[灌溉设计]别墅庭院灌溉设计要点
近年来随着房地产业的兴起和现代居住水平的提高，我们周围出现了众多由别墅组成的住宅 庭院。这类住宅具有个性建筑，分布零散独立，环境要求高等特点，与其他类型住宅相比， 其最大的优点就在有较大的绿化空间。环境绿化水平已成为别墅庭院优劣的重要标志之一。 现在的别墅庭院开发不再单只注重建筑的设计，配套环境已成为开发商销售的重点。
俗话说“三分建，七分养”，环境绿化水平的高低，不仅与设计创意和精心施工有关，更与 后期的养护管理有关，只有高质量、高水平的养护管理，庭院景观才能逐渐达到理想的效果。
作为养护管理的重要环节，如何浇水是庭院养护的重要内容，因此，我们特地针对庭院灌溉 系统做以下介绍和分析：
1.别墅庭院灌溉的目标
庭院灌溉的目标是在维护庭院景观效果的同时节水和降低成本。 随着全球人口增加以及生活方式改变而引起的水需求增长，水资源短缺与需求增加的矛盾越来越突出；灌溉不再仅仅是满足植物健康生长，而是在满足景观需求的同时要节水，如何发 展节水型灌溉已成为灌溉技术发展的主要方向。
2.别墅庭院灌溉方法
2.1 人工灌溉：如下图所示，这种方法一般是从水龙头（取水阀）或移动水泵处取水，然 依靠人工拉皮管的方式灌溉。目前，我们国内大部分别墅庭院的灌溉都是依靠这种方式来进 行的。
这种方法的优点是：安装和操作简单，初期投资小；比较灵活。
这种方法的缺点是：需要人工操作，比较费力，灌溉质量几乎完全取决于操作人员的态度和心情，均匀度和植物需水很难得到保证，而且对水资源的潜在浪费也很大
移动水泵（一般用汽油泵）的噪音也会对庭院安静的环境造成影响。
随着水费和人力成本的增加以及灌溉知识的普及，这种方法正逐渐被自动化程度越来越高的 自动灌溉方式所取代。
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人工灌溉 |
2.2 自动灌溉：
2.2.1 自动灌溉系统的基本组成
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自动灌溉系统组成: 一个典型的自动灌溉系统一般由水泵、过滤器、管道、阀门、控制器和灌水 器（喷头、滴头等）组成。
1）水泵：为灌溉系统提供压力和流量都符合要求的动力水。水泵并非必需的，对于庭院灌 溉系统来说，如果采用自来水作为灌溉水源，如果水压和流量能满足灌溉要求，水泵就不需 要。
2）过滤器：用来防止灌溉水中可能存在的颗粒物进入阀门和灌水器造成堵塞，保证系统正 常工作。过滤器并非必需的，不同灌水器对过滤要求不一样，如果水源水质本身能满足灌水 器的要求，就不需要安装过滤器；反之，需要安装。
3）管道：将水输送到各个灌水器，庭院灌溉一般以 UPVC 或 PE 或 PPR 等塑料管作为输水 管道，水压要求一般都在 5 公斤以下；管径大小通常由设计确定。
4）阀门：用来控制灌溉系统中水流的开启和关闭，由控制器输出的电压产生磁场实现自动 开闭的阀门通常称为电磁阀。
5）控制器：通过程序设置，定时输送或切断 24V 交流电或 9V 直流电到电磁阀，以实现电 磁阀的自动打开或关闭。
6）灌水器：灌水器将水按照需要的方式输送给作物。根据灌水器的类型我们将灌溉分为两 类：喷灌和滴灌。
7）辅助设备：从灌溉系统安装和维护的方便性、运行的安全性和可靠性考虑，灌溉系统还 需要一些必要的辅助设备，如：压力表、流量表、传感器、真空阀(进、排气阀)、泄水阀、 压力调节装置、阀门箱、控制电缆及喷头绞接等。
2.2.2 自动灌溉的分类
2.2.2.1 按灌溉方式分为：
1）喷灌：指灌水器将水以喷洒的形式输送到作物叶面，特点是喷射距离远、覆盖面积大、 喷洒均匀、喷洒时可以冲洗叶面灰尘、受风的影响比较大。一般适合于密植植物尤其是草坪 的灌溉。
1.1）摇臂喷头：喷灌技术从上世纪 30 年代被发明，至今已有近 80 年的使用历史，其喷头 最初为摇臂式，称为摇臂喷头，这类喷头的优点是结构比较简单，对过滤要求很低。缺点是： 依靠水力撞击转动，工作时噪声比较大，如果用于庭院灌溉，对于庭院安静有影响；而且这 类喷头安装于地面以上，给修剪带来不便，对庭院视觉也有影响。鉴于这些原因，这类喷头 在景观灌溉中逐渐被地埋式喷头取代，但在农业灌溉尤其是大田灌溉中仍被大量使用。
1.2）地埋式喷头：这类喷头平时安装于地面以下或隐蔽于植物中，工作时在水压作用下弹 出地面，工作完毕在内置弹簧作用下又缩回地面，不影响景观，也不影响修剪工作，非常适 合于景观灌溉。地埋式喷头根据驱动装置的不同又分为地埋式散射喷头和地埋式旋转喷头。
地埋式散射喷头没有驱动装置，出水口通常为缝隙式，喷洒成伞状，喷洒距离比较短，一般 在 1-5 米之间，有多种形状和距离的喷嘴可以选择，喷洒角度可以在 0-360°之间调节，所 以很适合于庭院小块绿地的灌溉。
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| 散射喷头 | 散射喷头喷洒图 |
地埋式旋转喷头一般为内置齿轮驱动（转速均匀、没有噪音），出水口为孔状，喷洒时会旋转以覆盖所需灌溉区域，喷洒距离比较远，一般在 6-15 米之间，有多种距离的喷嘴可以选 择，喷洒角度可以在 0-360°之间调节，一般用于庭院中大片绿地（宽度一般 6 米以上）的灌溉。
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| 旋转喷头 | 旋转喷头喷洒图 |
2）滴灌：也称为微灌，通过滴头将水缓慢而稳定地直接输送到植物根部土壤的灌溉方法。
2.1）滴灌作为目前最节水的灌溉方式，在全球范围内正在得以广泛推广，它具有如下优势：
l 精确控制植物根区中的水。
l 减少杂草生长。
l 蒸发损失最小（甚至可忽略）。
l 减少了蒸发和漫流，灌溉效率高（水的利用率可以达到 90%以上）。
l 有利的植物生长（使植物更茁壮、健康）。
l 运行时间灵活：白天、大风条件和行人在场期间的都可以灌溉。
l 适应性广：从理论上讲，任何坡度、任何形状的绿化都可以通过滴灌进行自动灌溉
2.2）滴灌的缺点包括：
l 需要过滤以防止滴头堵塞，过滤精度通常要求 120 目以上（电磁阀后一定要加过滤器）。
l 滴头出现问题时，不能直观地察觉到，要细心检查才能发现。
l 灌溉时，不能起到冲刷叶面的作用。
2.3）滴灌的关键部件是滴头，它有多种流量和形状规格可选，按照滴头放置方式，滴灌可 以分为滴灌管（滴灌带）和滴头（单出口和多出口）。
滴灌管（带）特点
l 滴头按一定间距内镶在输水软管内
l 滴头间距固定（通常为30、45、60厘米）
l 适合于比较密植的植物灌溉，如成片的乔木、灌木等
l 敷设长度与压力有关
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| 滴灌管铺设 | 滴灌管工作 |
滴头特点：
l 单出口或多出口
l 与输水管之间采用倒刺或螺纹连接
l 安装方便、灵活：可以根据植物位置和大小，按需要任意设置滴头位置和数量
l 特别适合于稀疏植物灌溉
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| 单出口滴头及其工作图 |
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| 多出口滴头特别适合于盆栽或丛栽植物灌溉 |
3）微喷：
微喷严格来讲是喷灌的一种，只是它的流量小、喷洒距离短、降雨强度小，非常适合于花卉 等地衣植物的灌溉。
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| 微喷效果图1 | 微喷效果图2 |
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| 涌泉头喷效果 | 涌泉头布置 |
2.2.2.2 按控制方式分为：
1）手动控制：阀门的开关通过人工操作。 这种方式的特点是：
l 不需要控制器和电磁阀，人工开启阀门，投资稍便宜。
l 灌溉时间不确定，随意性大，过量灌溉的可能性大。
2）自动控制：阀门的开关通过控制器输出的电压控制。 这种方式的特点是：
l 需要控制器和电磁阀。
l 灌溉时间按设定值自动运行，灌溉较精确。
l 可以连接雨量传感器和湿度传感器等，在雨天自动停止灌溉。
l 投资比较小
这种方式在目前的灌溉系统中使用最普遍。
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| 控制器安装 | 雨量传感器安装 |
l 通过气象站收集的实时气象数据，计算出植物蒸发蒸腾并以此作为灌溉需水量的标准。
l 基本可实现精确灌溉。
l 可以连接压力传感器和流量传感器等，对灌溉故障做出报警和处理。
l 可以通过计算机实现远程控制。
l 投资比较高 这种方式多用于高尔夫球场、大型公园和私家庄园等绿化面积大的地方。
3.别墅庭院灌溉需求特点
3.1 多样性：别墅庭院通常是一个由乔木、灌木、花卉、草坪等多种植物组成的生态群 落，不同植物对水分的需求各不相同。作为向植物供水的灌溉系统，也应当尽量根据不同植物 的需水规律和需水量向植物提供“合理”灌溉，所以庭院灌溉在类型上也具有多样性，通常需 要采用喷灌、滴灌、微喷等多种灌溉方式的组合。
3.2 空间小：别墅庭院绿化空间通常比较小，而且为了营造出曲径通幽的氛围以及划分不同 的功能区域，庭院绿化经常会被园路等分割成众多分散区域，这些小块区域对灌溉的选择提 出了很高要求。
3.3 多功能性：
l 庭院灌溉一方面要为植物提供必要的水以维护景观的美丽。
l 一方面还要考虑节水，避免浪费。
l 同时，灌溉尤其时喷灌和微喷在喷洒时本身也是一道景观（喷洒形状具有多样性，类似于喷泉），为庭院增添了动感；喷洒后的植物叶面犹如被雨水清洗过更具生机。
3.4 操作简单：通过简单的时间程序设定，系统自动运行，不需要花费时间。
4.别墅庭院灌溉设计要点：
4．1 确定水源：在做庭院灌溉系统设计时，首先需要了解的就是灌溉水源，采用什么水源？ 流量和压力是多少？
如果采用自来水作为灌溉水源，需要了解自来水管径和水表尺寸，并用压力表测试水压。
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| 用压力表测静水压 | 根据对照表查出水源可获取的动水压和流量 |
水源可获取的水压和流量是灌溉设计的依据。
4.2 确定庭院植物配置和布局：
测量并按比例描出准确的庭院布局，包括植物配置、绿地形状、道路、墙面等与灌溉有关的 信息。
4.3 选择合适的灌溉方式：
4.3.1 草坪区宜采用喷灌：
l 宽度 2-7 米：宜选用地埋式散射喷头
l 宽度 7 米以上：宜选用地埋式旋转喷头
4.3.2 密植灌木区可以采用喷灌或滴灌：
l 灌木喷灌：宜选用弹出高度高（30 厘米）的地埋式散射喷头
l 灌木滴灌：宜选用滴灌管，可以在滴灌管上增加滴头以满足不同灌木对水的需求。
l 出于节水和冲洗叶面的双重需要，可以采用滴灌进行日常灌溉，用喷灌冲洗叶面。
4.3.3 乔木可以采用滴灌或涌泉灌：
l 乔木滴灌：可选用流量比较大的单出口滴头或多出口滴头
l 乔木涌泉灌：选用涌泉头，涌泉头可以暴露安装在给水管上，也可以安装在一种 叫根部灌溉器的容器内，埋入乔木根部土壤，直接向乔木根部灌溉。
l 乔木和灌木可以组合灌溉，如下图所示。
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| 乔木和灌木采用组合滴头灌溉 |
4.3.4 花卉和地衣宜选用微喷。
4.4 灌水器布置:
4.4.1 喷头布置：
l 布置间距：间距不能超过喷洒半径的 1.2 倍，否则均匀度会受影响；通常采用等间距布 置（以喷洒半径作为喷头之间的距离）。
l 布置形状：一般以三角形或矩形布置，等三角形布置的均匀度最好。
l 喷灌强度（降雨强度）匹配：喷灌强度相差大的喷头不能放在一个阀内，散射喷头的喷 灌强度一般在 40-50mm/小时，旋转喷头的喷灌强度一般在 10-15mm/小时，所以这两类 喷头一般不能放在一起。
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| 庭院灌溉喷头布置 |
4.4.2 滴头或涌泉头布置：
l 选压力补偿滴头
l 支管末端要留冲洗口
l 对乔木或大的灌木：布在树冠中心透影位置；一般采用偶数对称布置；随着树的生 长，滴头位置相应向外移动。
l 建议设覆盖层以保护软管
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| 涌泉头布置 |
4.4.2 滴灌管布置：
l 选压力补偿滴灌管
l 滴头间距：根据植物稀疏程度选择
l 滴灌管间距：根据植物稀疏程度，一般取 50 厘米。
l 支管末端要留冲洗头。
l 隔 30-50 厘米要做固定
l 可以浅埋：埋深不超过 5 厘米
l 建议设覆盖层以保护滴灌管
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| 滴灌管及空气阀布置 |
4.5 灌溉分区: 由于水源的流量是固定的，而且不同植物对水的需求不一样，同时不同
灌水器的灌溉强度也不一样，所以通常不是所有灌水器同时工作，要划 分成若干区域，分区域逐个灌溉。
分区原则：
l 单个轮灌区的流量不超过水源流量。
l 不同灌溉强度的灌水器不要放在一个轮灌区。
l 需水差异大的植物（如乔木和草坪）不要放在同一个轮灌区。
l 按分区流量确定电磁阀尺寸大小。
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| 电磁阀布置 |
4.6 水力计算和管道布置:灌溉分区完成后，需要布置管道走向，然后进行水力计算，确定各级管道管径。
4.7 控制器选型和布线：灌溉分区完成后，根据分区多少和功能要求，选择相应容量的控制 器；将控制线引到各个电磁阀，控制线一般沿管沟走。
4.8 其它设备选型：包括可能需要的泵、过滤器、阀门箱（用来安装阀门和线接头）、泄水 阀、空气阀等等。
5.结束语
一套经专业设计和安装的灌溉系统对于别墅庭院来说是一项性价比很高的投资，它只需要花 费很少的费用就可以帮助业主：
l 节省时间：它自动运行，不需要人工浇水。
l 节省水资源：它会准确地将适量的水供给植物，比人工灌溉节水。
l 提供合适的水分，保证植物健康生长，系统本身工作时也是一道美丽的景观。
l 植物的健康生长才能营造出一个美丽宜人而健康的居住环境，愉悦我们的心情。
6. 附：灌溉水的合理利用——致庭院用户
您也许不曾想到过利用灌溉系统来节省水资源，但是如果您的灌溉系统设计、安装和维 护都很合理，它们就能帮助您用最少的水来保证植物健康生长。下面就是关于合理利用灌溉 水的一些建议。
1、 避免过量灌溉 大多数的灌溉水都不可能被完全吸收，有的水因为浇灌速度太快形成径流而损失，有的 水则因为蒸发而损失，但是水的最大浪费来自于过量灌溉，土壤就像海绵，它对水的保 持能力是有限的，灌溉时最多使土壤含水量达到这个上限，超过此上限的灌溉水在植物 根区以下通过深度渗透而流失，不能被土壤保持，因此不能被植物利用，所以在使用灌 溉系统时，灌溉深度不宜超过植物主要根系活动深度（即根量占总根量 80-90%土层深 度）。
2、考虑土壤的渗透能力 在坡度大和土壤渗透能力差的地方，需将灌水时间分成若干时间段进行以免产生径流损
失。比如在某个灌溉区域，根据植物需水量的要求需要灌溉 20 分钟，但是当灌至 5 分钟时 径流产生，如果继续灌溉，大量的水都将流失，在这种情况下我们可以将这 20 分钟分成 4 个时间段，每段灌 5 分钟，中间间隔 15 分钟以供土壤渗透。灌溉控制器一般每个程序都设 有 4 到 8 个启动时间,可以通过多次启动来实现分段灌溉。有些控制器更是专门为此设计了 “循环+入渗”功能。
3、选择合理的灌溉时间 傍晚浇水并非好主意，因为这样一来植物叶面在整个夜晚都是湿润的，这将为真菌的入 侵创造有利条件；中午浇水对植物而言是个好的选择，但是在中午由于蒸发产生的水损 失也越大。我们可以尝试从早上 5.00---10.00 浇水。这个时间段的阳光不强、风比较平静、温度也比较凉爽，在这种情况下，叶面的水在白天被晒干，能减少感染真菌的机率，也能减少高温引起的水分蒸发。另外，需要注意的是在风比较大的情况下，要使用低仰 角喷嘴，以减小水的漂移。
4、分区灌溉 任何灌溉系统的目的都是供给植物以适量的水，避免浪费。不同植物的需水量也不同， 只要我们根据植物的不同类型将灌溉系统分为若干区域，每个区域单独设置运行时间就 可以确保每种植物只获得需要的水。比如相对地被植物、灌木或树木，草坪的根系更浅， 对水的需求更大也更频繁，在灌溉系统中就最好不要把它们分在同一区域。
5、 保持合理的剪草高度 草坪不宜修剪的过低以避免根部过多地暴露在阳光下增加水分蒸发。
6、 保持正确的喷洒角度 如果您安装有喷灌系统，请确保喷头喷洒角度调节准确以避免将水洒到车道或人行道造 成浪费；在进行灌溉设计时对场地边角的处理也必须加以考虑，而不仅仅只考虑减少边 角的喷头以降低短期成本。另外，适当的角度调节还可以使喷头喷出的水滴比较大，降 低其雾化程度，从而减小风对喷头工作的影响。
7、滴灌的运用 对于单独的树木、花卉或盆栽植物，滴灌是到目前为止最有效的灌溉方式，它将水直接 送至植物根部并缓慢渗入土壤，它不但能最大限度地减少水的蒸发、避免径流的形成， 同时也能抑制其它有害物种的生长，因为这些物种得不到足够的、生长所必需的水分。
8、 适当的覆盖 在土壤表面覆盖一层适当的覆盖物有助于保持土壤的温度和湿度可以有效地降低水分 蒸发、减少种子流失、防止土壤板结。覆盖物可以选择有机物如木屑和堆肥，也可以是 无机物如石灰石和具有透气性的塑料，但不能使用非透气性的覆盖物以避免影响种子的 呼吸。
9、 雨水的利用 您有必要根据季节和气候变化调整您的灌溉制度，您也最好在您的灌溉系统中安装雨量 传感器，当降雨量达到一定值后，传感器感应到这一数值并将信号传到控制器，灌溉系 统将自动切断，从而避免重复灌溉以充分利用雨水这一免费的天赐礼物。
总之，在设计或使用灌溉系统时：需要综合考虑土壤、气候和植物类型来确定灌水方式、 灌水量和灌水时间，从而做到精准灌溉。