草坪喷灌需要哪些设备？

在草坪管理中，最常采用的是喷灌。喷灌不受地形限制，还具有给水均匀、节省水源、便于管理、减少土壤板结、增加空气湿度等优点，是草坪灌溉的理想方式。

草坪喷灌系统由水源、水泵和动力机、输配水管道系统、阀门与控制系统、喷头附属设备、附属建筑物等组成，如图7-16所示。

图7-16 喷管系统的组成

（1）水源

喷灌系统的水源可以是河流、湖泊、水库、池塘、井水或渠道水等。水源设计保证率要求不低于85%，且应满足喷灌在水量和水质方面的要求。对于轻小型移动式喷灌机组，应设置满足其流动作业要求的坪床水源工程。

（2）水泵和动力机

除使用自流水头以外，喷灌系统的工作压力均需由水泵提供，与水泵配套的动力机应尽量采用电动机，无电地区一般使用柴油机，轻小型喷灌机组为移动方便通常使用喷灌专用自吸泵并配以柴油机或汽油机。一般中小型喷灌工程往往用水泵一次性完成提水和加压上作，而建设大型喷灌工程时为了降低系统工作压力，通常采用分级加压的方式。喷灌系统工作流量变化大时，应对水泵的运行进行调节，最常用的有增减水泵开启台数和配备压力罐进行水泵工作时间调节等方式。

（3）管道系统

喷灌使用压力水，一般采用压力管道进行输配水。喷灌管道系统应能承受一定的压力并通过一定的流量，通常分为干管和支管两级。干管起输配水作用，支管是工作管道，支管上按一定间距安装竖管，喉管上安装喷头。压力水通过干管、支管、竖管经喷头喷洒到地面上。管道根据铺设状况可分为地埋管道和地面移动管道。

（4）阀门和控制系统

所有灌溉系统都有一套阀门，以调节通过本系统的水流，自动化系统的遥控阀是由控制器操作的。控制器的基本部件包括一个钟表、定时器和称为端站的一系列终端，每个终端（或端站）用电线或水管连接到一个或多个遥控阀上，每个阀依次操作一个或数个喷头。每个端站控制一定区域。定时器上的表按预定时间按顺序一个一个地给一系列终端供电，各端站接通，即可灌溉该终端所覆盖的区域。较小的灌溉系统只有一个控制器；而大型设施，如高尔夫球场灌溉系统，有一个能编制程序并能控制一系列附属的坪床控制器的中央控制器。控制器可连接在测量土壤水分的张力计上。更高级的控制器可带传感器，能自动关闭灌溉系统。

（5）喷头

喷头是喷灌系统的专用设备，形式多种多样。其作用是将管道内的连续水流喷射到空中，形成众多细小水滴，洒落到地面的一定范围以补充土壤水分。对喷头的基本要求是能使连续水流变为细小水滴，称为雾化；使水滴较均匀地喷洒到地面的一定范围内，称为合理的水量分布；单位时间内喷洒到地面的水量应适应土壤渗透能力，不产生径流，称为适宜的喷灌强度。

（6）附属设备与附属工程

喷灌系统还需要一些附属设备和附属工程。如果从河流、湖泊、渠道取水，则应设拦污设施。为保护喷灌系统安全运行，必要时应设置进排气阀、调压阀、减压阀、安全阀等。为使喷灌系统安全过冬，应在喷灌季节结束后排空管道中的水，故需设泄水阀。为观察喷灌系统的运行情况，在水泵进出管路上应设真空表、压力表和水表。在各干支管道上设置必要的闸阀，以便配水和检修。此外，还需要根据系统规模设置必要的水泵房、配电工程等设施。

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