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(bǔ)自然降水在數(shù)量上的不足與時(shí)空上的不均、保證適時(shí)適量地滿足草坪生長(zhǎng)所需水分的重要措施。以往的草坪綠化工程，很多沒(méi)有配套完整的灌溉系統(tǒng)，灌水時(shí)只能采用大水漫灌或人工灑水。不但造成水的浪費(fèi)，而且往往由于不能及時(shí)灌水、過(guò)量灌水或灌水不足，難以控制灌水均勻度，對(duì)草坪的正常生長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)場(chǎng)及居民小區(qū)等各種綠地面積越來(lái)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(shì)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(gè)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(rùn)而使周?chē)稍飼r(shí)，可采用微噴灌或滴灌，如灌木灌溉。滴灌有時(shí)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(diǎn)，越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí)。 

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(diǎn) 

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(zhǎng)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(dòng)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(yán)格，特別是對(duì)觀賞植物和高爾夫球場(chǎng)的草皮，要求噴灌均勻度較高，如有漏噴或噴灑過(guò)量，都會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失。 

草坪噴灌多數(shù)在夜間進(jìn)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(shí)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(chǎng)進(jìn)行比賽、公園娛樂(lè)區(qū)進(jìn)行文娛活動(dòng)等。

噴灌系統(tǒng)不能影響草坪的維護(hù)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(jī)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(shí)，需充分注意景觀和環(huán)境效果。精心設(shè)計(jì)的噴灌系統(tǒng)，通過(guò)正確選擇噴頭和進(jìn)行噴點(diǎn)的布置，不僅能滿足草坪需水，而且在灌水時(shí)可以形成水動(dòng)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(gè)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(kù)、河流也可作為水源。在草坪的整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，水源應(yīng)有可靠的供水保證。同時(shí)，水源水質(zhì)應(yīng)滿足灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 

2. 首部樞紐：

    其作用是從水源取水，并對(duì)水進(jìn)行加壓、水質(zhì)處理、肥料注入和系統(tǒng)控制。一般包括動(dòng)力設(shè)備、水泵、過(guò)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(dòng)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(lèi)型、水源條件及用戶要求有所增減。當(dāng)城市供水系統(tǒng)的壓力滿足不了噴灌工作壓力的要求時(shí)，可建專(zhuān)用水泵站或加壓水泵室或?qū)Ｓ盟?，有時(shí)可在自來(lái)水管路上加裝一臺(tái)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(guò)各種相應(yīng)的管件、閥門(mén)等設(shè)備將各級(jí)管道連接成完整的管網(wǎng)系統(tǒng)?，F(xiàn)代灌溉系統(tǒng)的管網(wǎng)多采用施工方便、水力學(xué)性能良好且不會(huì)銹蝕的塑料管道，如PVC管、PE管等。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要在管網(wǎng)中安裝必要的安全裝置，如進(jìn)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(jì)原理 

4.1 收集資料 

    收集現(xiàn)場(chǎng)資料是設(shè)計(jì)過(guò)程中非常重要的一步。完整和準(zhǔn)確的田間信息資料對(duì)于噴灌系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)是很有必要的。如果沒(méi)有田間現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)確資料，就不可能有準(zhǔn)確的灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 

1. 園林的布局 

    應(yīng)有標(biāo)有尺寸或有比例的平面圖，比例尺為1/100~1/200。圖上應(yīng)標(biāo)有草地邊界、建筑物（包括窗戶和門(mén)的位置）、灌木、喬木、樹(shù)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(shí)候，要注明坡度。

2. 了解植物的種類(lèi)和特性     

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

3. 土壤種類(lèi)     

  主要了解土壤對(duì)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(fēng)速風(fēng)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(lèi)型（自來(lái)水、河流、井水、池塘等）和園林的相對(duì)位置，對(duì)于自來(lái)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(mén)一天中對(duì)用水有時(shí)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(yáng)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(guò)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(chēng)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(lèi)型和養(yǎng)護(hù)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(shí)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(jìn)行計(jì)算。

氣候與ET參考對(duì)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(duì)濕度大于50%；

干—指仲夏平均相對(duì)濕度低于50%。

作物系數(shù)(CF)參考對(duì)照表

   CI灌溉效率參考表

     灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，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(jì)，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(lái)水）作為灌溉水源。 

如果水源為自來(lái)水，需要確定兩個(gè)重要信息：

l        個(gè)是供水管網(wǎng)可以提供多大的流量；

l        第二個(gè)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(chǎng)資料，包括：靜水壓力，水表尺寸，供水管尺寸、長(zhǎng)度和材質(zhì)。靜水壓力可以通過(guò)壓力表來(lái)測(cè)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(gè)重要因素。 

6.1 計(jì)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(gè)規(guī)則來(lái)確定灌溉系統(tǒng)可用的水的流量。每個(gè)規(guī)則得出的流量結(jié)果用L/min來(lái)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(guò)規(guī)定的小靜水壓力的10%。

    這個(gè)規(guī)則用來(lái)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(gè)流量。 

規(guī)則二：流量不能超過(guò)水表刻度的75%。 

這個(gè)規(guī)則是為了保護(hù)水表不受破壞。如果設(shè)計(jì)流量過(guò)大，水表慢慢會(huì)不準(zhǔn)，后會(huì)失效。 

    規(guī)則三：水流通過(guò)管道的速度不能超過(guò)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(gè)規(guī)則來(lái)計(jì)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(jì)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(jì)算從水源到與灌溉主管道連接點(diǎn)的所有組件的水頭損失，并考慮地形高差。 

如果計(jì)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(lái)加壓，水泵可以由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)或內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)，這要由當(dāng)?shù)貤l件來(lái)確定。如果采用離心泵，為了保護(hù)水泵機(jī)組，往往需要建立一個(gè)泵房，但是有時(shí)環(huán)境所不允許的，此時(shí)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(lái)水的壓力，而且可以不建泵房，只要做一個(gè)金屬柜加以保護(hù)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)噴點(diǎn)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(chǎng)和足球場(chǎng)白天有賽事，公園草坪白天要向游人開(kāi)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(dòng)控制系統(tǒng)，以降低管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

三、 噴頭選型 

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

● 用戶對(duì)噴頭形式的要求；

● 灌區(qū)大小和地形；

● 植物類(lèi)型；

● 現(xiàn)有水壓和流量； 

● 當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件（風(fēng)、溫度和降雨量）；

● 土壤類(lèi)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(lèi)影響噴頭的選擇，例如，草坪、灌木、樹(shù)林可能需要不同類(lèi)型的噴頭。 

在“水力學(xué)基礎(chǔ)”中我們已經(jīng)知道，水壓和流量是設(shè)計(jì)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(lái)水管網(wǎng)的水壓，所選擇的噴頭應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)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(fēng)地區(qū)需要低角度噴頭，使水流緊貼地面以防被風(fēng)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(shí)，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(lèi)型的噴頭混在一起使用，即灌水強(qiáng)度不同的噴頭應(yīng)該分開(kāi)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(shù)叢的情形，當(dāng)植物混合種植和需要不同的灌水量時(shí)，也需要采用固定式噴頭。    

固定式噴頭工作時(shí)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(jiàn)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(qiáng)度達(dá)25—100 mm/h，不宜用在在細(xì)質(zhì)土壤或坡地上，這種情況采用8-38mm/h灌水強(qiáng)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(duì)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(lái)說(shuō)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)式噴頭都有一個(gè)或兩個(gè)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(qiáng)度要小，因?yàn)樗膰姙⒚娣e較大，其噴灌強(qiáng)度一般為6-50 mm/h，因此旋轉(zhuǎn)式噴頭適合于坡地灌溉、細(xì)質(zhì)土壤以及其它低入滲率的土壤。 

在進(jìn)行大面積噴灌時(shí)，選用大射程旋轉(zhuǎn)式噴頭是比較經(jīng)濟(jì)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(gè)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(chǎng)地中間區(qū)域。（沿周邊布置的一個(gè)實(shí)用方法：先測(cè)得邊長(zhǎng)，用邊長(zhǎng)除以噴頭設(shè)計(jì)噴灑半徑，將結(jié)果向上取整得出噴頭數(shù)量，后再用邊長(zhǎng)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(fēng)的影響

l        有些灌溉區(qū)域受風(fēng)的影響，需要不同的噴頭間距，其降雨強(qiáng)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(jì)簡(jiǎn)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(kāi)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(fēng)能力較強(qiáng)，噴灑均勻度要高于矩形或正方形，同時(shí)所用噴頭的數(shù)量相對(duì)較少，但不易作到使各條支管的流量均衡。

    C、有時(shí)地塊形狀十分復(fù)雜，或地塊當(dāng)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(huì)加大噴頭間距并漏掉噴頭。

正方形布置實(shí)例（布置簡(jiǎn)單，規(guī)則地形）

正三角形布置實(shí)例（均勻度好、省噴頭，但會(huì)澆出場(chǎng)地、不規(guī)則地形）

一般噴頭正方形和三角形布置，其灌溉強(qiáng)度不同，因此需要分區(qū)。

計(jì)算灌溉強(qiáng)度

正方形

灌溉強(qiáng)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(qiáng)度 = 4.23 x 1000 = 13 mm/hr

                  18 x 18

計(jì)算灌溉強(qiáng)度

三角形

灌溉強(qiáng)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(qiáng)度 =   4.23 x 1000     = 15 mm/hr

            0.866 x 18 x 18

注：三角形灌溉強(qiáng)度增加，均勻性好，對(duì)抗風(fēng)效果好。

灌溉均勻性

一、 噴灌強(qiáng)度     

噴灌強(qiáng)度是指單位時(shí)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(qiáng)度，因?yàn)楣喔认到y(tǒng)基本上都是由多個(gè)噴頭組合起來(lái)同時(shí)工作。噴頭組合噴灌強(qiáng)度的計(jì)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(duì)于噴灌強(qiáng)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(qiáng)度（ρ組合）應(yīng)小于等于土壤的水入滲率。各類(lèi)土壤的允許噴灌強(qiáng)度（ρ允許）的參考值見(jiàn)下表：

另外，土壤的允許噴灌強(qiáng)度隨著地形坡度的增加而顯著減小。如坡度大于12%時(shí)，土壤的允許噴灌強(qiáng)度將降低50%以上。因此，對(duì)于地形起伏的工程，在噴頭選型時(shí)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(qiáng)度勢(shì)必大大超過(guò)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(gè)級(jí)別的噴嘴。  

一、 水泵和過(guò)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(lèi)型、流量和揚(yáng)程。

泵的類(lèi)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