城市園林節水灌溉系統規劃設計分析

李 文

（1.國家節水灌溉工程技術研究中心，新疆 石河子832000；2.新疆天業（集團）有限公司，新疆 石河子832000）

1 引言

隨著我國城市園林綠化快速、大面積的增長趨勢，園林灌溉水量急速增加。根據相關研究表明：“我國大部分城市綠化灌溉用水仍以自來水為主，綠化用水已達到城市居民生活用水的36.8%，綠化用水與生活用水之間的矛盾日益突出”；“園林灌溉中使用節水技術，以平均節水20%計算，我國北方城市綠化用水節約就能達到10.8億m3，節水潛力較大”。因此，園林灌溉中，有效實施節水灌溉技術，最大限度地節約用水，是平衡、緩解園林用水和城市生活用水兩者矛盾的有效途徑。

2 園林灌溉現狀

2.1 大部分園林灌溉低效，浪費水現象嚴重

我國大部分城市園林現行的灌溉方式，多由膠管接自來水管進行灌溉，或者用水車拉水至現場進行漫灌。這種灌水方式導致大約80%的水因深層滲漏變成無效水，水利用效率極低。

2.2 部分園林實施了節水灌溉技術，但效果差強人意

近幾年來，噴灌、微灌等節水技術也被應用在部分園林灌溉中，由于節水技術發展時間短，還未形成較為完整的設計、施工、管理體系，工程中存在以下幾方面的問題：①規劃設計不合理，景區高旱、低澇，人行道積水、節水設施與景觀不相協調；②節水器材選擇不合理，喬木、花卉、草坪均使用同一種灌水器，灌溉效果差；③輸水管道、配水裝置設置不合理，灌溉管理、操作繁雜、任務量大；④節水管網運行、維護差，設備跑、冒、漏水嚴重，造成系統癱瘓。

2.3 園林節水灌溉的目標

園林景觀多采用 “喬、灌、草、景觀”綜合的藝術形式，具有“作物混合搭配、地形起伏、地形不規則等”特點。因此，園林節水灌溉必須通過科學規劃設計，綜合考慮地形、樹木、花、草等因素，選擇合理的灌溉方式（包括噴灌、微噴灌、涌泉灌等方式），滿足植物需水要求，達到節約用水、美化景觀環境的目標。

3 園林節水灌溉系統規劃設計

3.1 園林節水灌溉系統組成

園林節水灌溉系統一般包括加壓水泵、過濾裝置、施肥器、輸配水管網、灌水器（噴灌、微噴灌、滴灌）及保護控制裝置（逆止閥、水表、壓力表、配水閥、排水閥）等組成。園林節水灌溉系統與傳統農田節水灌溉系統的主要區別是：農田節水灌溉系統中灌水器一般采用同一型號的灌水器，而園林節水灌溉系統中因植物需水量不同，系統中噴灌、滴灌、微噴灌等器材同時存在。

3.2 灌溉水源選擇及設計要求

目前，許多城市的園林綠化面積較小，灌溉時多采用市政自來水管網供水。這種情況下，設計時，一般不設置加壓、過濾設備。只在取水口處設置控制閥門，將綠地劃分成多個灌水小區依次進行灌溉即可。

對于園林面積較大，布設管道較長時，設計時就要對灌溉水源進行加壓。如果以湖泊水、河流水、地下水為水源時，還需設置過濾設備進行水質過濾。

3.3 灌溉制度的確定

園林節水灌溉制度可根據《噴灌工程技術規范》（GBJ85—85）、《節水灌溉技術規范》（SL207－98）、《微灌工程技術規范》（GBT 50485－2009）等規范的相應公式進行。通過計算比較園林植物中最大灌水量以及作物灌水周期等制定灌溉制度。實際設計時，以園林草坪噴灌為標準進行相關計算，制定參考的灌溉制度，其他多種植物的灌水量綜合考慮后制定園林整體灌溉制度。

草坪噴灌灌水制度計算公式如下。

（1）設計灌水定額：m＝＝0.1（β2－β1）γh/η；

（2）灌水周期：T＝（m/Ea）η；

（3）灌水延續時間：t＝（m×Se×S1）/（η×q）。

式中：m為設計灌水定額（mm）；γ為土壤容重，g/cm3；h為計劃濕潤層深度（cm），參考值為草坪根系活動層深度，取30cm；Ea為日需水量（mm/d）；η為噴灑水的有效利用系數，取0.7；β1、β2為適宜土壤含水量上、下限的重量百分比，取85%，65%；Se為灌水器或出水口間距（m）；S1為毛管間距（m）；q為灌水器流量（L/h）。

3.4 設備選型

3.4.1 輸水管材選擇

在園林灌溉中，輸水管材首選質量較好、柔韌度高的硬聚氯乙烯（PVC－U）管和聚乙烯（PE）管。為方便管網施工和后期維修，管徑應選擇經濟管徑并且管徑規格不應太多。

3.4.2 灌水器選擇

灌水器選擇應從以下三個方面考慮。①設備選型與周圍景觀協調，安裝后能與景觀和諧共處，渾然一體。②節水設備灌水均勻，品種多樣，能滿足樹木、花卉、草地、景觀的灌溉需要，灌溉后高處不旱，低處不澇。例如，喬木選擇滴灌或者涌泉灌溉方式比較合理，花卉及叢植的小群落植物選擇為微噴灌效果較好，草坪應采用噴灌方式比較合適。③灌水器安裝可根據環境要求而調節。例如，噴頭射程及噴灑扇形可以根據需要調節，避免灌溉水噴灑到景區亭榭、人行道及游人身上。

3.5 管網布設

3.5.1 輸水主管網布置

應考慮園林景觀布設、地形、道路等因素。①干管、分干管盡量沿道路邊緣鋪設，便于管理人員檢查、管理和維修；②管道盡量少穿障礙物；管道沿主坡方向布置；輸配水管盡量布置在地勢較高處。③輸水主管道埋深應在凍土層之下，管網最低處應該設置排水井，灌溉季節結束后排除管道積水，防止冬季管道凍裂。

3.5.2 支管布設

支管布置要綜合考慮作物灌溉、園林中樹木位置、園林綠地形狀等因素，根據現場情況選擇合適的位置，方便灌水器安裝、連接及后期打開、關閉等管理操作。

3.5.3 灌水器布置

（1）噴頭布置：在綠地邊界區域布置噴頭時，根據邊界形狀和距離，先在邊界轉折點布置噴頭，再依轉折點噴頭為準，依噴頭噴灑工作半徑布置噴頭，各噴頭間距盡量相等。在綠地開闊地帶布設噴頭時，相對容易，按照規劃設計布置噴頭，注意噴頭間距盡量相等（圖1）。

（2）微噴灌水器：微噴灌水器適合觀賞型花卉、矮科叢植灌木作物。微噴灌水器布設時，其間距按照設計進行。安裝高度宜微噴工作時噴水扇形不被作物枝葉遮擋為準（圖2）。

（3）滴灌（涌泉灌）灌水器：滴灌（涌泉灌）灌水器一般和輸水毛管鋪設在作物根部。規劃設計時，要根據樹木的需水要求，在作物根部布置一定數量的灌水器。為管理維護方便，毛管和灌水器可以淺埋于作物根部土壤下10～20cm（圖3）。

3.6 灌水小區劃分

劃分灌水小區應根據管網供水平衡、綠化區域分區、園林作物種類、灌水器類型等因素進行。一個灌水小區內一般不宜出現多種植物共存、多種灌水器共存、跨區域灌溉等情況發生。

4 工程實例

2015年，石河子總理紀念碑景區實施園林節水灌溉工程。景區綠化面積22 411m2，種植作物為花卉、草坪、樹、灌木等植物。項目規劃設計按照以上要點進行，設計采用“噴灌＋微噴＋涌泉灌”的高效灌溉方式。項目實施后，三種灌溉方式可獨立，也可聯合運行。系統運行穩定、管理方便，節水、節能50%以上，灌溉管理人員同比減少50%，景區樹木綠化成活率達到95%以上。

5 結語

在園林灌溉中，科學、合理地規劃設計及使用節水灌溉設備，可以節約用水，提高植物成活率，提高園林的觀賞性和舒適性，創造更好的生態環境。

［1］蘇德榮.解決城市生態綠地灌溉用水的途徑［J］.節水灌溉，2005（4）：10～13.

［2］王 霞，孫仕軍，于 威.關于發展節水型園林綠地的思考［J］.中國園林，2004（2）：38～39.

［3］劉洪祿，吳文勇，郝仲勇.都市綠地綜合節水技術體系探討［J］.北京水利，2003（6）：9～11.

［4］郭震宇，王曉明，劉 軍.城市園林節水灌溉研究［J］.黃河水利職業技術學院學報，2008（3）：8～11.