【正文】 14m 20m 的矩形面積，工作壓力僅 100～ 200kPa，可直接利用自來水壓力噴灌，很適合于庭院小草坪的灌溉，而且噴射水舌有似孔雀開屏，較為美觀。為了美觀，其外形常做成各式各樣的，而且使其水舌噴出時形成各種各樣的造型。 旋球驅動的射流 式噴頭 利用一個金屬旋球來驅動噴嘴旋轉的噴頭。 水輪驅動射流式噴頭 這種噴頭的噴水部分多為射流式，但其噴嘴可以有若干個，而且都借助于內(nèi)部的水輪帶動噴嘴旋轉。工作時，在管內(nèi)壓力的作用下，噴頭、豎管及頂蓋升起，噴頭的噴嘴高出地面進行噴灌。離心式噴頭一般只能作全圓噴灑 ，而縫隙式噴頭則可以作扇形噴灑。流速超過 ，其壓力損失會急劇增大。另外管道的大小尺寸也影響壓力損失。 動水壓力，即水流流動狀態(tài)下管道內(nèi)的水壓力，磨擦損失和高程變化都會使系統(tǒng)內(nèi)的動水壓力變化。 如圖 2－ 2 所示，水塔水位高度 60 米，輸水管道埋深 1 米，地面有起伏， B點地面比 A點和 C點高 米。 因此，水壓力還可用“水頭高度”或簡稱“水頭”來表示。假設有 10cm2的面積，該面積上作用力的大小，簡單地說就是它上面的水柱的重量。 為了能正確設計噴灌系統(tǒng)，我們首先需要掌握一些有關水的知識。依據(jù)水力學知識設計的管網(wǎng)，可以大大減少灌溉系統(tǒng)的投資和在運行過程中的維護保養(yǎng)費用?，F(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。首部設備的多少，可視系統(tǒng)類型、水源條件及用戶要求有所增減。在草坪的整個生長季節(jié)，水源應有可靠的供水保證。 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。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。 第一節(jié) 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 要求它們最好常年生長皆綠，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)。 現(xiàn)代園林草坪灌溉的方法主要有噴灌和微灌技術， 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 。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。 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 。 要求水質和噴灑質量較為嚴格，特別是對高級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。 噴灌系統(tǒng)不能影響草坪的維護作 業(yè)。精心設計的噴灌系統(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。同時，水源水質應滿足灌溉 水質標準的要求。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專用水塔，有時可在自來水管路上加裝一臺管道泵即可。同時，應根據(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。通過控制水的流速，可以減少水流在管網(wǎng)系統(tǒng)中的壓力水 頭耗損。 第一節(jié) 靜水壓力 1 升水重 1 kg，即水的比重為 1000 kg/m3。水柱重量越大，作用力越大，水壓力也就越大。壓力與水頭之間的相互轉換關系為： 1m水頭 =10kPa， 60m 水頭高即為 600 kPa。當輸水管道末端的閘閥關閉，管中充滿水但沒有水流流動時，管道中各個位置的水壓力即為靜水壓力。 如圖 2－ 3 所示，將管道末端的閥門打開，管道中的水即成為流動的水，管網(wǎng)中各點的水壓力即為動水壓力，如果由于摩擦損失，水塔至 A點、 B點和 C 點的水頭損失分別為 、 和 1m，根據(jù)動水壓力的定義，管道 a 點、 b點和c點的動水壓力分別為 、 和 60m。壓力損失或水頭損失可以根據(jù)經(jīng)驗公式計算，也可以查表得到，這在后面的章節(jié)中我們要講到。 60m A B C a b c 1m 1m 圖 2－ 3 動水壓力示意圖 第三章 園林草坪噴灌設備 第一節(jié) 噴 頭 常見的園林噴頭主要有以下幾類： 一、 升降式噴頭 這種噴頭也稱為升縮式噴頭，不噴灌時整個噴頭降到地面以下，而當壓力水充滿管道時，則在壓力作用下升起，高出地面一定高度進行噴灌，高度為幾厘米至幾十厘米不等，對于草皮只要幾厘米就可以了，而灌溉花卉則要升起幾十厘米。如雨鳥 1800 系列即為典型的升降固定式噴頭（圖 3－ 1） 升降搖臂式噴頭 由一個搖臂式噴頭與外罩兩大部分組成，外形如圖 32所示。根據(jù)噴灑范圍的要求，搖臂式噴頭可以作全圓噴灑，也可以作圖 3－ 1 升降固定式噴頭 圖 3－ 2 美國雨鳥 MAXI－ PAW 系列升降搖臂式噴頭 扇形噴灑。有的通過齒輪組傳動（圖 3－ 3），也有的在水輪上裝有可沿徑向滑動伸縮的凸輪。在噴頭下部有一個斜的進水孔，壓力水進入腔室即形成高速旋轉的水流，這水流沖擊金屬球在腔室上沿作圓周運動，此時金屬球就不斷撞擊與噴嘴連接在一起的凸緣，使噴嘴作緩慢旋轉。為了便于在草地上拖動，這種噴頭下常裝有滑橇或小輪子。 四、 可控制射程的搖臂式噴頭 由于園林噴灌多在人們活動較多的地方進行，因此常要求噴灌濕潤范圍有嚴格的邊界。因此，也有的在導流器上再加上一節(jié)導流管，使得這一束水流噴射的方向改變，從而與噴嘴的主水舌相一致。這些噴頭可選配各種噴灑形式和可調(diào)角度的噴嘴，噴灌強度較大。 2. 中等射程噴頭－多為旋轉式噴頭，如雨鳥 TBird 系列齒輪驅動無 工具調(diào)節(jié)噴頭、 R50 球驅動無工具調(diào)節(jié)噴頭、 MaxiPaw 搖臂式無工具調(diào)節(jié)噴頭、 5004 齒輪驅動有工具頂部調(diào)節(jié)噴頭；美國尼爾森 5500 系列、 6000 系列、 6700 系列。高爾夫球場與一般公共草坪相比具有本身的特殊性，因此，高爾夫球場草坪噴頭獨成體系，如雨鳥 Eagle 系列和 ImpactD 系列噴頭，即專 為高爾夫球場草坪噴灌而設計。它們的承壓力隨管壁厚度和管徑不同而異，一般為 ～ 。 聚乙烯（ PE）管有高密度聚乙烯管和低密度聚乙烯管。聚乙烯管的規(guī)格和技術性能標準見表 3－ 2。 + + 63 177。 + + 125 177。 + + 200 177。 + 315 177。 + 63 177。這種系統(tǒng)中，除灌水器（噴頭、滴頭等）、管道、管件及水泵、電機外，還有中央控制器、自動閥、傳感器（土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器等）及電線等?？刂破鞲鶕?jù)灌溉管理人員輸入的灌溉程序（灌水開始時間、延續(xù)時間、灌水周期等）向電磁閥發(fā)出電信號，開啟及關閉灌溉系統(tǒng)。實際輸出電壓通常在 26～ 28V。一個站可控制 2～ 3個電磁閥，一臺 ESP－ MC 控制器最多可控制 120個電磁閥。較好的控制器通?？稍O置數(shù)套程 序以滿足系統(tǒng)內(nèi)不同作物或不同灌水方法（噴、滴灌等）下的灌水要求。將一次灌水時間等分成若干段，每段時間之間可自由設定間隔時間。此功能可在露天灌溉系統(tǒng)降雨后對原設定程序起 干涉作用。 隨著技術的發(fā)展，控制器的功能將越來越多，以便使灌溉管理越來越靈活，最大限度地滿足生產(chǎn)要求。下面僅以最為常用的電磁閥來說明其工作原理。隔膜在水壓作用下落回隔膜座時，關閉閥門。閥門上游到隔膜上腔之間有一個過水小孔，使進入上游的水流入上腔，調(diào)節(jié)隔膜上、下游水壓力。此通道如打開，上游的水流向下游（微小流量），導致隔膜上腔壓力小于隔膜下腔壓力，閥門打開。因此，當系統(tǒng)中流量及水壓不足時，電磁閥是無法正常工作的。 控制器發(fā)出的額定電壓值為 24V。 （ 1）確定允許的電壓損失值。計算公式為 IUR 0＝ 式中： R 為允許最大電阻值，Ω； U0為允許電壓損失值， V； I為電磁閥啟動電流。 三、自動控制系統(tǒng)的線路連接 每個電磁閥有兩條線，其中任何一條均可作為 控制線（又稱“火線”），另一防水接頭 公用線（零線） 火線 圖 3－ 11 典型自動灌溉系統(tǒng)線路連接圖 條可作為公共線（又稱“零線”）。完整和準確的田間信息資料對于噴灌系統(tǒng)的正確設計是很有必要的。在有斜坡面的時候，要注明坡度，同時，不允許噴灑的地方（如對著草坪的窗戶等）也應在圖中做出標注。 3. 土壤種類 主要了解土壤對水的滲吸速度和保水能力，應了解土壤容重和質地、田間持水量等。 第二節(jié) 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。由于上述這些影響因素錯綜復雜，確定灌溉需水量最可靠的辦法是進行實際觀測。選擇適合灌溉需水量的噴頭是設計者應考慮的關鍵因素。 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。 一、計算供水管網(wǎng)可以向噴灌系統(tǒng)提供的最大流量 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。 這個規(guī)則用來防止灌溉系統(tǒng)發(fā)生太大的水頭損失。如果設計流量過大，水表慢慢會不準，最后會失效。水頭損失的計算將在后面章節(jié)中講述。 第四節(jié) 確定灌溉系統(tǒng)的形式 園 林草坪噴灌系統(tǒng)一般設計標準較高，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。 在“水力學基礎”中我們已經(jīng)知道，水壓和流量是設計者首先要考慮的因素。 在布置支管或把噴頭按不同的控制閥分組時，最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該分開布置在不同的控制閥管路上。最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。 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— 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。 2 旋轉式噴頭 地埋式旋轉噴頭一般用于灌溉草坪。這種噴頭的流量也較大，一般為 90— 450 L/min。噴頭布置的合理與否，直接關系到整個系統(tǒng)的灌水質量。對于全圓噴頭，其圖形象一個錐體，噴頭在中間，向四周傾斜的斜坡，隨著距噴頭距離的增大，盛水容器中得到的水量越來越少。 所以建議相鄰噴頭的最大間距是各自噴灑半徑的 60%之和（圖 4－ 4）。當噴頭間距過大時，草坪上會有灌溉不到的干地。 正方形布置方式灌水覆蓋度較差，其原因是因為對角線上兩個噴頭間距比邊線上的要長。與正方形布置方式相比，三角形