浅谈园林喷灌系统设计

【摘 要】喷灌是一种具有节水、增产、节地、省工等优点的先进节水高效灌溉技术。喷灌在现代园林灌溉中的应用日益广泛，园林喷灌在艺术性和科学性等方面有其自身的特点，它既可以作为一种独立的艺术品，陶冶人们的情怀，丰富尘世的文化面貌，又能保证植物生长用水、增加空气的湿度和减少尘埃，提高空气质量。本文介绍了园林喷灌系统的技术特点，论述了园林灌溉系统设计的要点，以供同行参考。

【关键词】园林；喷灌系统；设计

一、园林喷灌系统技术特点

喷灌技术是一种模拟天然降水对植物提供可控制灌水的灌水技术，具有节水、适应性强、灌溉效果好、能有效降低土壤板结和盐碱化的优势。一套完整的喷灌

系统主要由水源、加压设备、过滤设备、管道、喷头、控制设备和其他辅助设备组成。园林工程喷灌系统也由这几项基本模块组成。但由于其工作环境、使用水源和灌溉对象的不同，园林工程喷灌系统又形成了其特有的技术特点，主要有以下三点：

（1）地形复杂程度不同，造成喷头布置的差异。农业工程中的喷灌设备基本上多为在经过整修的农田上使用，地形比较规则和平整，地面建筑物比较少。园林绿化工程由于造景的需要，一般会有地形的高低起伏，地块多为不规则形状，造景建筑物、道路和供人休憩的附属建筑物比较多，喷灌系统：工作的过程中不能妨碍人们在园林中的休憩活动，因此就形成了园林绿化工程喷灌系统设计要求比较复杂，主要表现在管道布置和喷头布置比较复杂。在基本遵循三角型或者矩形的喷头布置原则的前提下需要对喷头布置进行调整，以满足与园林绿化工程的完美结合。由于复杂的管网设计，园林绿化工程喷灌系统的管网需要进行详细的水力计算，一般要运用多种计算方法校验设计，以保证每一个喷头能够正常工作，保证整个系统安全高效运行。

（2）水源不同，造成两者设备组成不同。目前我国的城市园林绿化工程喷灌系统水源主要连接城市供水系统，由于城市供水系统的水质多为I类水，杂质含量极低，因此园林绿化喷灌系统一般不配备过滤设备。园林绿化工程喷灌系统中为了防止喷头堵塞，一般在喷头内设计有滤网过滤。

（3）灌溉对象不同，造成设计的复杂程度不同。农业喷灌系统服务对象比较具体单一，因此在灌水定额和灌水管理等方面影响因素比较具体，各种农作物在不同生长时期的水量需要也有比较具体的参考数值。而园林绿化多采用乔灌结合，多种植物组团，各种植物对于水量的需求具有很大差异，因此在设计喷灌系统时必须考虑不同植物在不同时期对于水量的需求，尽量采用不同的灌水强度，避免植物缺水死亡或过度灌溉涝渍死亡。所以在农业喷灌系统中，一个具体的灌溉单元，一般只采用一种喷灌喷头；园林绿化工程喷灌系统中，在一个喷灌分区中，一般情况下会采用多种喷头组合，以满足不同植物对灌溉的需求。

二、园林灌溉系统设计

首先要收集施工地的原始资料，包括地形、土壤、气象、植物、水源等信息；计算确定灌溉需水量；确定施工地供水能力，包括水量、水压、水质等信息；然后根据当地的土壤环境、气象条件及种植的植物种类，确定喷灌系统的技术要素，包括喷灌的强度、喷灌的均与度及水滴打击强度等；然后进行喷灌系统选型，包括喷头选型、管材选型等；然后对施工地进行总体布局对轮灌区进行划分，做好喷头布置和管网设计，同时进行水量核算及水压核算；制定灌水制度和安全运行措施，对经济技术进行分析，做好设计说明书和系统设计图。下面针对园林喷灌系统中主要的部分进行详细论述。

（1）确定灌溉需水量

首先确定绿地喷灌的灌水量。一般，在实际设计时，影响植物灌溉需水量的因素有气象条件（温度光照、湿度、辐射及风速）、土壤性质及其含水状况、植物种植的环境、植物生长阶段等。

（2）确定允许喷灌强度

土壤的允许喷灌强度是影响喷头选型的主要因素，喷灌强度是指单位时间内喷洒在单位面积地面上的水深（mm）。喷灌系统的设计喷灌强度不得大于土壤的允许喷灌强度，这主要由土壤的入渗率决定。

（3）喷头的选型

目前，喷头主要有3种类型可选择：①埋藏升降式喷头：在喷水时自动弹出地面，不喷时缩入，不影响地面景观和其他机械作业；②微喷产品：射程小、流量低、灌溉强度小，水喷在植物附近，适合于花卉、苗圃灌溉、特别是坡地灌溉系统；③滴灌产品：可直接把水肥输送到植物根区，可节水，使植物生长在最佳环境中，适合于花卉、灌木、树木，特别是成行种植的绿化带、绿篱、行道树等。

（4）喷头的布置

由于单个喷头只能给喷洒半径2/3范围内的植物提供充足的水分，靠外1/3区域内的植物则不能得到足够的水分，所以喷头布置设计时应保证喷头洒出的水能交迭覆盖。风对喷头布局影响最大，设计时应根据当地的实际情况，按无风、微风、和风三种情况来合理地选择喷头布置间距。在无风时，喷头布置间距宜为喷头洒水直径的66%；当有微风时，喷头布置间距为喷头洒水直径的55%；当有风时，喷头布置间距为喷头洒水直径的50%。在对某区域进行喷头配置时，喷头布置宜采用等边三角形。当无法采用标准的等边三角形时，可进行适当调整，只要类似于等边三角形即可。水头的高压会使喷头喷出的水过度雾化而缩小喷洒面积，并使喷头附近的水量增多；低压则不能使水充分雾化，从而使整个喷洒面积上的水量减少。因此，应根据喷头说明书上的压力来考虑喷头的布置。而旋转速度喷嘴旋转的速度会直接影响喷头的喷洒效果。若旋转速度不均匀，转速慢的地方会过多，转速快的地方则水会过少。

对于方形或矩形区域的绿地，首先应根据区域大小及风的情况选定喷头的类型，其次沿着不能超出的边界（如道路或建筑物外墙等）配置喷头，该边界就是控制界。用控制界的总长度除以理想喷头间距，就可以得出控制界上的喷头数量，最后以等边三角形的形式布置区域内的其他喷头，待整个区域布置初步完成后，再对不合适的地方进行适当的调整，以达到合理的喷头配置形式。

对于不规则的区域，首先应根据区域的大小以及风的情况计算理想的喷头配置间距。其次沿着最需要均匀喷洒的边界配置喷头，该边界即是控制界。然后在其他边界上配置喷头并在控制界和其他边界之间找出第三个喷头位置。最后在剩余区域内按等边三角形配置喷头，如有不合适的区域，再根据实际情况进一步调整完善喷头的布局。

（5）管网设计

管网设计是整个灌溉系统中非常关键的一个环节，合理地布置管网不仅是整个系统高效安全运行的关键，也是节约投资的重要途径。系统管道的布置应紧凑。管道长度在保证充分均匀浇水的情况下，应该尽可能的短。系统管道的布置应合理，要尽量做到整齐美观，灌水方便。系统管道的连接应严格按照产品的说明进行。对于整个系统而言，一般每一支管都应设有一个阀门，以便切断或打开管路。最常用的阀门分为电控阀和手操作阀。

三、结束语

大多数园林绿地都是一个由乔、灌、花、草等多种植物组成的人工生态群落，不同植物对水分的需求也不同。作为向植物供水的灌溉系统，也应当根据不同植物的需水规律和需水量向植物提供“精准”灌溉。未来的园林绿地灌溉系统，将会打破喷灌、滴灌等灌溉方法的界限，在喷灌区域中也包括滴灌、微喷灌、滴箭、涌泉灌、树木根部灌溉等不同的微灌方式，将不同的灌溉方法纳入同一个灌溉系统，以满足绿地植物群落多元化的要求。例如，绿地中的乔、灌木实行滴灌、地下滴灌，草坪实行喷灌，同时园林绿地的地面及基层还具备雨水积蓄和保水功能。不同植物具有不同的根系层深度，有不同的吸水范围，可以将地上灌、地面灌、浅层灌、深层灌结合起来，将降水、灌溉水和地下水统一调配，形成综合的绿地水分管理体。