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植物墙做法(9):立体绿化的浇灌技术上

植物墙百科 2021-11-18 2,028 次 0 来源:中国花卉报:吴锦华
立体绿化浇灌技术

俗语说“活不活在于水,长不长在于肥”,可见水肥对植物生存和生长的重要性,而立体绿化作为特定形式的特殊绿化,对水的管理显得更为重要。

当前应用于立体绿化工程中,最常用的浇灌技术是滴灌和微喷射,这两种技术统称喷灌技术。

论哪种水苔,吸水量都较大,过的浇水会使水苔基质过湿,在基质表面形成绿藻产生异味,滋生病菌,容易使原有根系腐烂影响植物生长。一种常见的特征是,通过管道输送高压水源,同时通过施肥泵向浇灌水中添加溶于水的矿物营养物或杀虫剂,最后通过灌水器将其输送到植物根系和附近的土壤中,完成灌溉。

滴水,就是通过管道将有压水流输送到每个滴头,以细小的水流或水滴精确地到达每棵植物的根部,实现植物的灌溉;

微型喷射,是有压水流通过管网进入微量喷头,将水流喷射或雾化成小水滴和水雾,从而浇灌植物,冲刷叶片,增加环境湿度。

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嵊州边坡上部采用微喷浇灌

立体绿化灌溉系统的组成

与农业灌溉一样,立体绿化的喷滴灌系统也是由四部分组成,即水源、首部、管网、灌水器。

对于具体的项目,各组成部分可分为简单配置和复杂配置,在实际应用中,一般根据项目规模及现场水源、环境条件,科学地选择合理的灌溉方案和材料。

1、水源

水的来源,通常有市政水、河水、雨水、中水回用等类型中小型立体绿化项目优先选择市政自来水供水,大型项目可以考虑雨水的循环利用。

城市自来水作为水源,应着重考察其进口管径和管道水压力。

未经处理的河水、池水应考虑水源水质状况。

再利用水源应以过滤净化为主,水箱再利用水源供水还应按用水量推算水箱容量。

2、首部

包括动力系统、过滤系统、施肥系统、控制系统和压力调节系统。

动力系统

一般而言,可根据既有水源的位置及需求情况,选择不同类型的水泵,如潜泵、离心泵、增压泵等,通过水泵调节压力,使出水口的压力达到设计要求。

河流、塘水、水箱水等无压水源,需要选择扬程和流量合理的泵;

具有一定压力但压力不稳定或太低无法满足管道供水的工作压力,需安装增压泵对管道进行调节。

在实际工作中,常常根据泵的规模大小,选用不同型号的变频泵,以平衡供水水压。

过滤系统

灌水机能否正常运行,长时间稳定运行是保证其正常运行的关键之一。过滤系统维护的基本要求是定期检查和清洗。通常根据水源的水质状况选择过滤器:

河、塘水、水箱水等无压水源,需要选择扬程和流量的泵;河流中,水塘中的水一般都要选择砂石过滤器,用于过滤水中的各种有机或无机污物、悬浮藻类等,并配有自动冲洗和防堵装置。

城市供水水源可以采用120目以上的滤水盘或网滤网,基本上可以满足系统运行的需要。

施肥系统

自动注入化肥和农药的药肥系统装置,在农业灌溉上有很多类型,包括:

压差施肥器,文氏泵,膜片泵或活塞泵等。

应用最多的立体绿化是水力等比例加药施肥泵,

一般串联在水流管道中,当水流流动时,在水溶性杀虫剂和肥料的水力作用下,按照设定的比例源源不断地加入灌溉水中,并通过水流流向植物根部。

要注意的是,施肥器应该安装在过滤器的前端,以防未溶解或结晶的微粒堵塞灌水器。

控制与监测系统

是整个灌溉系统的大脑部分,硬件部分由控制器、水力阀和各类传感器组成,软件部分有不同层级的智慧处理系统。

控制系统分为:局部控制(有线或蓝牙),远程控制(无线网络或物联网)。

简单的小型灌溉工程可以采用局部控制系统,复杂的大型灌溉工程则建议选用具有实时监控、信息存储查询和异常预警反馈功能的控制设备和云平台系统。

近几年来,随着科研技术的发展,市场上也开始出现小型灌溉监控设备,具有设备简单、价格低廉、安装方便等优点,大力推广这类设备可大大节省养护管理人力,及时发现问题,提高立体绿化工程的持续性。

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采用灌溉监测设备的公厕立体绿化

压力调节系统

一般通过在管网上添加附件来实现,常见的调压设备有:压力调节罐、直动式调压阀、组合式排气阀、安全阀等。

通过这些设备对管道里的水流压力和气体进行管理,给管网提供稳定的压力和高效率的持续水流。

3、管网

一般由各级输配送水的管道和管网保护的设备组成。

管网是立体绿化灌溉系统的基本组成部分,它连接控制首部和灌水器出水口,并将通过首部的有压灌溉水流输送并分配到每一个灌水器,最后流到植物的根部土壤。

灌溉管网犹如我们身体内的血管系统,需要层层分级,没有盲区,不然就会出现组织坏死。

项目实践中通常需要进行科学分区,合理布设管网。根据项目特点、浇灌面积来选择布设枝杈型、闭环型或混合型的管网排列。

管网布设应考虑到的因素有:

管材的选择(管径大小和耐压强度)、管网的排列方向、接头的连接方式和安全等级。

管网的运行稳定和管网上安装的保护设备密不可分,我们应该熟悉减压阀、持压阀、进排气阀、止回阀、泄水阀等各类管道保护性设备的功能和使用方法,合理的安装和维护各类保护阀门,可以极大提高管道系统的运行稳定性。

4、灌水器

包含滴头和微喷。雨水通过毛管流入灌水机,灌水机在一定的工作压力下,以恒定的流量滴出或喷洒,在土壤中以不饱和流动的形式,在滴头或微喷头覆盖的土壤下面向四周扩散,从而润湿基质或土壤,最后浇灌完毕。

目前市场上有各种功能和型号的灌水器,从压控上可分为:压补滴头(微灌)、无压补滴头(微灌),从流量值可分为1升、2升、4升…几十升不等。

选用一种合适的灌水设备,要考虑土壤基质、植株类型、环境气候等多方面因素,是灌水设计的一个重要环节。

应注意事项:

立体式绿化灌水器的出水流量不能过大,以免形成基质或地表径流,造成基质和养分流失;

水质量达到微滴灌要求,防止杂质堵塞灌水器,有条件时可采取各项技术措施进行冲洗;

在不能到达指定位置的情况下,防止滴灌滴头后面的引流毛管脱落。

立体绿化灌溉系统的设计

立体绿化灌溉系统的设计,是项目施工的基础,科学的设计是保障系统能够正常运行的前提。日常我们看到很多项目的顶部或高处植物无水枯死,而下部植物水多淹死很大原因就是前期的设计不合理。

一般设计可以分为以下四个步骤:

第一:选择灌水器的类型(滴头、喷头)、型号(流量、压力)和确定分布密度,并计算浇灌所需要的总流量和最小水压。

灌溉系统设计总流量或分区流量的计算方法:

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第二步:分别计算和选择主管、支管、毛管的类型(材质、承压力)和管径(内外径、壁厚),确定管网的排布。

灌溉管网与管网水力的计算通常以经济流速下,各关键节点流量和压力的计算为主,常采用管道沿程水头损失的公式进行计算。其中,沿程水损、管道长度、流量、管道内径四个变量,已知其中任意三个就可以代入算出未知量。

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对管路的局部水头损失,一般可通过查表得到各设备的局部水头损失值,或按沿程水头损失10%-15%估算。

用以上公式或变形公式计算出各级管网的流量、压力,并根据计算结果确定选择管径、承压能力等参数。通过对沿程和局部压力损失的计算,得到进、出水压力和管道保护过程的相关计算。

在不同管径经济流速下,管路允许通过的最大流量值是计算工程轮灌分区的重要依据。对于不同直径的管子所能通过的最大流量,由灌溉系统不同级别的主管、支管和毛管分别进行复核计算。

例如:用Φ20的 PE管作为毛管,安装4 L/H的滴头,首先要确定Φ20 PE管在经济流速下最多能过流多少水,能安装多少4 L/H的滴头。

经过计算:Φ20*2.0PE,  1M/S 的经济流速下,过流量为720L,选用2L/H的滴头,就是360个。如滴头间距10CM,PE管长度就是36米。再用公式计算36米管长的压损为3.5米。如果接的是De32的PPR管,可以计算一下经济流速(1.2M/S)下的流量是2470L,这样我们就可以计算出同时可以给3组Φ20的PE管供水。

第三步:确定浇灌分区。

根据项目实际综合一些因素,如面积大小、高度高度等确定浇灌分区,通常同一区段要求有相对一致的因子条件。

常见影响浇灌分区的因子有以下方面:

可供水源的最大流量和最低压力;

实现项目总面积浇灌的总计流量;

不同植物种类对水肥需求的频度要求;

垂直立体环境的高度差;

立面环境的朝向,影响水分蒸发的光照风力等情况。

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边坡长度30米

面积约5000平方米的立体绿化

分别设置了21个浇灌组

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高18米,面积900平方的“绿山”
分三层设置了9个灌溉组
配合远程监测系统实时监测灌溉运行

 

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第四步:设计并选择系统运行的保护设备。

立体式绿化浇灌系统能否在运行中长期稳定,涉及到设计是否科学合理,水流压力是否稳定,核心设备的质量状况,日常维修是否到位等诸多因素,其中,保护设备的安装、整个浇灌系统的维护是否到位是关键。

常见的防护设备有:过滤器,进排气总阀,压力调节阀,破真空阀,空气阀,排(泄)水总阀,止回阀等。

在设计时,应充分了解整个浇注系统的水力规律,合理、适当地选用和使用防护设备。

若管路过长或压力变化过大,可在适当位置设置节制阀或调压装置,使输出压力符合滴灌系统工作压力设计要求;

设计安装组合式排气管,排出管道起伏高、压力泵过大、流量变化节点易产生气泡的部位,排出管道中的气体,提高水流效率;

各管路末端设置排水阀,用来冲洗或清除管路网络中的多余水分等。

原文发表于《中国花卉报》,作者:吴锦华

本文地址: http://www.zwqzj.com/article/745.html

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