草坪地面灌溉需要哪些设备？

草坪地面灌溉主要设备是水泵机组。水泵机组包括水泵、动力机、管路、管路附件等（图7-4）。动力机包括内燃机、电动机或拖拉机。管路包括进水管路（吸水管路）和出水管路（压水管路）。管路附件包括滤网、底阀、弯头、变径接管、真空表、压力表、逆止阀和闸阀等。

图7-4 草坪地面灌溉设备

（1）水泵

①水泵的类型。水泵是草坪地面灌溉设备中的核心部件，是把动力机的机械能转变成抽送水的水力能，将水扬至高处或远处，以输送到草坪上。

水泵主要有离心泵、轴流泵和混流泵3种，如图7-5所示。其中，离心泵应用较广。离心泵中的液流，在离心力的作用下，沿与泵轴线垂直的径向平面流出叶轮。轴流泵中的液流在推力作用下，沿轴向流出叶轮。混流泵的叶轮出流方向介于离心泵和轴流泵之间，即在离心力和推力的共同作用下，液流沿斜向流出叶轮。

图7-5 水泵的类型

②离心泵的构造。离心泵通常由叶轮、泵体（壳体）、填料、密封装置、轴承、托架等组成，如图7-6所示。托架是整个水泵的支架，下部用地角螺钉固定于基座上，上部用两个轴承支承泵轴，由油室里的润滑油对轴承进行润滑。由于叶轮在泵轴一侧，故此型泵又称单级单吸悬臂式水泵。

图7-6 单级单吸式离心泵的结构

③离心泵的工作原理。如图7-7所示，当水从进水管进入水泵和泵内叶轮，泵内叶轮在动力机的带动下一起旋转时，由于离心力的作用，水便飞离叶轮向周围射去。射出去的水碰到泵壳时，速度变慢，相互拥挤，压力增加，于是水就从出水管夺口而出，把水沿出水管压到高处去。

图7-7 离心泵的工作原理

④潜水泵。潜水泵是将电动机和水泵直接联在一起，同时潜入水中工作的，是一种操作简便，结构紧凑的独特泵类。

潜水泵由电动机、水泵、扬水管和启动保护器等组成。电动机位于电泵下端，为密闭充水湿式结构。定子绕组用耐水电磁线制成。采用水润滑轴承。电动机上部装有骨架油封和防沙环组成的防沙机构，防沙性能较好。电动机上下两端各有一轴承室，装有滚动轴承和机械密封装置。电动机外壳设有两排进出水孔，使电动机工作时内部充满清水，确保电动机正常运行。水泵一般采用离心泵，由叶轮、泵壳、进水段组成，如图7-8所示。有离心式、混流式、轴流式3种。原材料均为铸铁。水泵位于电动机外伸轴上端。

图7-8 潜水泵的结构

（2）管路

抽水装置的输水管路，根据材质的不同，分为胶管、铸铁管、钢管、钢丝网水泥管、钢筋混凝土管、塑料管、黑铁皮管等。

铸铁管经久耐用，使用寿命长，几乎不需要维护，但比较笨重，一般只用于固定安装的泵站，是比较广泛使用的一种管材。

铸铁管是将生铁熔化后浇铸成的一种管道。常用的铸铁管道有承插式和法兰式两种，如图7-9所示。

图7-9 管路

（3）弯头

弯头用于管路改向拐弯处。市售成品弯头按圆弧度数通常可分90°、60°、45°、22.5°等多种，如图7-10所示，多用法兰边连接，并可分为固定和活络两种形式。

图7-10 弯头

固定泵站都用固定弯头（又叫“呆弯头”），而临时的小型水泵装置（如流动抽水船）则多用活络弯头，以便于转移和随地形调整出水方向。

管路上应尽量少用弯头，特别是进水管道上不宜转弯过多，以减少输水的水头损失。

（4）底阀

底阀装在进水管路的最下端，是一种单向阀，有盘形和蝶形两种，如图7-11所示。其功用是保证水泵启动时，进水管路和水泵内的水不漏掉，水泵工作后，阀门因水流压力差被水冲开，水被不断地泵入出水管路。当水泵停止工作时，阀门在自重和进水管路中水的重力作用下自动关闭，使泵内和进水管路内能保存余水，以备再次启动。一般底阀的水力损失大，易引发故障，故常取消底阀，改为无底阀抽水，在人工灌水的小型离心泵和混流泵上使用。滤网装在进水管吸水口和底阀的周围，常与阀体制成一体，用来防止水中杂物被泵吸入而造成事故。

图7-11 底阀

（5）闸阀

在水泵出水管路上设置闸阀，如图7-12所示。闸阀的作用为：

图7-12 闸阀

①对于采用真空泵充水的水泵装置，在启动抽真空时，用闸阀封闭出水管路。

②为了降低离心泵启动功率，启动时需用闸阀封闭出水管路。

③当水泵正常停机时，关闭闸阀，防止水流倒流，使电动机在轻载下平稳地停下来，确保安全。

④闸阀在水泵运行过程中可用来调节扬程、流量，以免发生超负荷事故。

（6）逆止阀

逆止阀又名单向阀，如图7-13所示。通常安装在出水管路上，介于水泵和闸阀之间，水流只能沿正向（与箭头相反方向）流过。其作用主要是：因事故停机而来不及关闭闸阀时，逆止阀内闸板受管内回流的冲击和本身自重的作用，在短时间内即自行关闭而隔断水流，以防止水泵叶轮迅速倒转而损坏机件。

图7-13 逆止阀

逆止阀多用于扬程较高的水泵装置。由于逆止阀易发生故障，水力损失较大，且会因停机时逆止阀突然关闭产生的水锤使水管破裂。故对于轴流泵、混流泵和扬程不太高的离心泵，其出水管路上均不用逆止阀，而多用拍门来代替，停机时拍门自动关闭，阻止水流倒流。黑色橡胶可保证关闭严密，为防止拍门突然关闭引起水锤压力，在出水管侧设置缓闭逆止阀，或在出水管口附近焊一根直径为出水管径1/6～1/5的空气管，以便在拍门关闭时进行补气。

（7）拍门

拍门是装在管路出口的单向阀，如图7-14所示。拍门的一端与管口铰接，另一端可以自由开关。水流从管内冲击时，门（盖板）被冲开。停泵或水流倒逆时，门靠自重及水流的带动迅速将管口盖住。在盖板与管口密合处，设有橡胶圈，以减小关门撞击力和减少缝隙漏水。

图7-14 拍门

（8）软接头

草坪地域高高低低，输水管路不可能都在一个平面，这就需要将某段管路变换一定角度，因此泵站须配备柔性接管，以适应因泵房与出水池沉陷过多，使出水管路受力折断。这种柔性接管就是软接头，它由两片法兰与一段橡胶短管组装而成，如图7-15所示。软接头的两头橡胶口内镶有钢丝骨架，橡胶短管内腔上嵌有尼龙布内衬，这就确保了软接头不易折断、拉裂。

图7-15 软接头

喷灌需要用哪些材料和设备？每亩投入大约多少？

要说经济实用，还属田里建设小型灌溉水渠联通主渠，只需一次投资，维护成本几乎没有。只不过这样子的话会造成过量使用水资源，不符合节约用水的理念。你如果从长远看的话，现在可以建设喷灌系统，这样子的话一次投资后续只需维护，使用时间越长成本越低，并且相对大水漫灌会省很多水。至于滴管的话，这要看你愿不愿意投资了，节水没问题，这个单次的话成本也确实不高，但是每年都要铺一次，比较繁琐耗费人力，隐形成本不小。

喷灌

喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差，把具有一定压力的水喷到空中，散成小水滴或形成弥雾降落到植物上和地面上的灌溉方式。

设备

将有压水流通过喷头喷射到空中，呈雨滴状散落在田间及农作物上的农田灌溉设备。其灌溉用水可经水泵增压，也可利用高水位水源的自然落差。用水泵增压的喷灌设备包括动力机、水泵、输水管道和喷头等部分；利用自然落差的喷灌设备可不用动力机和水泵。

固定式喷灌系统

除喷头外，各组成部分在长年或灌溉季节均固定不动。干管和支管多埋设在地下，喷头装在由支管接出的竖管上。操作方便，效率高，占地少，也便于综合利用（如结合施肥、喷农药等）和实现灌溉的自动控制。但需要大量管材，单位面积投资高。适用于灌溉频繁的经济作物区（如蔬菜种植区）和高产作物地区。

半固定式喷灌系统

喷灌机、水泵和干管固定，而支管和喷头则可移动。移动的方式有人力搬移、滚移式，由拖拉机或绞车牵引的端拖式，由小发动机驱动作间歇移动的动力滚移式、绞盘式以及自走的圆形及平移式等。其投资比固定式喷灌系统少，喷灌效率较移动式喷灌系统高。常用于大田作物。

① 绞盘式喷灌机。由干管上的给水栓通过软管供水。有3种类型：一种是将钢索绞盘连同驱动绞盘用的动力机、喷头等装在喷灌车上，钢索的一端固定在地头牵引喷灌车前进；另一种是将钢索绞盘及其动力机置于地头，通过钢索牵引装有喷头的喷灌车前进；还有一种是将作为供水支管的软管卷绕在绞盘上，绞盘及喷头装在喷灌车或滑橇上，由软管牵引前进。水力驱动的绞盘式喷灌机是利用干管引来的高压水，通过水涡轮驱动绞盘作业，免去了动力机。

②圆形喷灌机和平移式喷灌机。均为多塔车自走式，即将装有许多喷头的薄壁金属支管支承在若干个可以自动行走的塔车上。各塔车都有一套调速、同步、安全控制和驱动系统，使整个支管系统在电力或水力驱动下，自动协调地作缓慢直线运动或绕其一端作回转运动。圆形喷灌机（图1）由中心枢轴处供水，支管长60～800米,转一圈的时间为8小时至7天，控制面积150～3000亩，自动化程度很高。但喷洒面积为圆形，为解决方形地块上四个边角地带的灌溉问题，有的装有角喷装置,即在支管的末端装设伸出喷杆或远射程喷头，当转到边角地带时自动接通。平移式喷灌机是通过软管由渠道或固定干管上的给水栓供水。由干管供水时，喷灌机行走一定距离后要移动软管,改接在下一个水栓上，因而自动化程度较低，但喷灌后不会留下边角。

移动式喷灌系统

除水源外，动力机、水泵、干管、支管和喷头等都是可以移动的，因而可在一个灌溉季节里在不同地块轮流使用,提高了设备利用率，并可节省单位面积投资，但工作效率和自动化程度低。常用的类型中，有的是动力机和水泵装在手推车或手架上的轻、小型喷灌机，其喷头装在轻便三角架上，通过软管同水泵连接；有的是将水泵同喷头装在手扶拖拉机上的小型喷灌机，由手扶拖拉机的动力输出装置驱动水泵作业；有的是装在大、中型拖拉机上的双悬臂式喷灌机。移动式喷灌系统适用于灌溉次数较少的大田作物和小块地段。

此外，在有条件的地区，还可发展自压喷灌。其优点是可以利用水的自然落差，不需动力机和水泵，设备简单，操作方便，使用成本低。

喷头种类

喷头是将有压水喷射到空中的部件。喷头的射程大小同水的压力高低直接相关。低压喷头工作压力为0.1 ～0.2兆帕，射程为5～14米，又称近射程喷头；中压喷头工作压力为0.2～0.5兆帕，射程14～40米，又称中射程喷头；高压喷头工作压力为0.5～0.8兆帕，射程在40米以上，又称远射程喷头。

常用的结构型式有单列和多列孔管式喷洒器,折射式、缝隙式和离心式固定喷头，以及摇臂式、叶轮式、垂直摆臂式、反作用式和全射流式旋转喷头等。

摇臂式

应用较广的一种。它是在喷管上方的摇臂轴上，套装一个前端设有偏流板（挡水板）和导流板的摇臂（图2）。压力水从喷管的喷嘴中喷出时,经偏流板冲击导流板，使摇臂产生切向运动力绕悬臂回转一角度，然后在扭力弹簧的作用下返回并撞击喷管，使喷管转一角度,如此反复进行，喷头即可作全圆周转动。

全射流

利用射流元件的附壁效应，将喷嘴作为射流元件，使水流偏离喷嘴中心轴线，从而形成水流对喷头的反作用力矩，推动喷头旋转。用换向器开闭射流元件控制孔，即可切换水流使喷头反转，实现扇形喷灌。

折射式

使喷嘴射出的水流，射到散水锥上被击散成薄水层向四周折射。是一种结构简单，没有运动部件的固定式喷头。有外支架式、内支架式和扇形喷洒式等类型。压力较低，广泛用于苗圃、花园的固定式灌溉系统和半固定式喷灌系统的自走式喷灌机上。

水泵

常用为卧式单级离心泵，扬程一般为30～90米。深井水源采用潜水电泵或射流式深井泵。如要求流量大而压力低，可采用效率高而扬程变化小的混流泵。移动式喷灌系统多采用自吸离心泵或设有自吸或充水装置的离心泵，也使用结构简单、体积小，自吸性能好的单螺杆泵。

管道及附件

喷灌设备的管道系统包括固定管道系统和移动管道系统两类。固定管道系统与建筑工地和水利工程使用的管道系统相同，常用有铸铁管、普通钢管、预应力或自应力钢筋混凝土管、石棉水泥管及塑料管等，多数埋设于地下。

移动管道系统是喷灌专用的管道系统，常用镀锌薄壁钢管、铝合金薄壁管和塑料管。镀锌薄壁钢管重量较轻而强度较高,能经受碰撞，防蚀耐磨，使用寿命较长,带有双挂钩球形或其他形式的快速接头，以及S 形连接管、弯管接头、三通、支承架管附件。

铝合金薄壁管具有重量轻、强度高、耐腐蚀、使用寿命长、材料能回收等特点,但成本较高，弹性较差，不易修补。配有双挂钩球形、单挂钩承扦式等快速接头及S形连接管、给水栓等成套附件。

用于喷灌设备的塑料管品种很多，常用的有聚氯乙烯硬（软）管、高压聚乙烯半软管、改性聚丙烯硬管、钙塑聚乙烯硬管、维塑软管等。制造工艺简单,有一定的柔性，可适应地形变化，管壁光滑、耐腐蚀性好，重量轻，使用方便；但易受温度影响及易受紫外线辐射而老化。

硬塑料管一般适用于地下埋设的固定管道系统；软塑料管以维塑软管居多，在轻、小型喷灌机上获得广泛应用，其工作压力一般为0.4～0.5兆帕，多采用内转环式或旋扣式快速接头。

投入资金/每亩

常规施工：800-1000元/亩。

但具体要根据喷灌形式和材料种类决定。喷灌分为固定式和半固定式喷灌等多种方式，材料种类有：PE、UPVC，铝管、软带等。所以纯粹的说一亩地多少钱无法确定。