límites de la parcela son abiertos, e incluso si el rango de pulverización excede. parte del límite, tendrá poco impacto. Esta disposición tiene una fuerte resistencia al viento y la uniformidad de pulverización es mayor que la de una forma rectangular o cuadrada. Al mismo tiempo, el número de boquillas utilizadas es relativamente pequeño, pero no es fácil equilibrar el flujo de cada ramal. A veces la forma de la parcela es muy compleja, o hay obstáculos en la parcela, lo que hace que la combinación de aspersores sea irregular. Sin embargo, en la mayoría de los sistemas de riego por aspersión para césped, se puede utilizar, en la medida de lo posible, un diseño cuadrado o triangular.
2.1 Diseño cuadrado
En el diseño cuadrado, el espacio entre las boquillas a lo largo de los ramales es igual al espacio entre los ramales, pero la distancia entre las boquillas diagonales es 1,41 veces el espacio entre los ramales. Teniendo en cuenta la influencia del viento, se recomienda que el espacio entre las boquillas sea de 0,9 a 1,1 veces el rango de las boquillas (R); consulte la siguiente tabla:
Velocidad del viento (km/h)
0-5
p>6-11
12-20
Distancia máxima entre cuadrados
1.1R
1.0R
0.9R
2.2 Disposición de triángulo equilátero
En la disposición de triángulo equilátero, la distancia entre cada boquilla es igual, pero el espacio entre ramas es 0,866 veces el espacio entre boquillas. Teniendo en cuenta la influencia del viento, se recomienda que el espacio entre las boquillas sea de 1,0 a 1,2 veces el rango de las boquillas (R); consulte la siguiente tabla:
Velocidad del viento (km/h)
0-5
p>6-11
12-20
Distancia máxima entre triángulos equiláteros
1.2R
1.1R
1.0R
Después de colocar los cabezales de aspersor, se debe verificar la intensidad de riego combinado por aspersión del sistema en función de los resultados reales del diseño. Especialmente en las áreas de las esquinas de la parcela, dado que los cabezales de aspersor suelen ser semicirculares o de 90 grados en lugar de aspersión de círculo completo, si la boquilla seleccionada es la misma que la cabeza de aspersor para aspersión de círculo completo en el medio de la parcela, el La intensidad de los aspersores en esta zona se superará con creces en el centro de la parcela. Por lo tanto, para asegurar una buena uniformidad de pulverización del sistema, generalmente las boquillas instaladas en las esquinas deben estar equipadas con boquillas que sean 2-3 niveles más pequeñas que las boquillas en el medio de la parcela.
IV. Diseño de un sistema de riego por aspersión para césped
Con cabezales de aspersión con rendimiento superior y calidad confiable, el sistema debe diseñarse cuidadosamente para desempeñar verdaderamente el papel de riego por aspersión y lograr el rendimiento esperado. resultados. . El diseño de un sistema de riego por aspersión para césped generalmente incluye los siguientes pasos:
(1) Determinación de la demanda de agua de riego
La demanda de agua incluye la evaporación del suelo y la superficie y la transpiración consumida. por las propias plantas, así como también se denomina evapotranspiración vegetal. Los factores que afectan la demanda de agua incluyen las condiciones meteorológicas (temperatura, humedad, radiación y velocidad del viento, etc.), las propiedades del suelo y el contenido de agua, las especies de plantas y sus etapas de crecimiento, etc. Debido a la complejidad de estos factores que influyen, la forma más confiable de determinar la demanda de agua de riego es realizar observaciones reales.
Sin embargo, a menudo faltan datos de medición reales durante la etapa de planificación y diseño, por lo que es necesario realizar estimaciones basadas en factores que afectan la demanda de agua. Existen muchos métodos para estimar la demanda de agua de riego, los cuales pueden calcularse mediante fórmulas o seleccionarse en base a los siguientes datos empíricos:
Condiciones meteorológicas
Húmedo y frío
Seco y frío
Húmedo y cálido
Seco y cálido
Húmedo y cálido
Seco y cálido
Requisito diario de agua (mm)
2,5-3,8
3,8-5,0
3,8-5,0
5,0-6,4
5.0-7.6
7.6-11.4
En la tabla, "frío" significa que la temperatura máxima en pleno verano es inferior a 21 grados centígrados; "cálido" significa que; la temperatura máxima en pleno verano está entre 21 y 32 grados centígrados; "caliente" significa que la temperatura máxima en pleno verano es superior a 32 grados centígrados; "húmeda" significa que la humedad relativa promedio en pleno verano es superior al 50%; significa que la humedad relativa promedio a mediados del verano es inferior al 50%.
El diseño del sistema de riego debe cubrir la demanda diaria de agua del césped durante el periodo de máxima demanda hídrica, es decir, se diseña de acuerdo a las condiciones más desfavorables y a la mayor demanda diaria de agua bajo condiciones meteorológicas específicas. Se seleccionan las condiciones necesarias para que el sistema tenga suficiente capacidad de suministro de agua.
(2) División de los grupos de riego rotacional
El sistema de trabajo del sistema de riego se suele dividir en riego continuo y riego rotacional. El riego continuo consiste en suministrar agua a todas las tuberías del sistema al mismo tiempo, es decir, todo el sistema de riego se llena de agua al mismo tiempo que una zona de riego circular. Sus ventajas son el riego oportuno, el corto tiempo de ejecución y la fácil organización de otras operaciones de manejo. Las desventajas son el gran caudal principal, la alta inversión del proyecto, la baja utilización del equipo y el área de control pequeña. Por lo tanto, el método de riego continuo sólo se utiliza cuando el césped es único y el área es pequeña.
Para la mayoría de los sistemas de riego, para reducir la inversión del proyecto, mejorar la utilización del equipo y ampliar el área de riego, generalmente se adopta el sistema de trabajo de riego por rotación, es decir, los ramales se dividen en varios grupos. cada grupo incluye uno o más. Se utiliza una válvula para suministrar agua a cada grupo a través de la tubería principal durante el riego.
Principios para dividir los grupos de riego rotativo
1.1 El número de grupos de riego rotativo debe satisfacer los requisitos de demanda de agua del césped y, al mismo tiempo, se debe coordinar el área de riego controlada. con el suministro de agua de la fuente de agua;
1.2 Para sistemas con suministro de bomba de agua manual y sin dispositivo de ecualización de presión al principio, el caudal total de cada grupo de riego por rueda debe ser lo más consistente o similar posible para garantizar el funcionamiento estable de la bomba de agua, mejorar la eficiencia de la máquina eléctrica y de la bomba de agua y reducir el consumo de energía.
1.3 En el mismo grupo de riego, seleccione un cabezal de aspersor con modelo o rendimiento similar, y las variedades de césped plantadas al mismo tiempo son iguales o tienen requisitos de riego similares.
1.4 Para facilitar la operación y el manejo, generalmente es mejor que el rango controlado por un grupo de riego de rotación sea contiguo y concentrado. . Sin embargo, los sistemas de control de riego automático no están sujetos a esta restricción. En cambio, las válvulas en el mismo grupo de riego suelen estar dispuestas de forma dispersa para maximizar el flujo en la tubería principal, reducir el diámetro de la tubería y reducir el costo.
2. Determinación del número de grupos de riego rotativos
El número de grupos de riego rotativos depende del tiempo de funcionamiento diario permitido, del ciclo de riego y de la duración de un riego. Para un sistema de riego fijo, el número de grupos de riego por rotación se puede determinar según la siguiente fórmula:
N≤
Donde:
N - el sistema permite dividir el riego por rotación Número máximo de grupos, tomado como un número entero.
c - El número de horas de funcionamiento en un día, generalmente no más de 20 horas. En un sistema de aspersores para césped, el tiempo de funcionamiento de un día suele estar limitado por una variedad de factores. Por ejemplo, los espacios verdes públicos no se pueden regar cuando hay actividades humanas o los céspedes deportivos durante las competiciones; los céspedes también tienen requisitos especiales de tiempo de riego para controlar enfermedades.
T - Ciclo de riego, es decir, el intervalo entre dos riegos (días). Dado que el sistema de raíces del césped es poco profundo y la capacidad de retención de agua de la capa de raíces del suelo es limitada, el ciclo de riego suele ser de un día durante los períodos de mayor uso de agua. Sin embargo, un riego demasiado frecuente provocará que el césped tenga una alta incidencia de enfermedades, poca resistencia al pisoteo y un crecimiento insuficiente, por lo que en ocasiones el ciclo de riego se extiende artificialmente.
t - La duración de una sesión de riego (horas). Depende de las condiciones climáticas del sitio del proyecto y de la combinación de intensidad de riego y ciclo de riego del sistema. Si el ciclo de riego es de un día, entonces la duración de un riego de cada grupo de riego solo debe satisfacer las necesidades de agua del césped ese día.
3. Ubicación de selección e instalación de las válvulas del grupo de riego por ruedas
3.1 Las especificaciones de las válvulas del grupo de riego por ruedas, es decir, la válvula de control del ramal. , suelen ser iguales que el diámetro nominal del ramal.
En algunos casos especiales, el tamaño de la válvula puede ser menor o mayor que el diámetro de la tubería secundaria, pero la diferencia no debe exceder el rango del diámetro de la tubería primaria. La selección de válvulas también está limitada por la capacidad de flujo y la pérdida de presión de la propia válvula. Especialmente para las válvulas solenoides en sistemas de riego de control automático, se debe considerar su rendimiento técnico al seleccionarlas.
3.2 La válvula debe colocarse en una posición que sea conveniente para la operación y el mantenimiento, especialmente para sistemas de riego por aspersión operados manualmente. Es mejor instalar la válvula fuera del rango de aspersión del cabezal del aspersor para que la válvula se pueda instalar. El operador no se mojará mientras trabaja.
3.3 La posición de la válvula y su pozo (caja) no pueden afectar el tráfico normal, las actividades humanas y el paisaje del jardín. Por ejemplo, en un proyecto de irrigación del césped de un campo de fútbol, la válvula no debe instalarse dentro del campo.
3.4 Cuando sea posible, la válvula debe ubicarse en el centro del grupo controlado de boquillas para facilitar el equilibrio del flujo y la presión de los ramales y reducir el diámetro de los ramales.
(3) Cálculo hidráulico del sistema de riego
Después de completar la selección y disposición de los aspersores y dividir las áreas de riego, se puede calcular el caudal de las tuberías en todos los niveles y Se pueden realizar cálculos hidráulicos. El caudal de un determinado ramal es la suma de los caudales de las boquillas que funcionan simultáneamente en el ramal, y el caudal de la tubería principal es la suma de los caudales de las boquillas que funcionan simultáneamente en el sistema. Una vez que se determina el caudal, se puede seleccionar el diámetro de la tubería y calcular la pérdida de carga de la tubería y del sistema. La tarea principal del cálculo hidráulico es determinar la pérdida de carga de la tubería.
Método de cálculo de la pérdida de carga de la tubería
El agua que fluye por la tubería provocará una pérdida de energía mecánica, es decir, pérdida de carga. La pérdida de carga se puede dividir en dos tipos: pérdida por fricción a lo largo del camino y pérdida por resistencia local. La pérdida de carga a lo largo del camino es la pérdida causada por la fricción interna de las moléculas de agua después de que el agua fluye a través de una cierta distancia de la tubería; la pérdida de carga local es la pérdida causada por cambios en el patrón de flujo cuando el agua fluye a través de varias tuberías; accesorios, válvulas y otros equipos. La suma de la pérdida de carga a lo largo de la ruta y la pérdida de carga local es la pérdida de carga total del oleoducto.
1.1 Cálculo de la pérdida de carga a lo largo de la ruta
Existen muchas fórmulas empíricas para calcular la pérdida de carga a lo largo de la ruta. Para tuberías de plástico rígido (PVC), la fórmula de cálculo comúnmente utilizada actualmente es la siguiente:
Hf = 9.48X104
Donde: Hf es la pérdida de carga en el camino (m); L, Q, d son la longitud de la tubería (m), el caudal (m3/h) y el diámetro interior de la tubería (mm), respectivamente.
1.2 Cálculo de la pérdida de carga local
La fórmula de cálculo de la pérdida de carga local es:
Hj =ξ
Donde: Hj es pérdida de carga local (m); ξ es el coeficiente de pérdida de resistencia local, que está relacionado con el tipo y tamaño de los accesorios de tubería y válvulas; v y g son el caudal de agua en la tubería (m/s) y la aceleración de la gravedad (m); 9,81m/s2) respectivamente.
Para sistemas de riego más grandes, si la pérdida de carga local en cada accesorio de tubería y válvula se calcula realmente según la fórmula, la carga de trabajo será muy complicada. Por lo tanto, en el trabajo de diseño real, la pérdida de carga Hf a lo largo de la ruta generalmente se calcula primero y luego la pérdida de carga local Hj = 10% Hf puede cumplir con los requisitos de diseño.
2. Cálculo hidráulico del ramal
Dado que generalmente se instalan varias boquillas en el ramal, el caudal en el ramal disminuye de acuerdo con una determinada regla a lo largo del proceso, por lo que el La pérdida de carga real a lo largo del ramal es El valor calculado basado en el caudal total del ramal es mucho menor, es decir: Hf real = F × Hf
En la fórmula: F es el multi- coeficiente de salida del puerto, y su valor generalmente está entre 0,3 y 0,6, y el número de salidas y la posición de la primera salida están relacionados con el material de la tubería y se pueden obtener mediante cálculo o consulta de tabla.
El cálculo hidráulico de los ramales se basa principalmente en el principio de pulverización uniforme, que requiere que la diferencia en la salida de agua de dos boquillas cualesquiera en los ramales no puede ser superior al 10%. Este principio se traduce en requisitos de presión, es decir, la presión en dos boquillas cualesquiera en el ramal no debe exceder el 20% de la presión de trabajo de diseño (ajuste H) de las boquillas. Al diseñar, no sólo se debe calcular la pérdida de carga, sino que también se debe considerar el impacto de la topografía sobre la presión.
En proyectos reales, a veces se utilizan ramales de diámetro variable para ahorrar inversión, o las salidas de agua no necesariamente están espaciadas y tienen caudales iguales debido a la forma del terreno. Es necesario calcular los segmentos del ramal.
El cálculo hidráulico de ramales es a menudo un proceso iterativo. Después de determinar la selección de la boquilla, el diseño y la longitud del ramal, el proceso básico de cálculo hidráulico es: Calcular el flujo del ramal → Diámetro inicial de la tubería → Calcular la pérdida de carga → Verificar si la diferencia de presión en la salida es menor o igual al 20% H establecido → Si excede el 20 % de H establecido, repita el cálculo después de ajustar el diámetro de la tubería → finalmente determine el diámetro de la tubería de derivación.
Al diseñar, generalmente no es necesario calcular todos los ramales. Los ramales en las "condiciones más peligrosas" se pueden seleccionar para el cálculo hidráulico. Las "condiciones peligrosas" ocurren en la mayoría de los casos en el ramal más alejado de la cabecera o en el ramal con el terreno más alto dentro del sistema. Si la presión del sistema puede cumplir con los requisitos de presión de estos ramales, naturalmente cumplirá con los requisitos de presión de otros ramales.
3. Cálculo hidráulico de la tubería principal
3.1 Determinación preliminar del diámetro de la tubería
El diámetro de la tubería, especialmente el tamaño de la tubería principal, afecta el total inversión en el sistema de riego El impacto es mayor. Si el diámetro de la tubería es demasiado grande, la inversión aumentará, lo que no es económicamente razonable; si el diámetro de la tubería es demasiado pequeño, la pérdida de carga será grande y se requerirá una bomba de agua más grande, y el costo de operación del sistema será alto. el caudal en la tubería es grande, lo que es propenso a sufrir golpes de ariete, lo que es perjudicial para la seguridad de la tubería. Se puede utilizar la siguiente fórmula empírica para estimar preliminarmente el diámetro de la tubería principal:
D = 11 (cuando Q<120m3/h)
Donde: D es el diámetro de la tubería ( mm); Q es el caudal (m3/h).
O utilice la fórmula del método de caudal económico: D = 1,13
En la fórmula: D es el diámetro de la tubería (mm); Q es el caudal (m3/s); V es el caudal económico, según la Experiencia 1
Generalmente se toma V≤3m/s.
3.2 Cálculo hidráulico de tubería principal
El cálculo hidráulico de tubería principal es más sencillo que el de tubería ramal. Basta calcular la pérdida de carga en función del diámetro, caudal y. longitud de diferentes secciones de tubería. Los requisitos generales son: La presión en los puntos de derivación de cada tubería a lo largo de la tubería principal debe cumplir con los requisitos de presión en la entrada de cada tubería.
(4) Selección de la bomba de agua
La tarea principal al seleccionar una bomba de agua es determinar el caudal y la elevación de la bomba de agua. Una vez completados los pasos anteriores, se pueden calcular el caudal y la altura.
Caudal de la bomba de agua: Q = ∑N boquilla q
Cabezal de la bomba de agua: H = H set +∑Hf+∑Hj±Δ
En la fórmula : N boquilla es el número de boquillas que funcionan al mismo tiempo; q es el caudal de una sola boquilla; H se establece en la presión de trabajo de diseño de la boquilla (m ∑Hf es la suma de las pérdidas de carga a lo largo de la tubería); entre la bomba de agua y la boquilla típica (m). La denominada boquilla típica es generalmente la distancia desde la bomba de agua hasta la boquilla típica. La altura de aspersión más alejada o más alta de la estación de bombeo ΣHj es la suma de las pérdidas de cabeza locales. entre la bomba de agua y el cabezal de rociador típico (m), que debe incluir las pérdidas de carga locales de las válvulas, el equipo de filtrado y el equipo de fertilización Δ es el cabezal de rociador típico y la superficie del agua o la diferencia de altura del nivel dinámico del agua en el pozo; (metro).
Al seleccionar un modelo de bomba de agua específico, puede consultar el catálogo de productos del fabricante de la bomba de agua correspondiente. El caudal y la altura reales de la bomba de agua seleccionada generalmente deben ser ligeramente mayores que los valores calculados anteriormente. para garantizar que se cumplan los requisitos de diseño.
Para los sistemas de riego que utilizan redes de tuberías de suministro de agua urbanas como fuente de agua, no es necesario elegir una bomba de agua, sino que se debe comprobar si la presión proporcionada por la red de tuberías de suministro de agua cumple con la presión requerida. del sistema de riego (es decir, la altura calculada por encima del valor). Si no se cumple, generalmente es necesario aumentar el diámetro de las tuberías en todos los niveles para reducir la pérdida de carga o seleccionar boquillas con buen rendimiento en baja presión para que la presión requerida por el sistema de riego sea menor o igual a la; presión de la red urbana de abastecimiento de agua.
5. Construcción e instalación de sistema de riego por aspersión
El requisito general para la construcción e instalación de sistema de riego por aspersión es seguir estrictamente el diseño. Primero se debe obtener el consentimiento de la unidad de diseño y del supervisor. Cuando se trata de la construcción de edificios relevantes, deben cumplir con los requisitos de las especificaciones vigentes, como las "Especificaciones de construcción y aceptación para edificios de suministro y drenaje de agua", "Especificaciones de construcción y aceptación para proyectos subterráneos impermeables", etc. En vista de las características del sistema de riego por aspersión de césped, se debe prestar atención a los siguientes aspectos durante su construcción e instalación:
(1) Cuando se construye en una parcela con césped existente, además de proteger el la mayor cantidad posible de césped existente, se debe prestar especial atención a la eliminación de los desechos de las zanjas de tuberías. Los escombros deben colocarse en capas. Al enterrar la tubería, se debe rellenar en capas en el orden inverso a la excavación para garantizar que el suelo en la capa de plantación a lo largo de la tubería sea consistente con el suelo original.
(2) Se debe instalar un dispositivo de descarga de agua en la tubería principal y en cada tubería secundaria para facilitar el lavado de la tubería y la protección durante el invierno. Incluso en las áreas del sur donde no hay daños por heladas, las tuberías generalmente deben vaciarse durante la temporada sin riego para evitar que el agua permanezca en las tuberías por mucho tiempo y produzca microorganismos que se adhieran a las paredes de las tuberías y a los cabezales de los aspersores y afecten. El efecto del riego por aspersión. Además de las válvulas de compuerta y válvulas de bola comunes, el dispositivo de descarga de agua también tiene una válvula de drenaje automática, que puede descargar automáticamente el agua en la tubería después de que se detiene el llenado de agua.
(3) Para situaciones en las que la presión del sistema cambia o el terreno fluctúa mucho, se debe instalar un equipo regulador de presión en la válvula del ramal, como el regulador de presión PRS-B producido por Rain Bird Company y combinado. con la válvula solenoide, para equilibrar la presión en la entrada del ramal y garantizar la uniformidad de pulverización del sistema.
Además, se deben instalar válvulas de admisión y escape, válvulas de alivio de presión, etc. en las secciones de tubería necesarias para proteger la seguridad del sistema.
(4) Para facilitar la entrada temporal de agua o el riego manual de áreas de esquina donde el riego por aspersión es difícil de controlar, generalmente se requiere instalar una cierta cantidad de válvulas de agua rápidas (válvulas de conveniencia) en la tubería principal, como la válvula de agua rápida tipo Rain Bird P33. Esta válvula de agua rápida se utiliza junto con la llave correspondiente. Cuando se inserta la llave, la válvula abrirá automáticamente el suministro de agua; si desea detener el llenado de agua, simplemente retire la llave y la válvula se cerrará automáticamente.
(5) Instalación de cabezales de aspersores subterráneos para césped
1. Los cabezales de aspersores deben estar preestablecidos antes de la instalación. La mayoría de las boquillas con ángulo de ventilador de pulverización ajustable están configuradas en 180 grados al salir de fábrica. Por lo tanto, antes de la instalación, las boquillas deben ajustarse al ángulo requerido de acuerdo con los requisitos reales del terreno para el ángulo del ventilador de pulverización. Además, para algunas boquillas, como Rain Bird R-50, el número de entrada del filtro debe configurarse para que sea coherente con el número de boquilla.
2. La parte superior de la boquilla debe estar al nivel del suelo final. Esto requiere que al instalar el cabezal del rociador, la parte superior del mismo debe estar más baja que el suelo suelto para dejar espacio para un futuro asentamiento del suelo o el cabezal del rociador debe instalarse cuando el suelo del césped ya no se asiente;
3. La conexión entre la boquilla y el ramal es mejor utilizar una junta oscilante, también conocida como junta oscilante. Puede prevenir eficazmente daños a tuberías y aspersores causados por impactos mecánicos, como el funcionamiento de una cortadora de césped o actividades humanas. Al mismo tiempo, se utilizan juntas articuladas para facilitar el ajuste de la altura de instalación del cabezal del rociador durante la construcción.
4. En zonas donde la gestión sea incómoda, se pueden instalar accesorios antirrobo a juego con las boquillas para evitar la pérdida de las mismas. Por ejemplo, el conector antirrobo especial para los cabezales de rociadores Rain Bird PVRA se instala en la entrada del cabezal del rociador. Cuando alguien intenta girar y desenroscar el cabezal del rociador, el conector gira con el cabezal del rociador y no se puede desenroscar únicamente. Al excavar el césped, se pueden quitar el conector y el cabezal del aspersor con herramientas.
6. Control automático del sistema de riego del césped
Con el desarrollo de la economía, los requisitos para el nivel de los proyectos de reverdecimiento del césped son cada vez mayores. Al mismo tiempo, para resolver aún más problemas como la escasez de recursos hídricos y energía y el aumento de los costos laborales, cada vez más proyectos de jardinería ecológica adoptan sistemas de riego de control automático. Los sistemas de control automático utilizados actualmente se pueden dividir en dos categorías: sistemas de riego con control de secuencia y sistemas de riego con control central por computadora.
Sistema de riego con control de secuencia de tiempo
El sistema de riego con control de secuencia de tiempo utiliza la hora de inicio del riego, el tiempo de duración del riego y el ciclo de riego como parámetros de control para realizar el riego automático de todo el sistema. Sus componentes básicos incluyen: controlador, válvula solenoide y equipos opcionales como sensor de humedad del suelo, sensor de lluvia y sensor de heladas. El controlador es el núcleo del sistema. Los administradores de riego pueden configurar la hora de inicio del riego, la duración del riego, el ciclo de riego, etc. en el programa del controlador según sea necesario. El controlador envía una señal a la válvula solenoide a través del cable para encender o apagar el sistema de riego.
Existen muchos tipos de controladores, que se pueden dividir en tipos de circuitos electromecánicos y híbridos, tipo de fuente de alimentación de CA y tipo de batería de CC. Su capacidad varía de grande a pequeña. El controlador más pequeño solo controla una válvula de solenoide, mientras que el controlador más grande puede controlar cientos de válvulas de solenoide.
La válvula solenoide es generalmente una válvula de diafragma de 24 voltios CA, conectada al controlador a través de un cable. Hay un cierto retraso de tiempo cuando la válvula solenoide se abre y se cierra. Esta característica puede prevenir eficazmente el golpe de ariete en la red de tuberías y proteger la seguridad del sistema.
En la actualidad, los sistemas de riego domésticos con control automático son básicamente sistemas de riego con control de secuencia temporal.
Sistema de riego central controlado por ordenador
El sistema de riego central controlado por ordenador pasa automáticamente los parámetros meteorológicos (temperatura, humedad relativa, precipitaciones, radiación, velocidad del viento, etc.) El clima electrónico La estación retroalimenta a la computadora central, que determina automáticamente la cantidad de agua necesaria para el día y notifica al equipo de ejecución correspondiente para encender o apagar un determinado sistema de riego secundario. En el sistema de irrigación central controlado por computadora, el sistema de irrigación de control de secuencia temporal mencionado anteriormente se puede utilizar como un subsistema.
El sistema de riego central controlado por computadora MAXICOM2 desarrollado por American Rain Bird Company puede realizar el control remoto por computadora de un número ilimitado de subsistemas a través de cables cableados, inalámbricos, ópticos, líneas telefónicas, etc., como un parque. Todos los sistemas de riego de jardines de una ciudad o incluso de varias ciudades pueden controlarse automáticamente mediante un ordenador central.
Este sistema de riego central controlado por ordenador es un sistema de riego verdaderamente automático. Se ha utilizado ampliamente en sistemas de riego de espacios verdes de jardines y sistemas de riego de campos de golf en muchos países desarrollados.
7. Gestión del agua del césped
La gestión del agua es el núcleo de todo el trabajo de gestión del sistema de riego por aspersión del césped. Una vez construido el sistema de riego por aspersión, la calidad de la gestión del agua está directamente relacionada con si el sistema de riego por aspersión puede desempeñar la función que le corresponde. La tarea básica de la gestión del agua es organizar racionalmente las operaciones de riego por aspersión del césped basándose en la planificación y el diseño del sistema de riego por aspersión y el clima local, el tipo de césped, la etapa de crecimiento, la humedad del suelo, el suministro de agua, etc., para lograr el propósito de mejorando la eficiencia del riego y manteniendo el estado óptimo de crecimiento del césped. Sus contenidos específicos incluyen los siguientes aspectos.
(1) Formulación del Plan de Riego
El diseño del sistema de riego por aspersión generalmente se realiza para atender las condiciones más desfavorables y pueda cubrir la máxima demanda de agua del césped. Cuando el sistema está funcionando, el plan de riego debe determinarse en función de la situación real, incluido el tiempo de riego, la duración del riego, el ciclo de riego, etc.
1. Época de riego
Durante la temporada de riego se puede regar la mayor parte del tiempo durante el día. Sin embargo, se debe evitar regar al mediodía en el caluroso verano para evitar quemar el césped. Además, la evaporación es mayor en este momento y la utilización de agua es baja. Regar por la noche puede evitar la situación anterior, pero a la gente a menudo le preocupa que las hojas del césped estén mojadas durante demasiado tiempo, lo que fácilmente puede causar enfermedades. Este inconveniente del riego nocturno se puede solucionar aplicando fungicidas. Regar temprano en la mañana es un momento ideal para regar, ya que la luz del sol y la brisa de la mañana pueden secar rápidamente las hojas. Sin embargo, para los sistemas de riego por aspersión de control no automático, regar por la noche y temprano en la mañana causará algunos inconvenientes a los operadores. Por lo tanto, regar por la noche también es una mejor opción.
El tiempo de riego también está limitado por las actividades humanas. Por ejemplo, los campos de golf se riegan básicamente por la noche, de modo que el césped no afecte a los jugadores que juegan durante el día; el césped de los campos de fútbol debe regarse el día antes del partido para reducir los daños al campo durante el juego y afectar el rendimiento de los atletas; .
2. Duración del riego
La duración del riego depende principalmente de la intensidad combinada del riego por aspersión del sistema y de la capacidad de retención de agua del suelo, es decir, del campo. capacidad de retención de agua. Cuando la intensidad del riego por aspersión es mayor que la intensidad de penetración del suelo, se producirá acumulación o escorrentía de agua y el agua no podrá penetrar completamente en el suelo si el tiempo de riego es demasiado largo, la cantidad de agua de riego excederá el campo; capacidad hídrica del suelo, provocando filtraciones profundas y pérdida de agua y nutrientes. Por lo tanto, la regla general es que el suelo arenoso tiene una alta fuerza de penetración pero una pequeña capacidad de retención de agua en el campo, por lo que la duración de un riego es corta, pero la frecuencia de riego es alta y el intervalo es corto, es decir, se necesita menos riego y más se necesita riego frecuente; por el contrario, para suelos arcillosos, la duración de un riego es mayor, pero el número de riegos es menor.
El uso de instrumentos para medir la humedad del suelo puede determinar la duración del riego de forma más científica. Actualmente, los instrumentos comúnmente utilizados en ingeniería incluyen tensiómetros y medidores electrónicos de humedad del suelo.
3. Ciclo de riego
El ciclo de riego, es decir, el intervalo de riego o frecuencia de riego, además de las propiedades del suelo mencionadas anteriormente, depende principalmente del propio césped. Regado