城市園林綠地節(jié)水灌溉系統(tǒng)建設(shè)

城市園林綠地節(jié)水灌溉系統(tǒng)建設(shè)原則是在較少投資的前提下，維持較好的綠地景觀效果，實(shí)現(xiàn)綠地節(jié)水，減少維護(hù)費(fèi)用。本章系統(tǒng)介紹綠地節(jié)水灌溉系統(tǒng)的類型與基礎(chǔ)知識，提出不同綠地植被類型的節(jié)水灌溉模式，從設(shè)計(jì)步驟、灌水器選型與布置、管網(wǎng)水力計(jì)算、園林綠地灌溉制度等幾個方面系統(tǒng)闡述了城市綠地節(jié)水灌溉系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的主要步驟。第一節(jié)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識一、綠地灌溉系統(tǒng)組成城市綠地節(jié)水灌溉系統(tǒng)一般由首部樞紐、輸水管網(wǎng)、配水管網(wǎng)、灌水器、自動控制設(shè)備、排水設(shè)施等6部分組成，如圖7—1所示。灌溉系統(tǒng)首部樞紐設(shè)備是綠地灌溉系統(tǒng)中最重要的部分，包括水泵、逆止閥、施肥裝置、過濾器、測量儀表(壓力、流量等)等，主要功能是為灌水器提供流量可靠、壓力穩(wěn)定、水質(zhì)合格的灌溉水源，同時實(shí)現(xiàn)施肥功能。首部系統(tǒng)的設(shè)備選型與系統(tǒng)選型、水源條件、灌水器類型、乾灌組設(shè)置、控制方式等多種因素有關(guān)。同小區(qū)，各小區(qū)間的管網(wǎng)相對獨(dú)立，一個或幾個小區(qū)組成一個輪灌216組。輸水管網(wǎng)與各小區(qū)之間一般設(shè)有閥門和壓力調(diào)節(jié)器，以保障每個輪灌組在壓力穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制。灌水器主要指地埋式噴頭、微噴頭、滴灌管、滴頭等，灌水器的選擇與綠地結(jié)構(gòu)和類型(主要指喬、灌、草耗水特性)、土壤人滲性能、霧化要求等條件有關(guān)。自動控制設(shè)備是綠地灌溉系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之—，可以實(shí)現(xiàn)定時、定量供水灌溉，與手動控制相比，可以降低運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)約用水，提高城市綠地的管理與養(yǎng)護(hù)水平。()地勢平坦的城市綠地一般在每個灌溉小區(qū)的末端設(shè)置排水設(shè)施，地形不平坦的綠地一般在灌溉小區(qū)地勢較低處設(shè)置排水設(shè)施。二、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料綠地灌溉工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的一部分，因此，在設(shè)計(jì)之前要調(diào)查收集計(jì)劃灌溉區(qū)域及其附近的水源、氣象、地形、土壤、植物等資料，還應(yīng)收集當(dāng)?shù)鼗驐l件類似地區(qū)的灌溉試驗(yàn)資料、能源及設(shè)備狀況、社會經(jīng)濟(jì)狀況及對水利的要求等資料，為灌溉工程建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。地形資料息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)所需，因此，應(yīng)到現(xiàn)場實(shí)測或收集有關(guān)地形資料，實(shí)地測量繪制地形圖，以供設(shè)計(jì)之用。1／1001／200、1／5001／1000、1／20001／2500等。圖上至5m布設(shè)一條等高線，應(yīng)標(biāo)明工程和物體的邊界，現(xiàn)狀和計(jì)劃的建筑物、道路和人行道，水源的流量和壓力，平均地下水位，電源的電壓和容量。地形圖上還應(yīng)標(biāo)明現(xiàn)狀和計(jì)劃栽培的植物、地面坡度、管道走向以及嚴(yán)禁噴灑的位置等。園林植物資料應(yīng)了解園林綠地類型、種植面積、配置結(jié)構(gòu)和綠地建設(shè)規(guī)劃，植物生育期、各生育階段及天數(shù)，需水規(guī)律，以及主要根系活動層深度、作物高度等。對于新定植的綠化苗木，需要估計(jì)3年后的根冠發(fā)育趨勢與耗水特征，以便選擇合適的灌溉方式。土壤資料土壤資料主要是指在灌溉區(qū)域內(nèi)，地表層至植物根區(qū)深度(多為80cm)內(nèi)的土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、容重、田間持水量、人滲速度、保水能力、現(xiàn)狀和計(jì)劃排水等資料。這些資料對所選擇的灌水器的灌水強(qiáng)度、綠地排水等關(guān)系甚大，是選擇灌水器的主要依據(jù)。水文氣象資料水文氣象資料應(yīng)包括綠地灌溉區(qū)域的日照、氣溫、降雨、蒸發(fā)蒸騰、濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、凍土深等，作為綠地灌溉需水量與制定灌溉制度的依據(jù)。由于噴灌的水量分布受風(fēng)的影響較大，因此，風(fēng)速是噴灌設(shè)計(jì)所必需的資料。供水水源與排水城市綠地灌溉水源——般有：居民飲用水、河水、井水、河湖水、工業(yè)循環(huán)水、再生217城市綠地節(jié)水是一門綜合性技術(shù)，包括工程措施、農(nóng)藝措施、生物措施等?，F(xiàn)行的城市綠地節(jié)水灌溉效益主要采用經(jīng)濟(jì)效益評價，采用的評價指標(biāo)主要是經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值和經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比等指標(biāo)。這些指標(biāo)雖然對經(jīng)濟(jì)效益有定量的描述，但忽略了技術(shù)指標(biāo)、社會效益和生態(tài)效益的作用。本章從社會，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、技術(shù)等多種要素出發(fā)，豐富與完善了現(xiàn)狀城市綠地節(jié)水評價指標(biāo)體系，制定了科學(xué)、合理、易于實(shí)施的評價方法，推動了我國城市綠地高效節(jié)水技術(shù)體系的建立。第一節(jié)城市綠地節(jié)水效益評價指標(biāo)的篩選與制定水效益的重要基礎(chǔ)和依據(jù)，用以定量地反映和衡量城市綠地的節(jié)水效益，識別和診斷不同地區(qū)、不同類型和不同模式的城市綠地節(jié)水中的限制性指標(biāo)及制約程度，評價不同地區(qū)、不同類型和不同模式城市綠地的節(jié)水現(xiàn)狀，為節(jié)水型城市綠地提供工作方向和量化指導(dǎo)。項(xiàng)評價指標(biāo)組成的評價指標(biāo)體系，并能夠反映出城市綠地節(jié)水灌溉項(xiàng)目評價的各項(xiàng)目標(biāo)要求。評價指標(biāo)體系的建立包括資料信息的收集、指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)確定、指標(biāo)的收集與篩選、指標(biāo)體系的篩選與簡化、指標(biāo)檢驗(yàn)等步驟。一、指標(biāo)體系分類城市綠地節(jié)水灌溉效益評價屆于多指標(biāo)決策問題，涉及技術(shù)、社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境等諸方面因素。由于涉及面廣，使得評價過程經(jīng)常帶有許多隨機(jī)性和模糊性。為了將多層次、多指標(biāo)、復(fù)雜的評價問題用較科學(xué)的計(jì)量方法進(jìn)行量化處理，將大量相互關(guān)聯(lián)、相互制約的復(fù)雜指標(biāo)之間的關(guān)系層次化、條理化，能夠區(qū)分它們各自對評價目標(biāo)影響的重要程度，并能夠?qū)δ切┲荒芏ㄐ缘闹笜?biāo)進(jìn)行恰當(dāng)、方便的量化處理。納為以下四大類指標(biāo)：草比例適宜性等。心健康、精神面貌等方面有一定的影響，表現(xiàn)在群眾歡迎的程度、文化娛樂效益等方面。第264頁3只采用經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率。在投入方面還要考慮項(xiàng)目投資、耗水量等。間接經(jīng)濟(jì)效益主要包括城市綠地的建成帶動整個城市房地產(chǎn)業(yè)增值，吸引外來投資，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。凈化調(diào)節(jié)空氣、消除噪音、降低環(huán)境污染等效益，可為城市提供一個潔凈美好的人居環(huán)境。另外，再生水和雨洪水的利用也是改善生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)。體系。二、指標(biāo)體系的確定原則評價指標(biāo)是關(guān)于某個特定對象屬性的測度，使對象屬性的具體化。隨著人們對事物認(rèn)識的不斷深化，描述評價對象功能的指標(biāo)往往不止一個，而是若干個，它們構(gòu)成了多指標(biāo)評價體系。確定指標(biāo)體系應(yīng)遵循以下的基本原則：益和生態(tài)效益。評價指標(biāo)體系應(yīng)能全面地、綜合地反映被評價對象的整體情況，從中抓住主要指標(biāo)，并適當(dāng)?shù)乜紤]次要指標(biāo)，以保證綜合評價的全面性和可信度。要指標(biāo)，以免造成評價指標(biāo)體系過于龐大，給數(shù)據(jù)資料收集工作增加困難。確定的人員的權(quán)威性、廣泛性和代表性。評價指標(biāo)需要不斷調(diào)整，以滿足人們判斷和決策的需要?？蓽y性原則。評價指標(biāo)應(yīng)盡量做到涵義明確，數(shù)據(jù)資料收集方便，計(jì)算簡單，易于掌握。數(shù)學(xué)模型處理，又可彌補(bǔ)單純定量評價的不足及數(shù)據(jù)本身存在的某些缺陷。樣可以簡化模型，使模型具有較好的特性。三、指標(biāo)篩選在實(shí)際的綜合評價活動中，并非是評價指標(biāo)越多越好，但也不是越少越好，關(guān)鍵在城市綠地節(jié)水是一門綜合性技術(shù)，包括工程措施、農(nóng)藝措施、生物措施等?，F(xiàn)行的城市綠地節(jié)水灌溉效益主要采用經(jīng)濟(jì)效益評價，采用的評價指標(biāo)主要是經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值和經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比等指標(biāo)。這些指標(biāo)雖然對經(jīng)濟(jì)效益有定量的描述，但忽略了技術(shù)指標(biāo)、社會效益和生態(tài)效益的作用。本章從社會，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、技術(shù)等多種要素出發(fā)，豐富與完善了現(xiàn)狀城市綠地節(jié)水評價指標(biāo)體系，制定了科學(xué)、合理、易于實(shí)施的評價方法，推動了我國城市綠地高效節(jié)水技術(shù)體系的建立。第一節(jié)城市綠地節(jié)水效益評價指標(biāo)的篩選與制定水效益的重要基礎(chǔ)和依據(jù)，用以定量地反映和衡量城市綠地的節(jié)水效益，識別和診斷不同地區(qū)、不同類型和不同模式的城市綠地節(jié)水中的限制性指標(biāo)及制約程度，評價不同地區(qū)、不同類型和不同模式城市綠地的節(jié)水現(xiàn)狀，為節(jié)水型城市綠地提供工作方向和量化指導(dǎo)。項(xiàng)評價指標(biāo)組成的評價指標(biāo)體系，并能夠反映出城市綠地節(jié)水灌溉項(xiàng)目評價的各項(xiàng)目標(biāo)要求。評價指標(biāo)體系的建立包括資料信息的收集、指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)確定、指標(biāo)的收集與篩選、指標(biāo)體系的篩選與簡化、指標(biāo)檢驗(yàn)等步驟。一、指標(biāo)體系分類城市綠地節(jié)水灌溉效益評價屆于多指標(biāo)決策問題，涉及技術(shù)、社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境等諸方面因素。由于涉及面廣，使得評價過程經(jīng)常帶有許多隨機(jī)性和模糊性。為了將多層次、多指標(biāo)、復(fù)雜的評價問題用較科學(xué)的計(jì)量方法進(jìn)行量化處理，將大量相互關(guān)聯(lián)、相互制約的復(fù)雜指標(biāo)之間的關(guān)系層次化、條理化，能夠區(qū)分它們各自對評價目標(biāo)影響的重要程度，并能夠?qū)δ切┲荒芏ㄐ缘闹笜?biāo)進(jìn)行恰當(dāng)、方便的量化處理。納為以下四大類指標(biāo)：草比例適宜性等。心健康、精神面貌等方面有一定的影響，表現(xiàn)在群眾歡迎的程度、文化娛樂效益等方面。第264頁3只采用經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率。在投入方面還要考慮項(xiàng)目投資、耗水量等。間接經(jīng)濟(jì)效益主要包括城市綠地的建成帶動整個城市房地產(chǎn)業(yè)增值，吸引外來投資，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。凈化調(diào)節(jié)空氣、消除噪音、降低環(huán)境污染等效益，可為城市提供一個潔凈美好的人居環(huán)境。另外，再生水和雨洪水的利用也是改善生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)。體系。二、指標(biāo)體系的確定原則評價指標(biāo)是關(guān)于某個特定對象屬性的測度，使對象屬性的具體化。隨著人們對事物認(rèn)識的不斷深化，描述評價對象功能的指標(biāo)往往不止一個，而是若干個，它們構(gòu)成了多指標(biāo)評價體系。確定指標(biāo)體系應(yīng)遵循以下的基本原則：益和生態(tài)效益。評價指標(biāo)體系應(yīng)能全面地、綜合地反映被評價對象的整體情況，從中抓住主要指標(biāo)，并適當(dāng)?shù)乜紤]次要指標(biāo)，以保證綜合評價的全面性和可信度。要指標(biāo)，以免造成評價指標(biāo)體系過于龐大，給數(shù)據(jù)資料收集工作增加困難。確定的人員的權(quán)威性、廣泛性和代表性。評價指標(biāo)需要不斷調(diào)整，以滿足人們判斷和決策的需要?？蓽y性原則。評價指標(biāo)應(yīng)盡量做到涵義明確，數(shù)據(jù)資料收集方便，計(jì)算簡單，易于掌握。數(shù)學(xué)模型處理，又可彌補(bǔ)單純定量評價的不足及數(shù)據(jù)本身存在的某些缺陷。樣可以簡化模型，使模型具有較好的特性。三、指標(biāo)篩選在實(shí)際的綜合評價活動中，并非是評價指標(biāo)越多越好，但也不是越少越好，關(guān)鍵在灌溉水的質(zhì)量：灌溉水的好壞直接影響園林樹木的生長。用于園林綠地樹懸浮物質(zhì)以及水溫等的差異，對園林樹木生長及水的使用有不同影響。如雨水含有較多的二氧化碳、氨和硝酸，自來水中含有氯，這些物質(zhì)不利于樹木生長，且費(fèi)用高；地表徑流水則含有較多的樹木可利用的有機(jī)質(zhì)及礦質(zhì)元素；而河水中常含有泥沙和澡類植物，若用于噴、滴灌水時，容易堵塞噴頭和滴頭；井水和泉水溫度較低，傷害樹木根系，需貯于蓄水池中，經(jīng)過一短時間增溫充氣后方可利用?？傊瑘@林樹木灌溉用水以軟水為宜，不能含有過多的對樹木生長有害的有機(jī)、無機(jī)鹽類和有毒元素及其化合物，一般有毒197912月國家頒布的《農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，水溫與氣溫或地溫接近。水是適時灌溉，也就是說在樹木最需要水的時候及時灌溉。根據(jù)園林生產(chǎn)管理實(shí)際，不妨將樹木灌水時期分為以下兩種類型：灌水。在我國，這種灌溉大多在久旱無雨，高溫的夏季和早春等缺水時節(jié)，此時若不及時供水就有可能導(dǎo)致樹木死亡。根據(jù)土壤含水量和樹木的萎焉系數(shù)確定具體的灌水時間是較可靠的方法。一般認(rèn)為，當(dāng)土壤含水量為60---80%60%儀器測定土壤中的水分狀況，來指導(dǎo)灌水時間和灌水量已成為可能。國外在果園水分管理中早已使用土壤水分張力計(jì)，可以簡便、快速、準(zhǔn)確反映土壤水分狀況，從而確定科學(xué)的灌水時間，此法值得推廣。所謂萎焉系數(shù)就是因干旱而導(dǎo)致園林樹木外觀出現(xiàn)明顯傷害癥狀時的樹木體內(nèi)含水量。萎焉系數(shù)因樹種和生長環(huán)境不同而異。我們完全可以通過栽培觀察試驗(yàn)，很簡單的測定各種樹木的萎焉系數(shù)，為確定灌水時間提供依據(jù)。就是在樹木需水臨界期的灌水。例如，在栽植樹木時，要澆大量的定根水；在我國北方地區(qū)，樹木休眠前要灌“凍水”或“封凍水”；許多樹木在生長期間，要澆展葉水、抽稍水、花芽分化水、花蕾水、花前水、花后水等。管理性灌溉的時間主要根據(jù)樹種自身的生長發(fā)育規(guī)律而定。總之，灌水的時期應(yīng)根據(jù)樹種以及氣候、土壤等條件而定，具體灌溉時間則因季節(jié)而異。夏季灌溉應(yīng)在清晨和傍晚，此時水溫與地溫接近，對根系生長影響小，冬季因晨夕氣溫較低，灌溉宜在中午前后。此外，還值得注意的是，不能等到樹木已從形態(tài)上顯露出缺水受害癥狀時才灌溉，而是要在樹木從生理上受到缺水影響時就開始灌水。灌溉制度準(zhǔn)的基本依據(jù)就是需水量，它決定了在一定的氣候、水文、土壤等條件下，植物生長所需要的水量和灌溉需水量等。雖然對植物需水量，國內(nèi)外還沒有一個技術(shù)權(quán)威的定義，但對需水量的估算和測定，多數(shù)學(xué)者有著較為一致的方法，其一般的計(jì)算公式為：ETc=Kc．Eto，其中,Etc為植物需水量,Kc為作物系數(shù)，是為參考作物騰發(fā)量，代表氣象條件對植物需水量的影響。灌水定額：灌水定額是指一次灌水的水層深度（m，或一次灌水單位面積的用水量（m3/h。目前，大多根據(jù)土壤田間持水量來計(jì)算灌水定額。其計(jì)算公式為：公式中，m--設(shè)計(jì)灌水定額（m；r--土壤容重(g/cm3)；h40100c；P1---適宜的土壤含水率上限（重量，可取田間持水量的80---100%P2---適宜的土壤含水率下限（60---70%；---0.70.9。應(yīng)用此公式計(jì)算出的灌水定額，還可根據(jù)樹種、品種、生命周期、物候期以及氣候、土壤等因素，進(jìn)行調(diào)整，酌情增減，以符合實(shí)際需要。灌水周期：灌水周期又叫輪灌期，在噴灌中，可按以下公式估算：W其中，T--灌溉周期（d，m--灌水定額（mm）,--0.70.9，—土壤水分消耗速率mm/。以上公式計(jì)算的結(jié)果，只能為設(shè)計(jì)提供粗約估算依據(jù)，最好能對土壤水分的經(jīng)常性變動進(jìn)行測定，以掌握適宜的灌水時間。目前，我國農(nóng)業(yè)灌溉中大田作物噴灌周期常為5—10日，蔬菜1—3日，綠地的灌溉周期可參照以上數(shù)據(jù)。法，要有利水分在土壤中均勻分布，充分發(fā)揮水效，節(jié)約用水量，降低灌水成本，減少土壤沖刷，保持土壤的良好結(jié)構(gòu)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，灌水方法也在不斷改進(jìn)，正朝機(jī)械化、自動化方向發(fā)展，使灌水效率和灌水效果均大幅度提高。我們根據(jù)供水方式的不同，將園林樹木的灌水方法分為以下三種：地上灌水①機(jī)械噴灌：這是一種比較先進(jìn)的灌水技術(shù)，目前已廣泛用于園林苗圃、園林草坪、果園等的灌溉。機(jī)械噴灌的優(yōu)點(diǎn)是，由于灌溉水首先是以霧化狀灑落在樹體上，然后再通過樹木枝葉逐漸下滲至地表，避免了對土壤的直接打擊、沖刷，因此，基本上不產(chǎn)生深層滲漏和地表徑流，既節(jié)約用水量，又減少了對土壤結(jié)構(gòu)的破壞，可保持原有土壤的疏松狀態(tài)，而且，機(jī)械噴灌還能迅速提高樹木周圍的空氣濕度，控制局部環(huán)境溫度的急劇變化，為樹木生長創(chuàng)造良好條件，此外，機(jī)械噴灌對土地的平整度要求不高，可以節(jié)約勞力，提高工作效率。機(jī)械噴灌的缺點(diǎn)是，有可能加重某些園林樹木感染真菌病害；灌水的均勻性受風(fēng)影響很大，風(fēng)力過大，會增加水量損失；同時，噴灌的設(shè)備價格和管理維護(hù)費(fèi)用較高，使其應(yīng)用范圍受到一定限制。但總體上講，機(jī)械噴灌還是一種發(fā)展?jié)摿薮蟮墓喔燃夹g(shù)，值得大力推廣應(yīng)用。機(jī)械噴灌系統(tǒng)一般由水源、動力、水泵、輸水管道及噴頭等部分組成。在汽車上安裝儲水箱、水泵、水管及噴頭組成一個完整的噴灌系統(tǒng)，灌溉的效果與機(jī)械噴灌相似。由于汽車噴灌具有移動靈活的優(yōu)點(diǎn)，因而常用于城市街道行道樹的灌水。③人工澆灌：雖然人工澆灌費(fèi)工多，效率低，但在交通不便，水源較遠(yuǎn)，設(shè)施條件較差的情況下，仍不失為