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高尔夫球场喷灌设计基础之二
胜果高尔夫 不详
第三章 园林草坪喷灌设备
第一节 喷 头
常见的园林喷头主要有以下几类：
一、升降式喷头
这种喷头也称为升缩式喷头，不喷灌时整个喷头降到地面以下，而当压力水充满管道时，则在压力作用下升起，高出地面一定高度进行喷灌，高度为几厘米至几十厘米不等，对于草皮只要几厘米就可以了，而灌溉花卉则要升起几十厘米。常见的有以下几类。
1、升降固定式喷头
喷水部分是固定式喷头，有的是离心式的、有的是缝隙式的；由于固定式喷头一般工作压力仅为80～150kPa，这种喷头一般用自来水不需另外加压就可正常工作。离心式喷头一般只能作全圆喷洒，而缝隙式喷头则可以作扇形喷洒。如雨鸟1800系列即为典型的升降固定式喷头（图3－1）
2、升降摇臂式喷头
由一个摇臂式喷头与外罩两大部分组成，外形如图3-2所示。外罩的下部是容纳竖管与压力弹簧的套管，上部是容纳摇臂式喷头的外壳，在喷头顶部还装有连在一起的顶盖和喷头。当不工作时，由于管内压力下降，喷头、竖管及顶盖在重力与弹簧力的作用下，下降到与地面齐平，并把外壳盖住。工作时，在管内压力的作用下，喷头、竖管及顶盖升起，喷头的喷嘴高出地面进行喷灌。根据喷洒范围的要求，摇臂式喷头可以作全圆喷洒，也可以作扇形喷洒。
由于摇臂式喷头工作压力一般为150～350kPa，所以这种喷头不适于直接利用自来水压力来喷灌。这种的喷头射程一般比固定式喷头大，比较适合在面积较大的开阔草坪使用。
3、水轮驱动射流式喷头
这种喷头的喷水部分多为射流式，但其喷嘴可以有若干个，而且都借助于内部的水轮带动喷嘴旋转。有的通过齿轮组传动（图3－3），也有的在水轮上装有可沿径向滑动伸缩的凸轮。当水轮旋转时，由于离心力的作用，凸轮伸长并撞击与喷嘴连在一起的驱动臂，使喷嘴作圆周旋转。这些齿轮和水轮大多数都是用工程塑料制造的（图3－4）。
4、旋球驱动的射流式喷头
利用一个金属旋球来驱动喷嘴旋转的喷头。在喷头下部有一个斜的进水孔，压力水进入腔室即形成高速旋转的水流，这水流冲击金属球在腔室上沿作圆周运动，此时金属球就不断撞击与喷嘴连接在一起的凸缘，使喷嘴作缓慢旋转。
二、反作用式喷头
它是一种射流式喷头，利用水舌喷出时的反作用力驱动喷管旋转（图3－5）。这种形式在家庭小花园中对喷射的射程要求不高时经常作用。为了美观，其外形常做成各式各样的，而且使其水舌喷出时形成各种各样的造型。为了便于在草地上拖动，这种喷头下常装有滑橇或小轮子。
三、孔管式喷头
用于园林喷灌的孔管式喷头多为小型移动式的，图3－6所示的即为其中一种。这是一种单列孔管，但是它将孔管做成弧形以扩大沿管轴线的喷洒范围，并由水轮驱动，使孔管绕轴线摆动。这样的喷头可以湿润一个10～14m×20m的矩形面积，工作压力仅100～200kPa，可直接利用自来水压力喷灌，很适合于庭院小草坪的灌溉，而且喷射水舌有似孔雀开屏，较为美观。
四、可控制射程的摇臂式喷头
由于园林喷灌多在人们活动较多的地方进行，因此常要求喷灌湿润范围有严格的边界。在一个系统里，一般用相同的喷头，这样，就很不容易精确地组合成某一特定的形状；况且系统工作压力不可能非常稳定，射程随着工作压力而变化，有可能喷射到灌溉范围以外的道路、亭台上去。因此有时在摇臂式喷头的喷嘴上方加一块可以调节角度的控制射程的板，通过调节其角度来调节喷头的射程（图3－7）。
另外，摇臂式喷头的摇臂撞击喷管时，从摇臂前端导流器上溅出来的水流是与喷嘴喷出的水舌垂直的，这在扇形喷灌时就有可能喷到我们所不希望打湿的地方去。因此，也有的在导流器上再加上一节导流管，使得这一束水流喷射的方向改变，从而与喷嘴的主水舌相一致。这样就有可能严格控制扇形喷灌的湿润范围。
草坪喷头还可按射程分类，有小射程喷头、中等射程喷头和大射程喷头；按调节方式分，有无工具调节和有工具调节喷头等。
小射程喷头－一般为固定式散射式喷头，如美国雨鸟1800系列、UNI-Spray系列；美国尼尔森6300系列。这些喷头可选配各种喷洒形式和可调角度的喷嘴，喷灌强度较大。不但适用于小块草坪，也可用于灌木、绿篱的灌水和洗尘。这类喷头的喷嘴大多为“匹配灌溉强度喷嘴”，即无论全圆喷洒，还是半圆或90度及其他角度，其灌溉强度基本相同。这种特性对保证系统的喷洒均匀度极为有利。
中等射程喷头－多为旋转式喷头，如雨鸟T-Bird系列齿轮驱动无工具调节喷头、R-50球驱动无工具调节喷头、Maxi-Paw摇臂式无工具调节喷头、5004齿轮驱动有工具顶部调节喷头；美国尼尔森5500系列、6000系列、6700系列。这些喷头适用于中型面积绿地的灌溉。
大射程喷头－如雨鸟Falcon和Talon系列；美国尼尔森6500系列、7000系列和7500系列。除用于大面积草坪灌溉外，特别适合于运动场草坪灌溉系统和高尔夫球场草坪灌溉。高尔夫球场与一般公共草坪相比具有本身的特殊性，因此，高尔夫球场草坪喷头独成体系，如雨鸟Eagle系列和Impact-D系列喷头，即专为高尔夫球场草坪喷灌而设计。
在各种射程的喷头中，均可选择“止溢型”喷头。带止溢功能的喷头一般安装在地形起伏较大的草坪喷灌系统中的地形较低的部位，可有效防止当灌水停止时管道中的水从低位喷头溢出，影响喷头周围草坪的正常生长。
第二节 管 材
喷灌常用的塑料管有硬聚氯乙烯管、聚乙烯管等。它们的承压力随管壁厚度和管径不同而异，一般为0.4～0.6Mpa。硬塑料管的优点是：耐腐蚀，使用寿命长，一般可用20年以上；重量小，搬运容易；内壁光滑、水力性能好，过水能力稳定；有一定的韧性，能适应较小的不均匀沉陷。缺点是：材质受温度影响大，高温发生变形，低温变脆；受光、热老化后，强度逐渐降低，工作压力不稳定；膨胀系数大等。
硬聚氯乙烯（PVC）管的规格和技术性能指标见表3－1。
表3－1 硬聚氯乙烯管的规格及尺寸公差
外 径
（mm）
外径公差
（mm）
轻 型
重 型
壁厚及公差（mm）
近似重量（kg/m）
壁厚及公差（mm）
近似重量（kg/m）
32
±0.3
1.5+0.4
0.22
2.5+0.5
0.35
40
±0.4
2.0+0.4
0.36
3.0+0.6
0.52
50
±0.4
2.0+0.4
0.45
3.5+0.6
0.77
63
±0.5
2.5+0.5
0.71
4.0+0.8
1.11
75
±0.5
2.5+0.5
0.85
4.0+0.8
1.34
90
±0.7
3.0+0.6
1.23
4.5+0.9
1.81
110
±0.8
3.5+0.7
1.75
5.5+1.1
2.71
125
±1.0
4.0+0.8+
2.29
6.0+1.1
3.55
140
±1.0
4.5+0.9
2.88
7.0+1.2
4.38
160
±1.2
5.0+1.0
3.65
8.0+1.4
5.72
180
±1.4
5.5+1.1
4.52
9.0+1.6
7.26
200
±1.5
6.0+1.1
5.48
10.0+1.7
8.95
225
±1.8
7.0+1.2
7.20
250
±1.8
7.5+1.3
8.56
280
±2.0
8.5+1.5
10.88
315
±2.5
9.5+1.6
13.68
聚乙烯（PE）管有高密度聚乙烯管和低密度聚乙烯管。前者为低硬度管，后者为高硬度管。轻工业部标准SG80－75规定，低密度聚乙烯管在常温条件下使用压力为0.4Mpa，而地埋喷灌固定管的内水压力常常达到0.6Mpa级或1Mpa级。在选用时要予以注意。聚乙烯管的规格和技术性能标准见表3－2。
表 3－2 聚乙烯管的规格及尺寸公差
外 径（mm）
外径公差（mm）
壁厚及以公（mm）
近似重量（kg/m）
32
±0.5
2.5+0.5
0.213
40
±0.5
3.0+0.6
0.321
50
±0.5
4.0+0.8
0.532
63
±0.8
5.0+0.8
0.838
75
±0.8
6.0+0.9
第三节 自动控制设备
一、自动化灌溉系统的分类
1、全自动化灌溉系统
全自动化灌溉系统不需要人直接参与，通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参量可以长时间地自动启闭水泵和自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。这种系统中，除灌水器（喷头、滴头等）、管道、管件及水泵、电机外，还有中央控制器、自动阀、传感器（土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等）及电线等。
2、半自动化灌溉系统
半自动化灌溉系统中在田间没有安装传感器，灌水时间、灌水量和灌溉周期等均是根据预先编制的程序，而不是根据作物和土壤水分及气象状况的反馈信息来控制的。这类系统的自动化程度很不一样，如有的泵站实行自动控制，有的泵站采用手动控制；有的没有中央控制器，而只是在各支管上安装了一些顺序转换阀或体积阀等。
二 自动化灌溉系统中的典型部件
1、控制器
中央控制器被看作为自动化灌溉系统的大脑。控制器根据灌溉管理人员输入的灌溉程序（灌水开始时间、延续时间、灌水周期等）向电磁阀发出电信号，开启及关闭灌溉系统。
控制器可分机电式及混合路式、交流式及直流式。控制器的容量可大可小，最小的控制器可控制一个电磁阀，最大的可控制数百个电磁阀。
控制器额定输入电压有220V或110V两种，额定输出电压为24V。实际输出电压通常在26～28V。
一台控制器可控制若干个轮灌区，一个轮灌区定义为一个站。一般生产厂家提供多种站式控制器以供选择。以雨鸟公司生产的ESP－MC控制器为例（图3－8），有8、12、16、24、32、40等站式。一个站可控制2～3个电磁阀，一台ESP－MC控制器最多可控制120个电磁阀。
自动控制器工作之前，必须输入时间程序。程序输入有多种方式，雨鸟公司生产的ESP系列控制器通过面板上的键输入程序。摩托罗拉生产的Irrinet及雨鸟公司生产的直流控制器LINIK则通过一个独立的程序
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