沙质坡地节水浇灌研究——以江苏省第八届园博会南京园为例

尹 伟，潘 良

(1.南京玄武湖园林发展有限公司,江苏 南京 210009; 2.金陵科技学院后勤管理处，江苏 南京 211169)

在中国城市中，有50%以上的城市属于缺水型城市，水资源的紧缺已经严重影响了城市自然生态系统和经济发展，因此城市绿地节水灌溉在我国具有普遍的意义[1]。在绿化施工及养护中寻求新的节水技术将可以有效地降低养护成本，在沙质坡地中运用循环喷灌节水浇灌技术不仅提高了苗木栽植的成活率，而且有效地节约了淡水资源，但是目前大部分绿化用水浇灌的方式还是比较传统，水资源浪费较为严重，利用率不高。

1 绿地浇灌的主要方式

1.1 自来水直接浇灌

自来水浇灌主要优点是浇灌方便、水量足，适用于居住区、厂区等地，主要缺点是成本投入高、水资源浪费严重，直接用于绿化浇灌会给整个城市生活用水带来压力，应该尽量避免。

1.2 汽油机结合软管浇灌

汽油机结合软管浇灌是目前园林工程养护浇灌的主要方式，其优点是浇灌方便、灵活、机动，缺点是绿地周边必须有合适的水源。

1.3 水车拉水喷水浇灌

一般适合于水源较为匮乏的区域和道路两侧的绿化带以及无水源的山体坡地，主要缺点是费时费力、能耗高、用水率低、浪费严重。

1.4 自动喷灌

适用于面积较大的区域，其最大的优点是省水、省工，主要缺点是设备成本投入高、后期维护费力。

2 节水浇灌的主要思路

在国外，节水浇灌控制系统的发展起步早，节水浇灌研究已经深入到将气象因素、蒸腾量和土壤含水率相结合的综合浇灌控制，自动化程度高，形成了比较完善的浇灌控制体系，发达国家节水灌溉在技术上与推广上都达到很高的水平，值得学习借鉴[1]。归纳一下节水浇灌主要有以下几个方面的思路。

2.1 水源的选择

目前适合绿化浇灌的水源主要有自来水、地下水、自然溪流、地表径流和雨水等。其中，利用雨水浇灌是将道路的排水系统和绿地给水设施结合起来，由道路排水系统收集的雨水不直接排人城市雨水管网,而是将其引入浇灌绿化的蓄水池,通过沉淀过滤后即可用作绿化浇灌[2]，对改善城市的生态环境、缓解水资源紧张的局面有重要的现实意义。

2.2 节水技术运用

节水浇灌技术实际上就是一种既满足植物生长发育,又可使水的利用率发挥到最高效益的适用浇灌技术,它的特点就是高度节水[3]。从节水技术方面考虑，选择自动喷灌能够真正做到适时适量地控制灌水量、灌水时间和灌水周期，对需水多的植物可根据天气干旱的程度进行多次少量的浇灌，有效地防止了水的深层渗漏损失从而能显著提高水的利用率，同时节约了劳动力，合理地控制了土壤水分，保持土壤肥力，不破坏土壤表层的团粒结构。

2.3 浇灌时间的选择

合理浇灌可以避免水量蒸发浪费，让植物更充分有效地吸收水分。夏季一天中一般选择无风的早晨(9:00以前)或傍晚(16:00以后)为植物最佳浇水时间，此时水分相对其他时间蒸发较小且能够让植物快速吸收；冬季一天中浇灌应该避免低温和冰冻期。合理控制浇水时间是节约用水不可忽视的一个重要环节。

3 沙质坡地绿化浇灌的问题

3.1 沙质坡地的概念

沙质坡地是指整体地形有一定的坡度(坡度值在3%～10%为缓坡地，11%～25%为中坡地，26%～50%为陡坡地，51%～100%为急坡地)，且土壤颗粒组成中粒径0.05～1 mm的砂粒占50%以上。沙质土壤颗粒间孔隙大，小孔隙少，毛细管作用弱，土壤质地疏松，通透性好，由此导致沙质土壤保水性差、蓄水力弱，不耐干旱，土温变化较快。

3.2 沙质坡地绿化浇灌的存在问题

沙质坡地本身沙质土壤含砂粒量较高，保水性相对壤土和粘土较差，再加上坡地形自然形成的高差，由于重力的作用无论是自然雨水或者人工浇灌在很短时间内都难满足植物生长需要，尤其是夏季高温季节突然急剧升温对新栽植苗木的根系危害严重，不及时浇水容易增加植物死亡的风险。

4 沙质坡地节水浇灌的技术方法

自动循环喷灌技术是在自动喷灌的基础上利用特殊的地形处理和高差将平时浇灌时多余的水和自然雨水进行合理有效的收集并进行循环利用，同时可按植物品种、土壤和气候状况适时适量喷洒，其每次喷洒水量少,一般不产生地面径流和深层渗漏。循环喷灌比常规灌溉可省水约30% ～50%，而且还节省劳力,工效较高[4]，沙质坡地本身有一定的相对高差，当自然的雨水降至地表时，由于地形的陡峭，雨水很快顺势流走，尤其是夏季短时间的暴雨和阵雨过后地表很快风干，绿化栽植苗木很难吸足自身所需生长水分。

5 案例应用——江苏省第八届园博会南京园

5.1 项目概况

江苏省第八届园博会于2013年9月27日在扬中正式开幕。南京园占地约12 000 m2，总投资460万人民币，以水韵秦淮的印迹，得“沙上人”围沙造田之启示，根据临水坡地之形态，以鸣吴楼、朱雀桥、墨榭、叠水等造园要素，营造自然缀花、台地绿坡和流水花溪特色景观，工程包含自动喷灌系统、弱电、建筑、假山堆砌、绿化等。入口标高8.00和墨榭标高0.30高差有7.7 m。

5.2 绿化浇灌中存在的问题

5.2.1 水源问题 本项目远离市区,市政给水管网没有到位，无法直接利用自来水进行浇灌，同时园博会选址毗邻长江，为积极倡导本次园博会 “生态、节能、环保” 的主题，组委会要求各个城市在园区内尽可能利用长江水和自然收集的雨水进行施工养护，这给绿化日常养护提出了更高的要求。

5.2.2 沙质坡地保水性差问题 南京园总体地形坡度为1∶6.5(图1)，给植物浇水有一定的困难。因为新种植植物的围堰过高会影响整体地形起伏的美感，围堰低了水很难渗入根部，浇水大了很容易会把树围子冲垮且不利于植物根系吸收，水量过小要不断反复进行浇灌，费时费力，效果不佳。

5.2.3 高温下浇灌的问题 夏季高温，对新栽植的苗木来说是严峻的考验，反季节种植浇水时间要避开中午，浇灌时间只能安排在太阳落下以后，一般都是人工晚间进行浇灌，容易漏浇、少浇、多浇。在2013年夏季，扬中市连续40 d温度达到34 ℃以上(图2)。

图1 南京园地形坡度示意图Fig.1 The terrain slope of Nanjing Garden

图2 扬中市2013年6—10月份温度变化情况Fig.2 The thermometer of Yangzhong city from June to October in 2013

5.3 解决方案

5.3.1 选择自然雨水 本届园博会秉承绿色、低碳的理念，在没有自来水供给的情况下，南京园依据自己的区域位置，依靠低洼处的河塘有效地收集了自然雨水，不仅满足了日常施工和养护的需要，而且大大地节约了淡水资源，有效控制了工程成本。

5.3.2 采用自动循环喷灌技术 我们结合南京园的坡地高差，以主入口至墨榭为中轴线(花溪)向两侧至上而下共设5道高70 cm宽40 cm自然毛石挡墙，挡墙70 cm下埋DN150透水盲管。当降雨时，多余的水会通过草坪和挡墙慢慢渗入盲管，盲管的水汇聚到一定量时则会流向中轴线的花溪内，最终通过中轴线的花溪汇集到低洼的河塘中去。南京园是利用低洼处的地表水、自然雨水结合人工补水的方式通过2台增压泵向坡地面的15个自动控制点同时供水，在短时间内有效提高了苗木的成活率，节约了劳动力成本(图3)。

自动喷灌技术出水量相对较少、雾状喷洒非常均匀、特别适合用于新种植苗木。尤其在这次扬中举行的园博会，扬中地理位置就是长江中的夹心岛，土壤含沙量极高、保水能力差，雨水过后地表很快干枯，非常不利于植物的生长。在低洼水域中设置有2台5.5千瓦增压泵既能满足景观跌水观赏效果，同时又可利用2台增压泵结合自动喷灌系统可将荷塘的水再次用于绿化浇灌，最终实现水资源有效的循环利用。

5.3.3 选择合理的浇灌时间 节水方式除了有先进的技术和设备以外还应该合理的安排浇灌的时间，尤其是夏季高温季节，应该避免中午浇灌，南京园主要选择以下2个时间段(图4)，此温度在一天中最低，有效地避免了水量蒸发浪费、让植物更充分有效的吸收水分，保证了植物的存活率。

图3 南京园自动喷灌系统示意Fig.3 The automatic sprinkling system in Nanjing Garden

图4 南京园2013年6-10月份浇水时间表Fig.4 The watering schedule of Nanjing Garden from June to October in 2013

6 结 语

在确定水源与浇灌时间的前提下，节水浇灌技术是当下园林工作者需要探索和研究的迫切问题。现如今的绿化施工养护过程中自动循环喷灌系统毕竟运用的不是很广泛，其原因主要是前期投入费用相对较大，但我们必须未雨绸缪，随着劳动力市场的不断紧缺和水资源不断紧张的情况下，在绿化养护面积相对较大区域利用自然水资源结合自动循环喷灌系统进行节水养护将是今后的发展方向和趋势。

[1] 张小侠,王红雷,王秀茹，等.城市绿地节水灌溉技术探讨[J].湖南农业科学,2011(3):133-136

[2] 凌军.绿化浇灌节水措施浅析[J].上海建设科技,2006(1):51-52

[3] 董毅敏,周健芝.园林绿化与节水灌溉[J].天津建设科技,2000(3):37-39

[4] 张胜,申曙光.城市绿化节水灌溉技术探讨[J].河北林业科技,2002(3):52-54