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城市绿化节水出路—智能化精准化灌溉
作者:   来源:    时间:2018-11-12 00:00:00    字体:[大] [中] [小]

城市绿化节水出路—智能化精准化灌溉

  
    申奥成功,我国各大中城市掀起新的绿化高潮。在城市大规模绿化的同时,我们还应重视大量耗费水资源的问题。我国大部分大中城市严重缺水,而现行灌溉技术落后,水利用效率低(有效利用率低于40%)。改善灌水技术,采用智能化、精准化灌溉,努力提高水的利用率势在必行。

    传统的绿化用水多采用大水漫灌。这种方法大约有80%的水由于深层渗漏及无效蒸发损失掉。近些年,管网供水、喷头喷洒的喷灌灌水法日渐流行起来。但管网控制大部分仍采用手动法。这种方法随意性大。草地变为“人工湖”,马路变为“排水渠”的情况屡见不鲜。采用这种方法,至少有40%至50%的水被浪费掉。

    采用定时器控制灌溉,比人工控制系统节水多,它可以依经验针对不同气候时段,设置不同程序,减少了灌溉控制随意性。此种情况下,水的实际利用率可达到65%至70%,如果灌水器采用高均匀度喷头或滴头,实际水利用效率应能达到75%至80%。若再配上雨量传感器、风速传感器,水利用效率还能高一些。管理人员若经验不足,或获得的参考数据准确性差,会导致灌水过量或不足。这种控制方法距精准化灌溉差距仍较大,在我国普及率也较低。

    智能化、精准化灌溉技术是伴随着计算机应用技术、传感器制造技术、塑料工业技术的提高而逐步实现的。智能化中央计算机灌溉控制系统大约在80年代初由雨鸟公司、摩托罗拉等几家公司开发、研制成功,并投入使用。由于技术复杂、应用难度大,价格高昂,这种控制设备最早应用于高尔夫球场灌溉系统的控制上。90年代,计算机工业的硬件、软件飞速发展,使得灌溉系统中央计算机系统操作难度越来越小,功能越来越丰富,价格也逐渐降了下来,这种系统在园林绿化上用得也越来越多。

    中央计算机上的初始程序由控制人员编制之后,计算机每日自动收集由气象站采集的气象数据,计算ET值并不断对原有程序自动修改。如遇传感器传来异常信息(如降雨、过分干燥、系统漏水等),自动中断或暂停程序,待异常情况排除后,继续恢复程序运行。如果将雨鸟公司的智能泵站连接到中央计算机控制系统上,则效果会更好。这样从水泵到电磁阀之间复杂的系统将由一个高度智能化的系统管理起来,可做到最大限度地节水、节能,最大限度地保护系统设备运行,避免灌溉系统常发生过量灌溉或灌水不足,管网破裂、漏水,系统运行压力不合理,水泵运行效率低下,地形起伏不平时或土壤入渗率低产生地面径流,降雨时灌溉系统照常灌溉,管理、维护成本高等问题。

    采用这种智能化控制系统节水效果非常明显。以微软公司为例,1994年采用雨鸟智能化中央管理系统MAXICOM,与过去采用雨鸟定时式控制器相比,该年总用水量降低了35%。水费和总运行费共降低了40%。

    要做到精准灌溉,除了要采用高度智能化的中央计算机控制系统外,还必须采用高度节水的灌水器。目前常用的园林节水灌溉灌水器有喷头、微喷头及滴头。由于种种原因,我国园林灌溉采用滴灌的还很少。

    喷头的工作压力及喷嘴的合理选择不仅影响系统流量及喷洒距离,还影响雾化程度。雾化程度其实是一个很重要的指标,如果太高,漂移损失及蒸发损失太大,会浪费很多水。在验收审评喷灌系统时,以是否雾化为标准是完全错误的。

     要保持一个灌溉系统各点上的压力完全一样是十分困难的,为消除因局部点上压力过高而引起雾化太高,浪费水,设计人员应在该点上布置带压力调节功能的喷头。带压力调节功能的喷头通常用PRS表示。此外,还可在电磁阀上安装压力调节器,将压力限制在合理范围。 

    要真正做到精准化灌溉,最适宜的灌水器为压力补偿滴头。目前滴灌应用在草坪上的不多。原因是滴头必须埋在地下,滴头出水量一般很小(2至8升/小时),一次灌水时间很长。如果采用滴灌,草的部分根系会长时间处于饱和状态下,吸不到足够的氧气,久而久之,会烂根甚至死亡。压力补偿滴灌设备如滴灌管、滴灌带、管上滴头,出水十分均匀。 
 

 

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