我国的高尔夫球运动起步较晚，自行设计高尔夫球场也只是近几年才开始的事。目前,我国还没有一部关于高尔夫球场喷灌系统的设计规范,当前的设计往往参考国内外相关理论资料及工程实例数据进行操作。由于每个高尔夫球场自身的特殊性，如球场面积大小、地理位置、气候条件、场地因素等,在具体运用上，尚有值得深入探讨的空间。
高尔夫球场需要喷灌的区域有:果岭、发球台、球道及长草区(包括花草、灌木) 等。其中果岭、发球台、球道是周期性需水的重点,三者又以果岭为甚。
高尔夫球场喷灌系统设计的优劣与否，将直接影响将来的草坪质量以及球场的整体环境效果。
1、喷灌系统设计组成
根据运作方式的不同,喷灌系统主要分三类: ①全自动系统; ②半自动系统; ③手动系统。
我国目前的高尔夫球场基本上以后两种为主。一般喷灌系统设计的组成有: ①水源; ②泵站; ③输水系统(管网设计) ; ④控制阀; ⑤喷头。半自动的喷灌系统还包括卫星控制站;全自动的系统还具备中央控制室、气象站等。本文只就手动系统进行说明。
2 、喷灌系统的设计依据设计喷灌系统的参数包括:
①特定条件下草坪大日用水量; ②喷头系统的分区; ③每天喷灌的小时数; ④喷灌频率; ⑤喷灌地区的地形、气候条件及常年主导风向、强度等。
3 、喷灌系统设计
311、水源
对于高尔夫球场,必须要有可靠的水量保证,能作球场水源的有: ①球场人工湖、池塘或附近水库;②井水; ③溪流,河水; ④自来水或工业废水。
312 、球场需水量
我国幅员辽阔,气候条件千差万别,不同地区草坪水份蒸发总量和终用水量变化很大。根据国内外大量高尔夫球场的实际运行来看,18 洞球场一般需水量在1 000～3 000 m3/ d 之间。在设计计算球场需水量方面的经验、方法较多。一种较为客观、经济的方法是可选择根据该地区气候特点,选用干旱天大日耗水量作为球场需水量。表1 为不同气候条件下草坪大日平均耗水量。
球场需水量:
Q = F ·q/ 1 000
式中Q ———干旱期大日耗水量,m3/ d ;
F ———球场需水面积,m2 ;
q ———干旱天大日平均耗水量,mm/ d。
这里球场需水面积为果岭、发球台、球道面积之和,长草区面积无须计入(因为长草区面积较大,在球场运作期间不需周期性的水量灌溉,需要喷灌的时候少,需要时可用快速取水头补充) 。考虑管网漏失水量及长草区用水,实际球场设计需水量Q′= (1 ～ 112) Q 。
313、管网系统设置
系统设置包括: ①合理分区; ②确立喷灌方式。如同时开启哪几区,每个区分别开启哪些喷头,每次喷灌的时间,喷灌频率等。一般喷头每次喷溉时间约为10～20 min。系统应合理分区以尽量减小干管管径,降低投资。系统干管应适当成环状,一般沿高尔夫车道敷设,使之检修方便,对于手动系统便于操作阀门。管道系统不能穿越果岭、发球台区域,干管好不要穿越球道。
考虑冬季结冰及检修泄水的可能,应设泄水阀。当前高尔夫球场的喷灌系统管道一般选用PVC - U 管。PVC - U 管耐用,强度较大,易于安装及检修。钢管主要是内部腐蚀产生的生锈问题,铁锈易堵塞喷头,加之节约钢材的目的,实际运用较少。铸铁管因为接头多,高尔夫球场起伏较大,加之安装不方便,也采用不多。采用PVC - U 管时,在设计干管的变向、分支处应设混凝土止推座。管网水力计算即管径选择,可根据系统分区及同时作业的喷头数,确定管道流量,在经济流速范围内,选择、计算管径,并计算水头损失。
314、阀门
一个控制阀一般多控制的喷头数不超过4个。在每一果岭、发球台和沿球道少60～90 m 间隔的位置设一个快速给水龙头。在干管系统高点考虑设置放气阀,并应在系统内设泄水阀。
315、喷头布局及选型
31511、选型
高尔夫球场用的大多数旋转式喷头是从底座伸出型的,即除了与草坪位于同一水平的盖子外,喷头其余部分完全隐蔽于地下。喷灌时,在水力作用下,由秋千架将喷头抬起,喷头自动旋转喷水。所选喷头射程越小,喷灌强度,均匀性越好,但喷头、管道的数量增多相对增大了投资,一般高尔夫球场选择15～30 m 射程的喷头。
31512、组合形式
(1) 喷头布局以等边三角形运用较多,相对于矩形,它有较均衡的用水量和一致的覆盖。
(2) 设计为等边三角形的喷头布局,其喷头间距以射程的016～018 倍为宜。
(3) 影响喷头布局的因素有: ①风向; ②压力; ③场地地形。
(4) 选择喷头要考虑以下因素: ①需要喷灌的面积; ②服务区域的地形; ③输水管道载水容积; ④预计运行时作用于喷头的压力; ⑤喷头质量。
316、泵站系统
泵站应尽可能布置在整个喷灌系统中心,以减小输水总水头损失,减少干管长度。泵的选择一般为离心或立式涡轮泵,一般要设变频系统。对于一个18 洞的球场,一般设2～3 个主泵和一个辅助泵,每台主泵具备1/ 2 的喷灌系统大出水量,辅助泵用于提供小股水量维持系统压力。泵站系统的其它配置(设备) 相同于水源取水泵站,这里不再赘述。
317、水泵选择
流量确定:
Q =高日用水量/ 喷灌小时数
水泵台数
此值为同时作业喷头的总出水量,亦可用各同时作业喷头的额定流量之和得出理论水泵流量。
压力确定: H ≥ H头+ Hf + ΔH
式中H头———不利喷头额定工作压力;
Hf ———不利喷头至水泵的总水头损失;
ΔH ———不利喷头至泵房水面高差。
318、一般高尔夫球场的喷灌设计实例
31811、果岭喷灌
①一般设4～6 个喷头,每1～2 个喷头安1 个阀门; ②一般每周正常灌水量约为25～50 mm(315～715 mm/ d) ; ③设1 个快速取水龙头。
31812、球道喷灌①1～4 个喷头为1 组作带状分布为佳; ②每个阀门控制1～4 个喷头; ③喷头布局大多为等边三角形,间距为喷头射程016～018 倍; ④沿途60～90 m间隔位置设置一个快速给水龙头。
4、新技术的运用
一个现代化的喷灌系统,常见两个装置是土壤湿度传感器和气象站,这些站点传送信息至中央计算机。基于这些数据中央计算机能自动调整喷灌周期,并通过卫星站来自动开闭阀门,实行全过程的无人化管理,以达到科学节约的目的。
