淺談園林自動化微噴灌技術在城市園林綠化中的應用

呂武　馬小明

摘 要：園林自動化微噴灌技術在我國的發(fā)展起步較晚，隨著城市綠化美化的發(fā)展，園林自動化微噴灌技術在城市綠化、花卉及草坪生產方面得到廣泛應用。園林草坪自動化微噴灌工程的設計和施工，工程建成后，運行情況良好，現(xiàn)結合園林綠化工程設計及施工情況，對自動化微噴灌技術在城市園林中的應用做一簡單探討。

關鍵詞：園林自動化；微噴灌溉技術；園林綠化；應用

1 城市園林綠地灌溉的特點

與大田作物灌溉相比，城市園林綠地灌溉具有如下特點：

1）城市園林具有休閑、觀賞、娛樂的特點，灌溉系統(tǒng)要與現(xiàn)有景觀相互協(xié)調、配合，既要滿足草坪、花卉、樹木生長的需要，又要具有觀賞性，要具有較好的景觀效果。

2）園林綠地通常根據(jù)園林設計的特點呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，并為了美化伴有各種灌木、奇石等造型。因此給灌溉系統(tǒng)的規(guī)劃、設計及施工帶來一定的難度，相對于大田灌溉來說，其技術要求較高。

3）城市園林綠地對灌溉技術方面的要求：①城市園林綠地的主要作物是草坪、花卉，根系活動層多在20～30cm左右，因而淺澆勤灌成為其突出特點。②園林綠地尤其是公園、自然景觀區(qū)地形多起伏不平，傳統(tǒng)地面灌水方式很難滿足要求，極易造成水土流失和草坪倒伏，從國內外園林綠化灌溉技術的發(fā)展來看，微噴灌技術是較為理想的灌水方式，而且其霧化效果好，水滴小，對花卉和草坪的打擊強度較小。

2 園林自動化微噴灌技術的特點和設計思想

1）維持現(xiàn)有景觀，配合地形、地貌特點，注重灌溉噴灑的觀賞性，做到美觀實用?；诖顺鞘袌@林綠化工程多采用自動化微噴灌系統(tǒng)。其中噴頭多為埋藏式伸縮噴頭，安裝時頂部與草坪地面平齊，當管道中有壓力水時，噴頭的噴嘴部分彈出地面約5cm～10cm，無水壓時，噴嘴保持與地面平齊，不影響割草等日?；顒?。與目前一些地方應用豎鐵管加搖臂式噴頭系統(tǒng)相比，其優(yōu)點明顯：管道多采用PVC塑料管，全部埋在地下，可很方便地與噴頭相連；控制系統(tǒng)多由電子調諧可編程控制器和24V交流信號控制的電磁閥組成。

2）為了使灌溉綠化達到美觀、賞心悅目的效果，在灌溉的整體布局上多采用對稱布局及間隔布置相結合，并使之與目前的草坪區(qū)域規(guī)劃相協(xié)調。具體布置時大面積地塊中部宜采用高仰角、大流量的噴頭，其具有較大的噴灑半徑和較高的噴灑弧線的灌水器，噴灑時呈全圓或扇形旋轉噴灑，具有較好的動感效果。草坪邊界及草坪內小路邊上采用小型灌水器，以形成“花朵”環(huán)繞。為防止在每塊地的邊角地帶出現(xiàn)漏噴灑現(xiàn)象，草坪周圍邊角控制點上采用小型灌水器，并呈180°和90°扇形噴灑，并確保不噴灑在周邊道路上。這樣的布置在運行時顯得較為成功，更加上地形的微小起伏，整個噴灑范圍的景觀效果和均勻度都較為理想。

3）控制原理及接線。園林自動化微噴灌系統(tǒng)多采用控制器控制電磁閥，從而控制整個灌溉系統(tǒng)。設計中可根據(jù)實際情況將整個范圍劃分成若干小區(qū)，電磁閥安裝在各小區(qū)首部，由一根信號線和一根零線與控制器相連。通過控制器很方便地進行程序編制，選擇好一周中哪一天進行噴灌及灌水的開始和結束時間，便很容易地對整個噴灌系統(tǒng)進行自動化控制了。除全自動化控制外，控制系統(tǒng)還可實現(xiàn)半自動化以及完全手動的控制，運行管理十分方便。

4）灌溉水源設計。園林自動化微噴灌多采用市政自來水供水。若綠地面積較小，選用微噴頭較少時，水源處一般不需加壓；若綠地面積較大，布設管道較長，通常要在市政自來水的基礎上加壓，一般需將一臺管道泵串聯(lián)在管道中，其控制線路連接需由控制器同時控制水泵和電磁閥的開啟，因而要將水泵的交流接觸器并聯(lián)在電磁閥的控制線路中，以實現(xiàn)水泵電磁閥及水泵的全自動化控制。

3 噴灌系統(tǒng)噴頭的選型與布置

1）噴頭的選型。選擇噴頭時，除需考慮其本身的性能，如噴頭的工作壓力、流量、射程、組合噴灌強度、噴灑扇形角度可否調節(jié)之外，還必須同時考慮諸如土壤的允許噴灌強度、地塊大小形狀、水源條件、用戶要求等因素。另外，同一工程或一個工程的同一輪灌組中，最好選用一種型號或性能相似的噴頭，以便于灌溉均勻度的控制和整個系統(tǒng)的運行管理。此類噴頭品種繁多，按射程分，有 0.6～5.8 米的小射程噴頭，4.3～9.1 米的中小射程噴頭，8.5～15.9 米的中等射程噴頭，20 米以上的大射程噴頭；按噴灑類型分，有散射噴頭，射線噴頭，旋轉噴頭，射線旋轉噴頭；這些噴頭均可在加壓噴水時自動彈出地面，而灌水停止時又縮入地面，不會影響園林景觀上的機械作業(yè)。

2）小射程噴頭。一般為非旋轉散射式噴頭，這些噴頭的彈出高度有 50mm、75mm、100mm、150mm和300mm，可選配噴灑形式繁多或可調角度的噴嘴，噴灌強度較大。不但適用于小塊灌溉，也可用于灌木、綠籬的灌水和洗塵。這類噴頭的噴嘴大多為“匹配灌溉強度噴嘴”，即無論全圓噴灑，還是半圓或 90 度及其他角度，其灌溉強度基本相同。這種特性對保證系統(tǒng)的噴灑均勻度極為有利。

3）中小射程噴頭。多為旋轉噴頭，如 PGM、5500 等齒輪驅動頂部調節(jié)噴頭，射程為 4.3～11.3米，彈出高度有 100mm、150mm、300mm。這種噴頭適用于中型面積綠地和灌木、花卉的噴灌。特別的如 MP 系列地埋射線旋轉噴頭，射程 3～9 米，以其獨特的噴灑方式，和由此而來的不可比擬的節(jié)水特性，尤其適合坡地和新植噴灑。

4）中等射程噴頭。多為旋轉噴頭，如亨特 I-20、 PGP 系列，尼爾森 6000、6500 地埋旋轉噴頭，魚鳥的 5004 等，這些噴頭適用于中型面積綠地的灌溉。彈出高度有 100mm 和300mm 兩種，適用于較大面積的灌溉。其中 I-20 噴頭配有止溢閥，并且可選不銹鋼升降柱，頂部帶有獨特閥門，可在系統(tǒng)運行時單獨將某個噴頭關閉，便于維修或更換噴嘴。

5）大射程噴頭。如亨特 I-31、 尼爾森 7500 系列均為旋轉式齒輪驅動頂部有工具調節(jié)噴頭，射程均在 20 米以上。其特點是材料強度高，抗沖擊性能好。除用于大面積灌溉外，特別適合于運動場灌溉系統(tǒng)。在各種射程的噴頭中，均可選擇“止溢型”噴頭。帶止溢功能的噴頭一般安裝在地形起伏較大的噴灌系統(tǒng)中的地形較低的部位，可有效防止當灌水停止時管道中的水從低位噴頭溢出，影響噴頭周圍的正常生長。土壤的允許噴灌強度是影響噴頭選型的主要因素之一。噴灌強度是指單位時間內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。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）應小于等于土壤的水入滲率。

6）噴頭的布置。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，直接關系到整個系統(tǒng)的灌水質量。噴頭的組合形式主要取決于地塊形狀以及風的影響，一般為矩形和三角形，或為其特例正方形和正三角形。矩形或正方形布置，適用于地塊規(guī)則，邊緣成直角的條件。這種形式設計簡便，容易做到使各條支管的流量比較均衡；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。有時地塊形狀十分復雜，或地塊當中有障礙物，使噴頭的組合形式為不規(guī)則形。在噴頭布置完畢后，應根據(jù)實際布置結果對系統(tǒng)的組合噴灌強度進行校核。特別是在地塊的邊角區(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。

4 結語

綜上所述，園林草坪自動化微噴灌技術實用美觀，控制系統(tǒng)方便靈活，具有很好的景觀效果，十分適合城鎮(zhèn)園林化建設的發(fā)展。近年來隨著人民物質生活水平的提高，人們對生存環(huán)境的要求也越來越高，城鎮(zhèn)園林化建設穩(wěn)步發(fā)展，園林草坪綠地的面積逐步擴大，其灌溉管理問題也日益突出。園林自動化微噴灌技術以其獨特的優(yōu)越性必將成為城鎮(zhèn)園林草坪灌溉的發(fā)展方向。

參考文獻

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[2]淺談園林自動化微噴灌技術在城市園林綠化中的應用[J]. 邱振存，郭宏，何浩. 北京水利. 1999（06）