園林綠化工程噴灌系統設計探討

謝治國

（陜西省森林保護研究所，陜西 西安 716000）

1 引言

優美舒適的生存環境是城市為其居民提供的基本條件，人們也通過城市園林這一景觀元素改善著城市的面貌和特征。具有時代性、地域文化性、自然環境和諧性的城市園林是一個城市文化和文明的綜合表現之一，也成為一個城市的特征名片。如何保障城市園林工程的正常運行，提供一套安全可靠、經濟合理，與園林工程完美結合的灌溉系統是必備的條件之一。噴灌技術因其具有高效、節水、自動化程度高和兼顧景觀功能的特點而正在成為園林綠化工程主要的灌溉方式。噴灌技術起源于農業灌溉工程，在園林綠化工程上設計技術也主要是引用農業灌溉設計技術。但由于園林工程又有別與農業工程，所以有必要對園林工程噴灌系統設計中的一些問題展開研究。筆者結合多年的園林噴灌設計經驗，總結了園林噴灌設計的特點以及在系統布置方面幾個需要注意的問題。

2 園林綠化工程噴灌系統技術特點

噴灌技術是一種模擬天然降水對植物提供可控制灌水的灌水技術，具有節水、適應性強、灌溉效果好、能有效降低土壤板結和鹽堿化的優勢。一套完整的噴灌系統主要由水源、加壓設備、過濾設備、管道、噴頭、控制設備和其他輔助設備組成。園林工程噴灌系統也由這幾項基本模塊組成。但由于其工作環境、使用水源和灌溉對象的不同，園林工程噴灌系統又形成了其特有的技術特點，主要有以下3點。

（1）水源不同，造成兩者設備組成不同。目前我國的城市園林綠化工程噴灌系統水源主要連接城市供水系統，由于城市供水系統的水質多為Ⅰ類水，雜質含量極低，因此園林綠化噴灌系統一般不配備過濾設備。園林綠化工程噴灌系統中為了防止噴頭堵塞，一般在噴頭內設計有濾網過濾。

（2）灌溉對象不同，造成設計的復雜程度不同。農業噴灌系統服務對象比較具體單一，因此在灌水定額和灌水管理等方面影響因素比較具體，各種農作物在不同生長時期的水量需要也有比較具體的參考數值。而園林綠化多采用喬灌結合，多種植物組團，各種植物對于水量的需求具有很大差異，因此在設計噴灌系統時必須考慮不同植物在不同時期對于水量的需求，盡量采用不同的灌水強度，避免植物缺水死亡或過度灌溉澇漬死亡。所以在農業噴灌系統中，一個具體的灌溉單元，一般只采用一種噴灌噴頭；園林綠化工程噴灌系統中，在一個噴灌分區中，一般情況下會采用多種噴頭組合，以滿足不同植物對灌溉的需求。

（3）地形復雜程度不同，造成噴頭布置的差異。農業工程中的噴灌設備基本上多為在經過整修的農田上使用，地形比較規則和平整，地面建筑物比較少。園林綠化工程由于造景的需要，一般會有地形的高低起伏，地塊多為不規則形狀，造景建筑物、道路和供人休憩的附屬建筑物比較多，噴灌系統工作的過程中不能妨礙人們在園林中的休憩活動，因此就形成了園林綠化工程噴灌系統設計要求比較復雜，主要表現在管道布置和噴頭布置比較復雜。在基本遵循三角型或者矩形的噴頭布置原則的前提下需要對噴頭布置進行調整，以滿足與園林綠化工程的完美結合。由于復雜的管網設計，園林綠化工程噴灌系統的管網需要進行詳細的水力計算，一般要運用多種計算方法校驗設計，以保證每一個噴頭能夠正常工作，保證整個系統安全高效運行。

3 園林綠化噴灌的主要設備

園林綠化噴灌技術經過多年的發展，主要設備已基本形成體系，在噴頭、控制設備和附屬設備方面都有了專用的設備。

3.1 噴頭

（1）搖臂式噴頭。這是一種農業灌溉工程設備，園林綠化噴灌系統在發展初期主要使用。這種噴頭主要靠設置在噴嘴出口的擋水板撞擊水流，提供旋轉動力和擾動水流，在農業灌溉中具有絕對的優勢，但在園林綠化工程中由于其霧化效果差，噴灑均勻度低，需要一定的安裝高度，目前在園林綠化工程中已經很少用到。

（2）地埋噴頭。這種噴頭一般由噴嘴、伸縮桿、外殼、水力驅動機構和調節機構5部分組成，可以完全地埋安裝，工作時伸縮桿依靠水壓彈出地面開始工作，工作結束后，完全收回地埋外殼中。由于完全地埋隱藏，不會給人們在綠地上休憩造成影響，也進一步方便了綠地修剪機械的使用。沒有了安裝露出地面的安裝立管，不會對園林景觀造成影響。水力驅動機構依靠水壓驅動齒輪推動伸縮桿旋轉，實現了靜音、均勻旋轉；分離式噴嘴在滿足霧化效果需要的前提下，使一種型號的噴頭具備了更多的射程選擇，適應性更強。

3.2 控制設備

園林綠化工程噴灌系統一般由電磁閥、控制器和測量設備組成控制系統。控制系統從單閥電磁控制器、模塊控制器到控制站形成了一套完備的控制系統設備體系，滿足了不同規格和檔次對噴灌工程的要求。單閥電磁控制器適用于家庭等小型綠地噴灌控制需要，具有安裝簡單和設置簡單的特點。模塊控制器適合中等園林綠化工程的需要，一般為4站控制模塊，可以多個組站，形成較大規模的控制系統。該系統具有安裝簡單、可視化設置操作和組站簡單方便等特點，是目前主要的控制系統設備。但由于其有最大組站點限制，因此無法滿足大規模園林綠化工程的需要，相對于控制站，其設置和更改設置過程比較復雜，工作量較大（控制站是依托計算機、專業軟件、網絡和測量設備組成的控制系統，是目前最先進的智能自動控制系統，具有可控面積大、管理簡單方便、控制智能化程度高和可擴展升級的特點，可實現與整個工程的其他控制系統對接、共享和遠程操作等功能，與模塊控制器相比具有控制精度更高的優勢）。

3.3 附屬設備

附屬設備主要是為了使園林綠化工程噴灌系統安裝和使用更加方便而開發的一些特殊設備，如噴頭的安裝鉸接、快速取水閥和簡易閥門箱等。安裝鉸接是一種用來連接噴頭和支管道的連接設備，它通過鉸接解決了噴頭安裝高度調節的問題，也使得噴頭遭受上部重物壓迫后，具備一定的活動量，避免出現連接斷裂的問題。快速取水閥是用于噴灌系統中快速取水的輔助設備，由閥體和取水頭組成，能滿足噴灌系統中臨時取水的需求。簡易閥門箱是為了適應園林綠化噴灌系統工作中快速操作的需要，閥門箱的安裝和操作比傳統的閥門井更加快捷和輕便，也能有效降低工程費用。

4 園林綠化噴灌系統設計的關鍵問題

園林綠化噴灌系統由于其獨特的要求，在設計中也有著其特有的關鍵問題，主要有噴頭選型布置、管網設計、與園林景觀相互協調的問題。

4.1 噴頭選型與布置

園林綠化噴頭主要分為散射噴頭、雨簾噴頭、微噴頭和特殊噴頭等幾種，射程范圍從0.9～35m。在噴頭的選型中，一般遵循這樣的步驟：第一步，根據地塊的形式和景觀需求選擇合適的噴頭類型；第二步，根據噴頭主要服務的對象植物選擇噴頭的型號和噴嘴型號；第三步，校核組合噴頭的噴灌強度和噴灑均勻度。在這個過程中需要注意的是噴頭的布置原則應基本遵循正方形和三角形的布置形式，同時注意不同組合形式下噴頭的灌水強度。一般情況下在一個噴灌單元內最好選擇具有相同噴灌強度的噴頭，噴頭種類也不宜過多，以免在使用過程中出現灌溉強度不均勻的現象。

4.2 管網設計

管網設計是整個灌溉系統中非常關鍵的一個環節，合理地布置管網不僅是整個系統高效安全運行的關鍵，也是節約投資的重要途徑。園林綠化噴灌設計中的管網設計與農業灌溉管網設計的方法基本相同，不同之處在于園林綠化噴灌工程管網設計需要根據園林綠化設計對管網做出調整，這種調整主要是參照綠化工程中道路和植物配置，以滿足噴草不噴路、灌水適度的需要。

4.3 景觀要求

園林綠化工程噴灌系統不只是簡單地滿足植物對水的需求，還要與整個綠化工程景觀相互協調，這就是園林綠化工程對噴灌系統的景觀要求，也就是園林噴灌景觀化。園林噴灌景觀化主要是按照植物生長需求有規律有計劃地灌水，滿足植物的正常生理需求，同時形成有節奏、有規律、高低錯落和層次豐富的水動場景，實現人們在其中欣賞植物群落姿態美、色彩美的同時也能欣賞噴水的形態美，感受水霧帶來的清爽，給人在視覺和感覺上帶來美的享受，進一步提高園林工程的服務水平和品質。

5 園林綠化噴灌系統的運行管理

“三分種，七分養”是對園林綠化工程管理重要性的形象描述，一個高質量的園林綠化工程要實現其美化環境的終極目標，管理是一項很重要的工作。噴灌系統的管理是園林綠化工程管理的有效組成部分，主要應做好以下兩個方面的工作：①根據設計文件制定灌水制度；②制定設備管理制度。做到適時灌溉，適度灌溉，定期檢查和維護設備，保證設備的正常運行。

6 結語

園林綠化工程噴灌系統設計隨著園林綠化工程的發展需要，正在成為一門獨立的工程設計項目，好的園林綠化工程必須有一套布局合理、經濟有效的灌溉系統作為保障。這也是提高園林綠化工程質量、景觀效應和節約資源的重要手段和途徑。

［1］唐艷紅，白雪梅.淺談園林噴灌景觀化的作用與意義［J］.黑龍江科技信息，2011（9）：210～211.

［2］張保中，劉文龍，郭二旺，等.淺議園林綠化噴灌設計［J］.河南水利，2003（5）：68～69.