園林生態(tài)綠化灌溉系統(tǒng)安裝、調(diào)試

一、 園林生態(tài)綠化灌溉系統(tǒng)安裝、調(diào)試概  述 

   灌溉是彌補自然降水在數(shù)量上的不足與時空上的不均、保證適時適量地滿足草坪生長所需水分的重要措施。以往的草坪綠化工程，很多沒有配套完整的灌溉系統(tǒng)，灌水時只能采用大水漫灌或人工灑水。不但造成水的浪費，而且往往由于不能及時灌水、過量灌水或灌水不足，難以控制灌水均勻度，對草坪的正常生長產(chǎn)生不良影響。隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的不斷發(fā)展，城市人口大量集中，工業(yè)和生活用水迅速增加，旅游、休閑、運動場及居民小區(qū)等各種綠地面積越來越大，城市供水的緊張狀況日益突出。傳統(tǒng)的地面大水漫灌已不能滿足現(xiàn)代草坪灌溉的要求，采用高效的灌水方式勢在必行。

     現(xiàn)代園林草坪灌溉的方法主要有噴灌和微灌技術(shù)，如果我們想使整個面積都得到相同的水量，通常用噴灌，如草坪灌溉。如果我們想讓某一特定區(qū)域濕潤而使周圍干燥時，可采用微噴灌或滴灌，如灌木灌溉。滴灌有時也用于草坪地下灌溉。園林草坪噴微灌技術(shù)以其節(jié)水、節(jié)能、省工和灌水質(zhì)量高等優(yōu)點，越來越被人們所認識。 

二、 園林生態(tài)綠化灌溉系統(tǒng)安裝、調(diào)試、園林草坪噴灌的特點 

園林草坪是為改善環(huán)境、增加美感、陶冶性情等目的而栽植的，因此 要求它們常年生長皆綠，每年只需剪而不必種植，另外，草坪使土壤滲吸速度降低，要求采用少量頻灌法灌溉，而且為了節(jié)約勞力和資金、提高噴灌質(zhì)量的要求，園林草坪灌溉大多采用自動化控制固定式噴灌系統(tǒng)。 

要求水質(zhì)和噴灑質(zhì)量較為嚴格，特別是對觀賞植物和高爾夫球場的草皮，要求噴灌均勻度較高，如有漏噴或噴灑過量，都會造成嚴重損失。 

草坪噴灌多數(shù)在夜間進行，其原因之一是草坪白天噴灌，蒸發(fā)損失大。一般夜晚噴灌時能比白天少消耗10％以上的水量；原因之二是有些草坪白天不允許噴灑，如高爾夫球場進行比賽、公園娛樂區(qū)進行文娛活動等。

噴灌系統(tǒng)不能影響草坪的維護作業(yè)。草坪需要經(jīng)常性的修剪、植保、施肥等，這些作業(yè)往往由機械完成。因此，需要選擇特殊的設(shè)備。  

噴灌系統(tǒng)在滿足草坪需水要求的同時，需充分注意景觀和環(huán)境效果。精心設(shè)計的噴灌系統(tǒng)，通過正確選擇噴頭和進行噴點的布置，不僅能滿足草坪需水，而且在灌水時可以形成水動景觀效果。  

三、 園林生態(tài)綠化灌溉系統(tǒng)安裝、調(diào)試、噴灌系統(tǒng)的組成

      一個完整的噴灌系統(tǒng)一般由水源、首部樞紐、管網(wǎng)和噴頭等組成。

1. 水源：

    一般多用城市供水系統(tǒng)作為噴灌水源，另外，井泉、湖泊、水庫、河流也可作為水源。在草坪的整個生長季節(jié)，水源應(yīng)有可靠的供水保證。同時，水源水質(zhì)應(yīng)滿足灌溉水質(zhì)標準的要求。 

2. 首部樞紐：

    其作用是從水源取水，并對水進行加壓、水質(zhì)處理、肥料注入和系統(tǒng)控制。一般包括動力設(shè)備、水泵、過濾器、施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表、壓力表，以及控制設(shè)備。如自動灌溉控制器、恒壓變頻控制裝置等。首部設(shè)備的多少，可視系統(tǒng)類型、水源條件及用戶要求有所增減。當城市供水系統(tǒng)的壓力滿足不了噴灌工作壓力的要求時，可建專用水泵站或加壓水泵室或?qū)Ｓ盟?，有時可在自來水管路上加裝一臺管道泵即可。 

3.  管網(wǎng)：

其作用是將壓力水輸送并分配到所需灌溉的草坪種植區(qū)域。由不同管徑的管道組成，如干管、支管、毛管等，通過各種相應(yīng)的管件、閥門等設(shè)備將各級管道連接成完整的管網(wǎng)系統(tǒng)。現(xiàn)代灌溉系統(tǒng)的管網(wǎng)多采用施工方便、水力學性能良好且不會銹蝕的塑料管道，如PVC管、PE管等。同時，應(yīng)根據(jù)需要在管網(wǎng)中安裝必要的安全裝置，如進排氣閥、限壓閥、泄水閥等。

 4. 噴頭：

噴頭用于將水分散成水滴，如同降雨一般比較均勻地噴灑在草坪種植區(qū)域。

四、園林生態(tài)綠化灌溉系統(tǒng)安裝、調(diào)試、 園林草坪噴灌系統(tǒng)設(shè)計原理 

4.1 收集資料 

    收集現(xiàn)場資料是設(shè)計過程中非常重要的一步。完整和準確的田間信息資料對于噴灌系統(tǒng)的正確設(shè)計是很有必要的。如果沒有田間現(xiàn)場的準確資料，就不可能有準確的灌溉系統(tǒng)設(shè)計。 

1. 園林的布局 

    應(yīng)有標有尺寸或有比例的平面圖，比例尺為1/100~1/200。圖上應(yīng)標有草地邊界、建筑物（包括窗戶和門的位置）、灌木、喬木、樹籬、花壇、小路、電線桿、圍墻等的形狀、高度與位置及其他的地貌特征。在有斜坡面的時候，要注明坡度。

2. 了解植物的種類和特性     

     不同的花卉對水分的需求是明顯不同的，應(yīng)對植物的耗水特性有所了解，按對水分的不同需要量進行噴灌。 

3. 土壤種類     

  主要了解土壤對水的滲吸速度和保水能力，應(yīng)了解土壤容重和質(zhì)地、田間持水量等。 

4. 氣象資料  

包括氣溫、降雨、風速風向、空氣濕度等，用于確定用水高峰期的需水量和噴頭組合形式。 

5. 水源與能源 

包括可能使用的水源的類型（自來水、河流、井水、池塘等）和園林的相對位置，對于自來水系統(tǒng)則要了解靠得近的管道的管徑和壓力及市政部門一天中對用水有時間的限制。如果以井為水源就要確定井的出水量、原配水泵的功率、揚程和電源位置 

五、 園林生態(tài)綠化灌溉系統(tǒng)安裝、調(diào)試、灌溉需水量的確定

      作物需水量指園林草坪植物的株間蒸發(fā)和植株蒸騰之和。株間蒸發(fā)是指通過土壤和土壤表面的水分蒸發(fā)；植株蒸騰是指作物從土壤中吸收的水分。兩者之和稱為騰發(fā)量。    

        植物需水量與下列參數(shù)有關(guān):

        ET值(蒸發(fā)蒸騰量):取決于氣候條件,一般取月平均值，可以查參考表.

        植物系數(shù)CF:取決于植物類型和養(yǎng)護要求,可以查參考表.

        灌溉效率CI:取決于灌溉方式和灌水器,可以查參考表.

        噴頭分組效率CP：一般取95%

        實際日需水量PDA=CF * ET / CI/CP

        不同的植物，需水量不一樣，要分成不同區(qū)域，分別進行計算。

氣候與ET參考對照表

注：表中

冷—指仲夏氣溫低于21攝氏度；

暖—指仲夏氣溫在21-32攝氏度；

熱—指氣溫高于32攝氏度；

濕—指仲夏平均相對濕度大于50%；

干—指仲夏平均相對濕度低于50%。

作物系數(shù)(CF)參考對照表

   CI灌溉效率參考表

     灌溉系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)滿足草坪需水高峰期的日需水量，即按不利的條件設(shè)計，選取特定氣象條件下的日需水量，以使系統(tǒng)有足夠的供水能力。

一、 確定水和能源的供應(yīng)

水源可以是河水、塘水和湖水等，但園林灌溉較多是以民用給水系統(tǒng)（即自來水）作為灌溉水源。 

如果水源為自來水，需要確定兩個重要信息：

l        個是供水管網(wǎng)可以提供多大的流量；

l        第二個是供水管網(wǎng)可以提供多大的工作壓力。 

為此，需要收集現(xiàn)場資料，包括：靜水壓力，水表尺寸，供水管尺寸、長度和材質(zhì)。靜水壓力可以通過壓力表來測定。夏季白天（或不利條件）供水管網(wǎng)與噴灌系統(tǒng)連接處的靜水壓力一般為靜水壓力。水表的尺寸是決定供水管網(wǎng)可以向噴灌系統(tǒng)提供多大流量的一個重要因素。 

6.1 計算供水管網(wǎng)可以向噴灌系統(tǒng)提供的流量 

    我們可以用3個規(guī)則來確定灌溉系統(tǒng)可用的水的流量。每個規(guī)則得出的流量結(jié)果用L/min來表示。選擇小的流量作為系統(tǒng)可用的流量。

    規(guī)則一：水表的水頭損失不能超過規(guī)定的小靜水壓力的10%。

    這個規(guī)則用來防止灌溉系統(tǒng)發(fā)生太大的水頭損失。查閱水表水頭損失圖表可以確定這個流量。 

規(guī)則二：流量不能超過水表刻度的75%。 

這個規(guī)則是為了保護水表不受破壞。如果設(shè)計流量過大，水表慢慢會不準，后會失效。 

    規(guī)則三：水流通過管道的速度不能超過1.5-2.3 m/s。 

如果供水管道為塑料管，采用1.5m/s的速度，金屬管可以采用較大值。

    用這三個規(guī)則來計算系統(tǒng)流量，后選擇小的流量作為供水管網(wǎng)可以向噴灌系統(tǒng)提供的流量。 

6.2 計算供水管網(wǎng)可以向噴灌系統(tǒng)提供的壓力 

為了確定工作壓力，需要計算從水源到與灌溉主管道連接點的所有組件的水頭損失，并考慮地形高差。 

如果計算得到的壓力不能滿足噴灌系統(tǒng)的壓力要求，就要考慮加設(shè)水泵來加壓，水泵可以由電動機帶動或內(nèi)燃機帶動，這要由當?shù)貤l件來確定。如果采用離心泵，為了保護水泵機組，往往需要建立一個泵房，但是有時環(huán)境所不允許的，此時建議選用管道泵，這種泵噪音低、結(jié)構(gòu)緊湊、直接安裝在管道上，可以充分利用自來水的壓力，而且可以不建泵房，只要做一個金屬柜加以保護即可。 

二、  確定灌溉系統(tǒng)的形式 

    園林草坪噴灌系統(tǒng)一般設(shè)計標準較高，灌水比較頻繁，而且管理人員少，所以大多采用固定式噴灌系統(tǒng)，并且每一個噴點都裝有升降式固定噴頭，并經(jīng)常全部埋在地下。另外，由于許多草坪在白天要使用，例如高爾夫球場和足球場白天有賽事，公園草坪白天要向游人開放，因此只好在夜晚噴灌，這樣固定式較為方便，而且能裝有自動控制系統(tǒng)，以降低管理人員的勞動強度。

三、 噴頭選型 

噴頭種類很多，每種噴頭都有自己特有的使用范圍，選擇噴頭時，應(yīng)考慮以下一些因素： 

● 用戶對噴頭形式的要求；

● 灌區(qū)大小和地形；

● 植物類型；

● 現(xiàn)有水壓和流量； 

● 當?shù)丨h(huán)境條件（風、溫度和降雨量）；

● 土壤類型和入滲率；

● 噴頭的一致性；     

灌區(qū)大小和地形、灌溉植物的種類影響噴頭的選擇，例如，草坪、灌木、樹林可能需要不同類型的噴頭。 

在“水力學基礎(chǔ)”中我們已經(jīng)知道，水壓和流量是設(shè)計者首先要考慮的因素。每一種噴頭都有其自己的工作壓力，如果不增加水泵，而直接使用自來水管網(wǎng)的水壓，所選擇的噴頭應(yīng)滿足現(xiàn)場可提供水壓力和流量要求。 

特殊氣候條件的地區(qū)需要特殊的噴頭，例如，有風地區(qū)需要低角度噴頭，使水流緊貼地面以防被風吹走，炎熱干旱地區(qū)需要大流量的噴頭。 

在布置支管或把噴頭按不同的控制閥分組時，重要的原則是盡可能不要在同一閥所控制的管路上把不同類型的噴頭混在一起使用，即灌水強度不同的噴頭應(yīng)該分開布置在不同的控制閥管路上。

 1 固定式噴頭 

一般用于四周有障礙物和有阻擋旋轉(zhuǎn)噴頭工作的濃密樹叢的情形，當植物混合種植和需要不同的灌水量時，也需要采用固定式噴頭。    

固定式噴頭工作時噴出的水流或是一束，或是多束，或是呈扇形（以固定的模式）。常見的形式是全圓型、3/4圓弧型、2/3圓弧型、半圓型、1/3圓弧型和1/4圓弧型。除弧度噴灑外，還有一些特殊形式的噴灑方式，如帶狀。另外，還有噴灑角可調(diào)節(jié)的噴嘴（VAN）。其噴灑角度的調(diào)節(jié)范圍一般為0到360度。 

固定式噴頭的工作壓力較低，大約在100—200 kPa之間，工作半徑一般為1.5—7m，所以它們一般用在灌溉小塊草坪和水源水壓較低的情況。 

扇形噴灑的噴頭的噴灌強度達25—100 mm/h，不宜用在在細質(zhì)土壤或坡地上，這種情況采用8-38mm/h灌水強度的多束固定式噴頭較為合適。     

道路邊的灌木叢可以用彈出高度為15cm和30cm地埋式固定噴頭。灌溉結(jié)束后，噴頭降到地面以下，可減少對它惡意破壞的可能性，并增加行人的安全。

2 旋轉(zhuǎn)式噴頭 

地埋式旋轉(zhuǎn)噴頭一般用于灌溉草坪。一般來說，每個旋轉(zhuǎn)式噴頭都有一個或兩個噴嘴，其噴灑角度一般從20度到240度可調(diào)，許多還可以作全圓噴灑。 

與固定式噴頭比較，旋轉(zhuǎn)式噴頭一般工作壓力較高，絕大多數(shù)噴頭的工作壓力在150—700 kPa。這種噴頭的射程范圍比固定式噴頭大的多，小的大約為6m，大的可大于30m。這種噴頭的流量也較大，一般為90—450 L/min。 

盡管流量很大，但與固定式噴頭比較，旋轉(zhuǎn)式噴頭的灌水強度要小，因為它的噴灑面積較大，其噴灌強度一般為6-50 mm/h，因此旋轉(zhuǎn)式噴頭適合于坡地灌溉、細質(zhì)土壤以及其它低入滲率的土壤。 

在進行大面積噴灌時，選用大射程旋轉(zhuǎn)式噴頭是比較經(jīng)濟的。 

一、 布置噴頭 

噴灌系統(tǒng)中噴頭的布置包括噴頭的組合形式、噴頭沿支管上的間距及支管間距等。噴頭布置的合理與否，直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的灌水質(zhì)量。 

9.1 噴頭布置的一般規(guī)則

    一般先沿灌溉區(qū)域的邊角布置，然后布置不規(guī)則場地中間區(qū)域。（沿周邊布置的一個實用方法：先測得邊長，用邊長除以噴頭設(shè)計噴灑半徑，將結(jié)果向上取整得出噴頭數(shù)量，后再用邊長除以噴頭數(shù)量即可得出噴頭間距）。

9.2 噴頭間距

    為確保噴灑效果好，噴頭疊加噴灑模式。一般用噴頭噴灑直徑（在給定的壓力和噴嘴條件下）的50% 作為間距:

風的影響

l        有些灌溉區(qū)域受風的影響，需要不同的噴頭間距，其降雨強度也不一樣，因此需要分區(qū)

9.3 噴頭布置形狀

     噴頭布置形狀應(yīng)該成正三角形、正方形、變形的三角形和變形的正方形，其中：

    A、正方形布置：適用于地塊規(guī)則，邊緣成直角的條件。這種形式設(shè)計簡便，容易做到使各條支管的流量比較均衡。

    B、三角形或正三角形布置：適用于不規(guī)則地塊，或地塊邊界為開放式，即使噴灑范圍超出部分邊界也影響不大的情況。這種布置抗風能力較強，噴灑均勻度要高于矩形或正方形，同時所用噴頭的數(shù)量相對較少，但不易作到使各條支管的流量均衡。

    C、有時地塊形狀十分復雜，或地塊當中有障礙物，噴頭的布置形式可以采用多種形式混合布置。

    D、盡量避免使用五角形：五角形布置通常會加大噴頭間距并漏掉噴頭。

正方形布置實例（布置簡單，規(guī)則地形）

正三角形布置實例（均勻度好、省噴頭，但會澆出場地、不規(guī)則地形）

一般噴頭正方形和三角形布置，其灌溉強度不同，因此需要分區(qū)。

計算灌溉強度

正方形

灌溉強度 (mm/hr) = 1 x 噴嘴流量 (m3/hr) x 1000

                       間距(m) x 間距 (m)

例如 : Falcon 6504 #18 噴嘴, 在 5 Kg/cm2壓力下, 正方型 (18m x 18m) :

灌溉強度 = 4.23 x 1000 = 13 mm/hr

                  18 x 18

計算灌溉強度

三角形

灌溉強度 (mm/hr) = 1x 噴嘴流量 (m3/hr) x 1000  

                   (0.866 x 間距 (m)) x 間距 (m)

例如: Falcon 6504, #18 噴嘴在 5 Kg/cm2壓力下, 采用正三角形 (18m x 18m)

灌溉強度 =   4.23 x 1000     = 15 mm/hr

            0.866 x 18 x 18

注：三角形灌溉強度增加，均勻性好，對抗風效果好。

灌溉均勻性

一、 噴灌強度     

噴灌強度是指單位時間內(nèi)噴灑在地面上的水深。我們一般考慮的是組合噴灌強度，因為灌溉系統(tǒng)基本上都是由多個噴頭組合起來同時工作。噴頭組合噴灌強度的計算公式為：

  ρ組合（mm/h）=1000q/A 

式中：q為單噴頭的流量（m3/h）；A為單噴頭的有效控制面積（m2）。

對于噴灌強度的要求是，水落到地面后能立即滲入土壤而不出現(xiàn)積水和地面徑流，即要求噴頭的組合噴灌強度（ρ組合）應(yīng)小于等于土壤的水入滲率。各類土壤的允許噴灌強度（ρ允許）的參考值見下表：

另外，土壤的允許噴灌強度隨著地形坡度的增加而顯著減小。如坡度大于12%時，土壤的允許噴灌強度將降低50%以上。因此，對于地形起伏的工程，在噴頭選型時需格外注意。     

在地塊的邊角區(qū)域，因噴頭往往是半圓或90度而不是全圓噴灑，若選配的噴嘴與地塊中間全圓噴灑的噴頭相同，則該區(qū)域內(nèi)的噴灌強度勢必大大超過地塊中間。所以，為保證系統(tǒng)良好的噴灑均勻度，一般安裝在邊角的噴頭須配置比地塊中間的噴頭小2-3個級別的噴嘴。  

一、 水泵和過濾器的選型

泵的選型

選擇水泵的主要任務(wù)是確定水泵的類型、流量和揚程。

泵的類型選擇:

  1：管道泵：管道直接加壓（壓力疊加）

  2：臥式離心泵.地表水.維修方便.占用空間大.需有泵房