王金钢
摘 要:伴随着社会经济的不断发展,人们的体育运动意识不断增强,通过体育训练,既可强身健体,还可陶冶情操、娱乐身心,对此,很多地区均结合不同情况修建了相应的足球场,为打造更为优质的足球运动氛围,足球场场地的给排水系统直接影响运动的质量和比赛的成败。通过多方面的研究与实践,对足球场场地给排水系统的技术展开分析,主要是通过科学性改进技术确保足球场给排水系统发挥最大效能,提高场地比赛的观赏与实用性,从而为足球场场地给排水系统建设积累丰富的经验。
关键词:足球场;排水系统;改进;技术
在现代化都市发展进程中,给排水系统是建造足球场场地最重要、投资比重最大的基础工作,不但可改善足球场场地的生态环境,而且能为足球运动员提供优质的运动环境。目前,给排水系统技术与体育事业均得到了全面的发展,合理的给排水系统可满足足球运动员的实际要求,打造舒适的足球运动氛围,适度减少足球场的成本支出,重视足球场场地给排水系统的应用,从而将足球场场地的实际作用发挥极致。
一、足球场场地灌溉系统的技术
1、足球场场地灌溉系统要求
足球场地灌溉系统的要求是:喷洒均匀,不均匀喷洒会造成草坪生长不均,颜色不一,影响场地的功能;灌溉设备安全可靠,同时能够承受运动员和场地养护机械的高强度冲击;具有应用的实效性和成熟的科学技术,电脑控制,减少人为的失误。
2、满足足球场场地灌溉系统要求的技术
喷灌是噴头水的喷射程度分为远程、中程和短程,球场为防止场地板结和施肥保肥,采用中、远程喷头;灌溉足球场地辅助区的草坪可以使用短程喷头;草成坪后可以使用大水漫灌方法灌溉场地区。可根据当地气候环境,采用地伸式中、远程喷灌方式,场地灌溉支管接入场地中心给水主管中水泵房,给水网通过科学计算可达到7.5Mpa供水,流量每小时50立方米。
场地采用地埋式升降喷头,射程较远为25.5-32.9米,球场内一般安装28个喷水头,球场四角安装4个手动快速取水阀门出水口,取水阀配有钥匙,插入匙,阀门可自动开启供水,取下钥匙,会自动关闭,减少水资源浪费。喷头旋转角度可调,内部布置圆喷头,使喷水区域有较多的重叠,覆盖全场,外围辅助区设36个喷水头(短程),共计68个喷水头。这样可以达到场地没有盲点。为了便于临时取水或对喷灌不易控制的边角地区还可进行人工补充喷灌。
3、避免随意灌溉的技术
采取自动灌溉系统,依据不同情况和实际需求,设定相应的程序,使灌溉更加科学规范性。自动灌溉系统由水源、水泵、分水管道、电磁阀门、喷头和控制器组成给水系统,可以安装“止溢阀”,用工程塑料添加玻璃纤维材料制成的电磁阀,最大承受压力可达15Bar。场地内喷头配备管网系列控制器,模块控调制范围可达91米。当雨量大时,可使用“雨量传感器”,自动终止灌溉,同时备有防雷击保护设备。这些装备技术可以满足国际足联规定:“足球场可以在下雨时保证比赛正常进行”的要求。
足球场草坪喷灌完全可自动化控制和管理,节约水资源,降低维护成本,减少人误差,充分体现了“科技创新、技术创新”的理念。
二、足球场场地的排水系统
排水系统是基础工作的重要组成部分,足球场场地排水功能是否发挥有效,将直接导致草坪草的生长成败,特别是在雨季,足球场无法用于正常比赛,因为泥泞的草坪可能会造成运动员受伤,造成运动员心里上的负面压力,致使运动员难以发挥正常的竞技水平,也影响观众的情绪。
国际足联规定:“足球场地必须有良好的排水系统,足球场排水能力要求:水份入渗率(水分渗入土壤表层的速度)≥50 mm/h;水分渗透率(水分在土壤中由非毛管孔隙所决定的移动速度)在25-100mm/h保证下雨时比赛不中断能正常进行比赛。”
1、足球场场地排水系统的组成
场地排水系统包括排水支管,排水总干管和排水暗沟盖板。检查井、抽水泵和盲沟管道等。
排水层是由草坪次土层以下50cm砂石的垫层构成,砾石层也是暂是存水存潮气的保护层。砾石以上铺20cm厚的种植沃土,是养护草坪坪床的一部分。
砾石以上做排水盲沟支管。盲沟的做法应该先挖0.4m×0.2m方沟,排列间跑为2m宽,挖槽后安φ10聚炳烯塑丝挤压盲管,管的周围50g/m2无纺布包好,填充碎石,沟底自身泛水需要有0.3%的坡度通入排水盲沟主干管。盲沟干管再通入排水暗沟迅速排出场外。
跑道周围以内和足球场边线之间,以及足球场端线以外做排水暗沟,盖板。一方是排水,另一方面也起跑道与球场之间的防水作用。
排水沟、盖板的做法:沟内壁宽40cm,沟壁厚12cm,用φ8@200钢筋混凝土C20浇筑。盖板厚度8cm,宽60cm。盖板中间收水槽做25cm×3cm,加不锈钢穿孔板覆盖。盖板用φ8@200钢筋混凝土浇筑或预制。排水沟做伸缩缝和沉沙井铸铁篦子。沟底自身泛水3‰,最浅处不能低于40cm。场地西直道设排水口,管道穿过跑道底部通过检查井,排入总排水干管出口。
为加快排水,即低真空大抽气量负压排水,排水的真空度控制在0.01Mpa。在场地设计抽水泵房。其高度和空间要有利于管路自然排水,还要考虑操作人员和安全空间。地下管道在平时比赛无特殊要求的情况下,土壤中的渗水将通过管网的坡度自然排走。在比赛要求尽快排水时,开启强制排水通路阀门,启动真空泵使管网至于抽气排水状况,加速管道渗水和排水。
2、足球场场地排水系统
场地表面排水,跑到横向坡度不超过1%,纵向坡度不超过1‰,半圆内坡度不超过1/250。足球场地表面呈龟背形坡度不超过5‰,辅助区向外坡度不超过4‰。场地基础部分的泛水要比面层泛水坡度大,保证更迅速渗水。
预埋挤压塑丝盲沟管道排水,为加速渗漏排水增加真空抽水泵负压排水。
暗沟盖板排水沟在跑道内沿。跑道坡度向内,足球场坡度向外,水量集中排入暗沟出口。
当水完全淹没场地后,允许经过20分钟的排水,要求没有一处表面残留水的深度不超过合成材料和草坪的表面厚度。
足球场排水系统包括排水砾石(毛石)和碎石层,排水支管、排水总管和排水暗沟,检查井。排水砾石(毛石)和碎石层是草坪草根系分布层的亚土层,由大孔隙20厘米厚的毛石构成,(立径不超过垫层厚度2/3的毛石),也是暂时存水存潮气的防水层。
碎石以下做排水盲沟新型材料聚炳烯塑丝挤压盲管,地下管道排水是足球场草坪最主要的排水方式,管道的密度、坡度依主干管和排水暗沟底标高确定,沟内回填碎石组成。沟底自身需要有0.5%的坡度。盲管的排列间隔为4米,成鱼刺式通入排水主干管,保持畅通排水。为保水保肥和防止地下反盐碱在盲沟管以上铺设一层每平方米150克的土工布作隔离层。
场地外环排水暗沟接通周围建筑的大管道排水方法,保证在大雨过后,球场不会出现积水现象。本场外环排水沟长度约600米。做法:沟内壁宽40厘米,沟壁厚12厘米用¢8﹫200钢筋水泥混凝土C20浇铸。沟盖板厚8厘米,宽64厘米长50厘米,盖板中間收水槽25厘米*3厘米,用¢8﹫200钢筋水泥混凝土C25浇铸。盖板收水槽加不锈钢穿孔钢板免得掉下东西,保护排水沟清洁。排水沟做伸缩缝,沉沙井铸铁篦子。沟底3%,泛水,沟底最浅处不能少于40厘米。
三、足球场场地排水系统的技术
1、泄除多余水分,保证足球场无积水
一般降雨强度为5分钟3.7mm。大雨小时降雨155mm的情况下,球场若土壤渗水性差,排水不畅,最易造成场地积水,比赛训练时遇到水就会造成泥泞,常使球门区草坪彻底破坏,因此,这一部门应增加排水管道铺设密度是很必要的。
足球场呈“龟背型”,为了保证国际足联要求的足球场地平整,根据年降水量560-700毫米,小时降雨过155毫米,设计草坪坡度没有超过 0.5%。
足球场的地平,采用水平式草坪球场,草坪边界由排水沟,加盖板隔开,这种布局便于人员和机器车辆进入球场内,运动员无跨越障碍的感觉,在有暴雨发生的时候,地表排水畅不易积水,否则对于地下水过高,如果排水不力就会形成盐碱的危害。
若出现降水强度大、土壤透水性差,加之足球场若排水不畅,很容易造成足球场地积水,使草地变成泥泞,特别是在球门区,草坪彻底会被破坏。为防止这种现象发生,在球门区部位增加排水管铺设的密度,加大排水能力,保证没有足球场内无一处积水。
2、阻隔地下水上升和盐碱危害
如遇天津地区地下水位,经钻探水文资料确认为2.55m,可通过铺设砂石排水层和排水盲沟,就可阻隔下层土壤盐碱随水上升,能使草坪生长良好。田径场的橡胶面层也怕地下潮气和存水。所以保证场地质量,就必须做好横向防水墙和纵向防水工程。
为防止干旱时地下水位升高,盐碱富集地表,导致草坪生长不良或死亡。经研究,在土壤排水层以上(排水系统与种植层之间),铺设150g/㎡的土工布作为隔离层,一方面可阻隔下层土壤盐分随水上升,影响草坪草地的生长,另一方面可以保水保肥,防止种植层的颗粒进入盲排系统造成淤塞,影响排水系统的正常工作,降低维护费用。
3、有利于土壤通气和透水
目前许多足球场草坪建成后很快衰败,除了使用过程中管理不当外,场地基础工程也存在问题,没有建筑高标准过滤和排水层。尽管有良好配置养土层,但土壤中水气结构比例失衡,最后导致草坪生长不良。
结束语
综上所述,在各个城市中,足球场都是不可或缺的,其会涉及到场地给排水系统工程,给排水系统工程在足球运动比赛过程中起到极其重要的作用。给排水系统管理属于系统化的工程,与其当地的土质、气候与自然环境都密切相关,开展必要的科学技术研究和论证,采取相应的技术革新方案,为观众和运动员营造一个良好运动比赛氛围和保障。
参考文献
[1]王利文,包海蓉,李春阳,足球场草坪自动喷灌系统的施工,中国给水排水,2006.12
[2]吴旭鹏,刘照辉,丁睿,白文祖.浅谈草坪足球场建造的成本控制[J].草业科学,2014,31(05):870-877.
[3]马力,张志国,杜娥,运动场草坪砂基坪床剖面水分特性研究,土壤学报 2006
[4]苏德荣,草坪灌溉与排水工程学,中国农业出版社,2004
[5]第29届奥运会足球项目天津赛区竞赛管理团队,第29届奥林匹克运动会足球项目天赛区竞赛工作手册(内部资料),2008年7月
(作者单位:天津奥林匹克中心体育场)