一套完整的草坪喷灌系统一般由喷头、管网、首部和水源组成。
(1)喷头
喷头是喷灌系统最重要的部件,压力水经过它喷射到空中,散成细小水滴并均匀地喷洒在草坪种植区域。喷灌系统设计中喷头的选型和布置方式是关系到整个灌溉系统灌水质量关键因素。选择喷头时,除需考虑其本身的性能,如喷头的工作压力、流量、射程、组合喷灌强度、喷洒扇形角度可否调节之外,还必须同时考虑诸如土壤的允许喷灌强度、地块大小形状、草坪品种、水源条件、用户要求等因素。
另外,同一工程或一个工程的同一轮灌组中,最好选用一种型号或性能相似的喷头,以便于灌溉均匀度的控制和整个系统的运行管理。在已建项目中,有的为片面追求水景效果,安装了各种性能截然不同的喷头,致使灌溉均匀度无法保证。对于草坪灌溉不但要求起灌溉节水也主要起美化作用的草坪灌溉,所选用的喷头不喷水时应尽量少暴露或不暴露于地面之上,喷洒均匀度要比较高,且能方便地调整喷射角度和射程大小,以适应复杂多变的地形,同时喷形别致,组合后的水景壮观,能与整个景观协调一致。
目前,一般草坪灌溉均选用地埋式草坪专用喷头。这类喷头平时隐藏于地下,喷水时才露出地面,停水后自动缩回,不防碍修剪和人的行走,安全性好,又不影响草坪外观。
喷灌系统中喷头的布置包括喷头的组合形式、喷头沿支管上的间距及支管间距等。喷头布置的合理与否,直接关系到整个系统的灌水质量。喷头的组合形式主要取决于地块形状以及风的影响,一般为矩形和三角形,或为其特例正方形和正三角形。矩形或正方形布置,适用于地块规则,边缘成直角的条件。这种形式设计简便,容易做到使各条支管的流量比较均衡;三角形或正三角形布置,适用于不规则地块,或地块边界为开放式,即使喷洒范围超出部分边界也影响不大的情况。
这种布置抗风能力较强,喷洒均匀度要高于矩形或正方形,同时所用喷头的数量相对较少,但不易做到使各条支管的流量均衡。有时地块形状十分复杂,或地块当中有障碍物,使喷头的组合形式为不规则形。但在多数草坪喷灌系统中,可尽量采用正方形或正三角形布置。
(2)管网
管网的作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的草坪种植区域。由不同管径的管道组成,分干管、支管、毛管等,通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。对于管材选择总的要求是能承受设计的压力,水力损失小且安装方便,现代灌溉系统的管网多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的塑料管道,如 PVC 管、PE管等。同时,应根据需要在管网中安装必要的安全装置,如进排气阀、限压阀、泄水阀等。
(3)首部
首部作用是从水源取水,并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。一般包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表,以及控制设备,如自动灌溉控制器、恒压变频控制装置等。首部设备的多少,可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。如在利用城市供水系统作为水源的情况下,若压力基本达到要求的话,为节省投资,往往不需要加压水泵。但这并不等于设计工作的简化,因为由于大部分自来水管网压力的不稳定性,对设计工作反而提出了更高的要求,因为我们将面对在工作压力复杂多变的情况下达到喷灌的设计质量要求。
有时由于自来水压力不够,可考虑选用管道泵,但同样也产生上述问题。因此,我们认为喷灌系统建立一套独立的水泵枢纽部分是很有必要的。另外,要尽量选用潜水泵,以有利于管理和减少附属建筑物。其它选泵中应注意的问题,与农业喷灌一样,在此不再赘述。
(4)水源
井泉,湖泊、水库,河流及城市供水系统均可作为喷灌水源。在草坪的整个生长季节,水源应有可靠的供水保证。同时,水源水质应满足灌溉水质标准的要求。由于草坪一般位于市区,故水源很大一部分来自自来水系统,但有很多公园或城郊的草坪应用井水、湖水或蓄水池。对水源进行规划时,主要从水质和水量上来考虑。符合农田灌溉水质标准的水无疑可用于草坪喷灌,另外经处理后的城市生活污水也可作为灌溉水源,但应注意水中有毒元素的含量,若浓度太高则不能用于草坪灌溉。
另外重要的一点,由于目前大多数草坪专用喷头结构比较精密,出水口一般较小,其抗堵塞能力较农用喷头小得多,沙粒或有机物等杂质进入其内部后,又很难清除,所以所用水源必须洁净而无泥沙、杂草及有机物等杂质,以避免引起喷头的堵塞,因此草坪喷灌系统安装过滤装置是十分必要的。
比如山东某厂一处3万多 m2 投资数十万元的草坪喷灌工程,就是因为应用的水源含杂质太多,又没有安装过滤装置,系统投入使用后不到一个月,大部分喷头就已堵塞,进而很快引起转动失灵,导致整个系统瘫痪。就水量而言,要满足系统的喷灌强度及总的灌水量要求。特别是对于水井,最好进行抽水实验,确定井的涌水量、静水位及动水位的指标,同时还要充分考虑季节性的变化问题,要避免使用旱季干枯的水井。