高尔夫球场喷灌系统不同配置方案的分析
高尔夫球场是一个面积规模大,地形变化多,分区独特,使用要求高,最贴近自然的球类运动场,它基于球场草坪的品质,但它不同于一般的景观园林区域,也与小型的足球场、棒球场等有极大的区别,因而这些特点就决定了高尔夫球场喷灌系统的特殊性。
随着高尔夫行业的不断发展,高尔夫球场的喷灌系统出现了长足的进步和改善,进而,在高尔夫球场的喷灌系统的配置方案上也有了多重的选择性,本文就高尔夫球场中出现的不同的喷灌系统配置方案加以归纳和分析,希望有助于相关球场的管理者,在这方面的选择和把握上提供有用的参考。
一、 目前喷灌系统构成
1.水源:包括河流、水库、水塘、湖泊等,都可作为喷灌系统的水源,但其蓄水量必须满足喷灌用水,如每次淋水量相当于4.5-6mm降雨量、一个18洞球场每次用水总量需要1800-2500m3,且水质清洁、pH值中性等。
2.水泵系统:用水泵将水抽取、增压并输送至各级管道,最终从喷头喷洒出来。在高尔夫球场中有离心泵、潜水泵和深井长轴泵等水泵类型,不同类型各有其优缺点,以深井长轴泵应用的最广。一个标准的18洞球场的喷灌系统一般配置两个主泵和一个辅泵(即所谓2+1配置)。
3.管道(网)系统:如果说水泵系统是喷灌系统的心脏,那么管道系统就相当于喷灌系统的血管,其作用是将加压的水输送并分配到管道的各部区域,最终到达喷头。高尔夫球场所使用的给水管道需要较强的抗压能力,因为其工作压力在7㎏左右,可选择强度高的PVC管和HDPE管(相对应用PVC管类的占绝大多数),一般使用强度为1.25mpa的PVC管,其优点是:性价比高、施工简便、维修方便、配件完善。但如果在地质很差(如石头很多)或容易下沉的地段,宜选用HDPE管以保证工程质量。
4.喷洒系统:高尔夫球场一般使用地埋式旋转喷头,管道运输的加过压的水至喷头,水压将喷头弹出并驱动喷头内的齿轮使之旋转,水从喷头的喷嘴均匀的喷洒至草坪表面。由于喷头的“灯影效应”(喷头自身周边的效果不是很好),一般喷头采用三角形布置方式,且要求覆盖率达到100%以上,这样就保证了在有风的情况下喷淋效果仍然能够满足草坪的用水需要。另外还有用于人工用水方便的快速取水器也归类于这个部分。
5.控制系统:由中央计算机、卫星分控箱或解码器、气象观测站、ET系统(用于计算球场蒸发量)等设备组成。其中中央计算机的是一个球场喷灌系统的指挥中心;卫星分控箱是各区域的分指挥中心;解码器是新产品,是数字化的卫星分控箱上分组站点单元,从而替代了卫星分控箱及其功能。气象观测站和ET系统是给中央计算机提供气象数据的装置,以便计算机分析数据后制定合理的淋水量和淋水时间。
二、 目前球场使用的喷灌系统设备品牌
1. 在喷洒系统和控制系统方面
在国内的高尔夫球场上所使用的喷洒系统和控制系统是:美国生产的雨鸟(RAINBIRD)、托罗(TORO)和亨特(HUNTER)三个主要品牌,以前两个品牌使用最为普遍,亨特品牌进入国内较晚。但三个品牌在使用性能上出入不大。据了解,JOHN DEERE也已推出了自己的喷灌设备品牌。相对而言,国内还没有一家自主品牌的喷头可替代以上这些进口产品。
2. 水泵方面
进口品牌以美国的FLETRONIX的为主,但是总数并不多。现在雨鸟公司已有自己的品牌水泵。而在国内球场上,选择国外技术国内生产的古尔兹品牌的较多。也有使用完全国内生产的自主品牌的水泵。
3. 管网方面
在PVC管材方面,目前已基本国产化,且性能过关。品牌有较大选择空间。
三、 控制系统和喷头的类型选择与配置
1.控制系统的选择与配置
(1)卫星分控箱系统配合中央控制系统:分控箱控制系统在中国已使用了20余年,是国内最常用的喷灌控制系统。分控箱一般设在较隐蔽的高地势区域,目的是为了观测此分控箱控制范围内的球道状况,并在分控箱的控制面板上发出相应指令,分控箱可与中央计算机双向通讯,在夜间无人打球的情况下可实现自动喷灌作业,在计算机系统或某些元件出现故障时,其他区域仍可继续作业,完成草坪的淋水养护。一个标准18洞需安装20个左右的分控箱,分控箱可根据现场实际情况来定位,并不一定按球道来安置,应在线材和分控箱的成本上作出最合理、最省钱的选择。而现在的手持无线的控制器只需在每个分控箱各装一个接收器,就可控制3KM内的分控箱。
(2)解码器系统配合中央控制系统:解码器进入中国市场只有短短几年的时间,算是一个新兴的数字化产品。解码器分1站解码器、2站解码器和4站解码器,解码器的站数决定了其所控制的电磁阀的数量,解码器可以理解为是电磁阀的控制器。每个解码器上都有一个唯一的编码地址,我们可以利用中央计算机对这些编码进行归类,从而轻松地区分T台、果岭、球道和长草等区域,并满足这些区域不同的需水量。解码器系统无需电源线,只是通过信号线进行信号传输和控制,相比分控箱节省了很多线材,施工简单且减少了很多安全隐患(电源线的偷盗是每个球场都头疼的问题)。
但是因为解码器是完全依赖中央控制系统进行控制的,一旦中央计算机出现故障,将导致整个喷灌系统不能使用;另外解码器系统不方便独立进行分区喷灌。当然也可以使用分控箱控制解码器进行分区喷灌作业,保证球场草坪的正常养护,但这样做相对又要增加成本。
(3)其他:根据雨鸟官方发布的消息,雨鸟公司于2009年8月1日推出又一革命性新产品:雨鸟集成控制系统(ICS),ICS是将雨鸟独有的电磁阀与中央控制系统实时通讯,不必再依赖解码器或分控箱。目前在国内还没有案例。
2. 喷头的类型选择与配置
(1)在果岭、发球台和球道区上全部使用自带电磁阀喷头。每个喷头都带有独立的电磁阀,具有自动调压和恒压功能。这种选择型设置具有最大的灵活性,并方便中央控制系统进行喷灌时间设置,每个喷灌点影响范围小,系统喷灌均匀度高,水力分配效率好,同时提高了管网的安全性,但其设备配置成本是最高的。
(2)果岭和发球台区域使用独立电磁阀喷头,其他区域选用管道电磁阀,配置不带电磁阀的喷头(也可以把发球台区包括进来),每个管道电磁阀控制喷头数量一般不超过4个。此配置相对节省了球道喷头、电源线和信号线等成本,但喷洒均匀度和灵活性受到了影响,很难实现球道和长草在喷淋时间上的区分。
3.控制系统和喷头的选择与配置
由于控制系统和喷头有不同的配置情况,这样就可以将整个喷灌系统大致划分为四种配置方案:
(1)中央控制系统+卫星控制箱系统+果岭、发球台和球道自带电磁阀喷头系统。在同等条件下,这个配置方案的成本是最高的。
(2)中央控制系统+卫星分控箱系统+果岭、发球台自带电磁阀喷头系统+(球道不带电磁阀喷头+管道电磁阀)。在同等条件下,这个配置方案的成本居于中上水平。
(3)中央控制系统+解码器系统+果岭、发球台和球道的独立电磁阀喷头系统。成本分析表明,这种配置方案的工程成本,在同等条件下居于中下水平。
(4)中央控制系统+解码器系统+发球台、果岭自带电磁阀喷头系统+(球道不带电磁阀喷头+管道电磁阀)。成本分析表明,这种配置方案的工程成本,在同等条件下是最低的。
从上面的成本分析结果可以看出,卫星分控箱对喷灌系统的成本影响是较大的,其次的影响因素是电缆和信号线(又叫控制线)。
四、结语
综上所述,在我国高尔夫球场的喷灌系统中,其配置方案大致有四种,它们的优点和缺点非常明显,在改造或新建球场时,可以给予很好地把握。由于每个球场的实际情况不同、对喷灌的要求不同和成本控制问题,在给业主提供喷灌系统配置方案时,可根据各自的实际情况来进行合适的选择。
作者: 王玉生,四会(公众)高尔夫球场总经理, 张俊,四会(公众)高尔夫球场测量工程师
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