园林绿化工程喷灌系统设计探讨

谢治国

（陕西省森林保护研究所，陕西 西安 716000）

1 引言

优美舒适的生存环境是城市为其居民提供的基本条件，人们也通过城市园林这一景观元素改善着城市的面貌和特征。具有时代性、地域文化性、自然环境和谐性的城市园林是一个城市文化和文明的综合表现之一，也成为一个城市的特征名片。如何保障城市园林工程的正常运行，提供一套安全可靠、经济合理，与园林工程完美结合的灌溉系统是必备的条件之一。喷灌技术因其具有高效、节水、自动化程度高和兼顾景观功能的特点而正在成为园林绿化工程主要的灌溉方式。喷灌技术起源于农业灌溉工程，在园林绿化工程上设计技术也主要是引用农业灌溉设计技术。但由于园林工程又有别与农业工程，所以有必要对园林工程喷灌系统设计中的一些问题展开研究。笔者结合多年的园林喷灌设计经验，总结了园林喷灌设计的特点以及在系统布置方面几个需要注意的问题。

2 园林绿化工程喷灌系统技术特点

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3点。

（1）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。

（2）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。

（3）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。

3 园林绿化喷灌的主要设备

园林绿化喷灌技术经过多年的发展，主要设备已基本形成体系，在喷头、控制设备和附属设备方面都有了专用的设备。

3.1 喷头

（1）摇臂式喷头。这是一种农业灌溉工程设备，园林绿化喷灌系统在发展初期主要使用。这种喷头主要靠设置在喷嘴出口的挡水板撞击水流，提供旋转动力和扰动水流，在农业灌溉中具有绝对的优势，但在园林绿化工程中由于其雾化效果差，喷洒均匀度低，需要一定的安装高度，目前在园林绿化工程中已经很少用到。

（2）地埋喷头。这种喷头一般由喷嘴、伸缩杆、外壳、水力驱动机构和调节机构5部分组成，可以完全地埋安装，工作时伸缩杆依靠水压弹出地面开始工作，工作结束后，完全收回地埋外壳中。由于完全地埋隐藏，不会给人们在绿地上休憩造成影响，也进一步方便了绿地修剪机械的使用。没有了安装露出地面的安装立管，不会对园林景观造成影响。水力驱动机构依靠水压驱动齿轮推动伸缩杆旋转，实现了静音、均匀旋转；分离式喷嘴在满足雾化效果需要的前提下，使一种型号的喷头具备了更多的射程选择，适应性更强。

3.2 控制设备

园林绿化工程喷灌系统一般由电磁阀、控制器和测量设备组成控制系统。控制系统从单阀电磁控制器、模块控制器到控制站形成了一套完备的控制系统设备体系，满足了不同规格和档次对喷灌工程的要求。单阀电磁控制器适用于家庭等小型绿地喷灌控制需要，具有安装简单和设置简单的特点。模块控制器适合中等园林绿化工程的需要，一般为4站控制模块，可以多个组站，形成较大规模的控制系统。该系统具有安装简单、可视化设置操作和组站简单方便等特点，是目前主要的控制系统设备。但由于其有最大组站点限制，因此无法满足大规模园林绿化工程的需要，相对于控制站，其设置和更改设置过程比较复杂，工作量较大（控制站是依托计算机、专业软件、网络和测量设备组成的控制系统，是目前最先进的智能自动控制系统，具有可控面积大、管理简单方便、控制智能化程度高和可扩展升级的特点，可实现与整个工程的其他控制系统对接、共享和远程操作等功能，与模块控制器相比具有控制精度更高的优势）。

3.3 附属设备

附属设备主要是为了使园林绿化工程喷灌系统安装和使用更加方便而开发的一些特殊设备，如喷头的安装铰接、快速取水阀和简易阀门箱等。安装铰接是一种用来连接喷头和支管道的连接设备，它通过铰接解决了喷头安装高度调节的问题，也使得喷头遭受上部重物压迫后，具备一定的活动量，避免出现连接断裂的问题。快速取水阀是用于喷灌系统中快速取水的辅助设备，由阀体和取水头组成，能满足喷灌系统中临时取水的需求。简易阀门箱是为了适应园林绿化喷灌系统工作中快速操作的需要，阀门箱的安装和操作比传统的阀门井更加快捷和轻便，也能有效降低工程费用。

4 园林绿化喷灌系统设计的关键问题

园林绿化喷灌系统由于其独特的要求，在设计中也有着其特有的关键问题，主要有喷头选型布置、管网设计、与园林景观相互协调的问题。

4.1 喷头选型与布置

园林绿化喷头主要分为散射喷头、雨帘喷头、微喷头和特殊喷头等几种，射程范围从0.9～35m。在喷头的选型中，一般遵循这样的步骤：第一步，根据地块的形式和景观需求选择合适的喷头类型；第二步，根据喷头主要服务的对象植物选择喷头的型号和喷嘴型号；第三步，校核组合喷头的喷灌强度和喷洒均匀度。在这个过程中需要注意的是喷头的布置原则应基本遵循正方形和三角形的布置形式，同时注意不同组合形式下喷头的灌水强度。一般情况下在一个喷灌单元内最好选择具有相同喷灌强度的喷头，喷头种类也不宜过多，以免在使用过程中出现灌溉强度不均匀的现象。

4.2 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。园林绿化喷灌设计中的管网设计与农业灌溉管网设计的方法基本相同，不同之处在于园林绿化喷灌工程管网设计需要根据园林绿化设计对管网做出调整，这种调整主要是参照绿化工程中道路和植物配置，以满足喷草不喷路、灌水适度的需要。

4.3 景观要求

园林绿化工程喷灌系统不只是简单地满足植物对水的需求，还要与整个绿化工程景观相互协调，这就是园林绿化工程对喷灌系统的景观要求，也就是园林喷灌景观化。园林喷灌景观化主要是按照植物生长需求有规律有计划地灌水，满足植物的正常生理需求，同时形成有节奏、有规律、高低错落和层次丰富的水动场景，实现人们在其中欣赏植物群落姿态美、色彩美的同时也能欣赏喷水的形态美，感受水雾带来的清爽，给人在视觉和感觉上带来美的享受，进一步提高园林工程的服务水平和品质。

5 园林绿化喷灌系统的运行管理

“三分种，七分养”是对园林绿化工程管理重要性的形象描述，一个高质量的园林绿化工程要实现其美化环境的终极目标，管理是一项很重要的工作。喷灌系统的管理是园林绿化工程管理的有效组成部分，主要应做好以下两个方面的工作：①根据设计文件制定灌水制度；②制定设备管理制度。做到适时灌溉，适度灌溉，定期检查和维护设备，保证设备的正常运行。

6 结语

园林绿化工程喷灌系统设计随着园林绿化工程的发展需要，正在成为一门独立的工程设计项目，好的园林绿化工程必须有一套布局合理、经济有效的灌溉系统作为保障。这也是提高园林绿化工程质量、景观效应和节约资源的重要手段和途径。

［1］唐艳红，白雪梅.浅谈园林喷灌景观化的作用与意义［J］.黑龙江科技信息，2011（9）：210～211.

［2］张保中，刘文龙，郭二旺，等.浅议园林绿化喷灌设计［J］.河南水利，2003（5）：68～69.