噴灌

噴灌是藉助水泵和管道系統或利用自然水源的落差，把具有一定壓力的水噴到空中，散成小水滴或形成彌霧降落到植物上和地面上的灌溉方式。

基本介紹

• 中文名：噴灌
• 外文名：sprinkler irrigation
• 方法：灌水
• 依託：水壓

噴灌系統

利用機械和動力設備，使水通過噴頭（或噴嘴）射至空中，以雨滴狀態降落田間的灌溉方法。噴灌設備由進水管、抽水機、輸水管、配水管和噴頭（或噴嘴）等部分組成，可以是固定式的，半固定式的或移動式的。具有節省水量、不破壞土壤結構、調節地面氣候且不受地形限制等優點.

噴灌設備

（Introduction of Turf Irrigation System）

噴灌特點

a．省水：由於噴灌可以控制噴水量和均勻性，避免產生地面徑流和深層滲漏損失，使水的利用率大為提高，一般比漫灌節省水量30%一50%，省水還意味著節省動力，降低灌水成本。

噴灌農藥

b.省工：噴灌便於實現機械化、自動化，可以大量節省勞動力。由於取消了田間的輸水溝渠,不僅有利於機械作業，而且大大減少了田間勞動量。噴灌還可以結合施入化肥和農藥，又可以省去不少勞動量，據統計，噴灌所需的勞動量僅為地面灌溉的五分之一。

c．提高土地利用率：採用噴灌時，無需田間的灌水溝渠和畦埂，比地面灌溉更能充分利用耕地，提高土地利用率，一般可增加耕種面積7%一10%。

d．增產：噴灌便於嚴格控制土壤水分,使土壤濕度維持在作物生長最適宜的範圍。而且在噴灌時能衝掉植物莖葉上塵土,有利於植物呼吸和光合作用。另外噴灌對土壤不產生沖刷等破壞作用，從而保持土壤的團粒結構，使土壤疏鬆多孔，通氣性好，因而有利於增產， 特別是蔬菜增產效果更為明顯。

e．適應性強：噴灌對各種地形適應性強，不需要像地面灌溉那樣整平土地，在坡地和起伏不平的地面均可進行噴灌。特別是在土層薄、透水性強的沙質土，非常適合採用噴灌。此外，噴灌不僅適應所有大田作物，而且對於各種經濟作物、蔬菜、草場都可以獲得很好的經濟效果。 噴灌具有好多優點，但是也有缺點。主要是投資費用大，就目前條件移動式噴灌系統最便宜，畝投資也需要20-50元/畝。另外是受風速和氣候的影響大，當風速大於5.5米/秒時 (相當於4級風)，就能吹散雨滴，降低噴灌均勻性,不宜進行噴灌。其次，在氣候十分乾燥時,蒸發損失增大，也會降低效果。

噴灌系統

系統組成

一個完整的噴灌系統一般由噴頭、管網、首部和水源組成。

1. 噴頭：噴頭用於將水分散成水滴，如同降雨一般比較均勻地噴灑在種植區域。

2.管網：其作用是將壓力水輸送並分配到所需灌溉的種植區域。由不同管徑的管道組成，分乾管、支管、毛管等，通過各種相應的管件、閥門等設備將各級管道連線成完整的管網系統。現代灌溉系統的管網多採用施工方便、水力學性能良好且不會鏽蝕的塑膠管道，如PVC管、PE管等。同時，應根據需要在管網中安裝必要的安全裝置，如進排氣閥、限壓閥、泄水閥等。

噴灌系統的噴頭構造

3.首部：其作用是從水源取水，並對水進行加壓、水質處理、肥料注入和系統控制。一般包括動力設備、水泵、過濾器、施肥器、泄壓閥、逆止閥、水錶、壓力表，以及控制設備，如自動灌溉控制器、衡壓變頻控制裝置等。首部設備的多少，可視系統類型、水源條件及用戶要求有所增減。如在利用城市供水系統作為水源的情況下，往往不需要加壓水泵。

4.水源：井泉，湖泊、水庫，河流及城市供水系統均可作為噴灌水源。在整個生長季節，水源應有可靠的供水保證。同時，水源水質應滿足灌溉水質標準的要求。

噴灌系統類型

按水流獲得的壓力方式可分為機壓式、自壓式和提水蓄能式噴灌系統;
按噴灌設備的形式可分為管道式和機組式噴灌系統;
按噴灑方式可分為定噴式和行噴式噴灌系統.

噴灌系統按照噴灌作業過程中可移動的程度分為下列 3類.

固定式噴灌系統：除噴頭外,各組成部分在長年或灌溉季節均固定不動.乾管和支管多埋設在地下,噴頭裝在由支管接出的豎管上.操作方便,效率高,占地少,也便於綜合利用（如結合施肥、噴農藥等）和實現灌溉的自動控制.但需要大量管材,單位面積投資高.適用於灌溉頻繁的經濟作物區（如蔬菜種植區）和高產作物地區.

半固定式噴灌系統：噴灌機、水泵和乾管固定,而支管和噴頭則可移動.移動的方式有人力搬移、滾移式,由拖拉機或絞車牽引的端拖式,由小發動機驅動作間歇移動的動力滾移式、絞盤式以及自走的圓形及平移式等.其投資比固定式噴灌系統少,噴灌效率較移動式噴灌系統高.常用於大田作物.

移動式噴灌系統：除水源外,動力機、水泵、乾管、支管和噴頭等都是可以移動的,因而可在一個灌溉季節里在不同地塊輪流使用,提高了設備利用率,並可節省單位面積投資,但工作效率和自動化程度低.常用的類型中,有的是動力機和水泵裝在手推車或手架上的輕、小型噴灌機,其噴頭裝在輕便三角架上,通過軟管同水泵連線；有的是將水泵同噴頭裝在手扶拖拉機上的小型噴灌機,由手扶拖拉機的動力輸出裝置驅動水泵作業；有的是裝在大、中型拖拉機上的雙懸臂式噴灌機.移動式噴灌系統適用於灌溉次數較少的大田作物和小塊地段.此外,在有條件的地區,還可發展自壓噴灌.其優點是可以利用水的自然落差,不需動力機和水泵,設備簡單,操作方便,使用成本低.

選型布置

1.噴頭的選型

選擇噴頭時，除需考慮其本身的性能，如噴頭的工作壓力、流量、射程、組合噴灌強度、噴灑扇形角度可否調節之外，還必須同時考慮諸如土壤的允許噴灌強度、地塊大小形狀、水源條件、用戶要求等因素。另外，同一工程或一個工程的同一輪灌組中，最好選用一種型號或性能相似的噴頭，以便於灌溉均勻度的控制和整個系統的運行管理。在已建項目中，有的為片面追求水景效果，安裝了各種性能截然不同的噴頭，致使灌溉均勻度無法保證。選擇噴頭時需特別注意的是，灌溉系統不是噴泉，其目的是為了彌補植物需水時空上的不足，而不是創作人工水景。因此，只能在首先滿足需水的前提下，儘量照顧到景觀效果。

此類噴頭品種繁多，按射程分，有0.6～5.8米的小射程噴頭，4.3～9.1米的中小射程噴頭，8.5～15.9米的中等射程噴頭，20米以上的大射程噴頭；按噴灑類型分，有散射噴頭，射線噴頭，旋轉噴頭，射線旋轉噴頭；按使用場合分，有園林噴頭，高爾夫噴頭等等。這些噴頭均可在加壓噴水時自動彈出地面，而灌水停止時又縮入地面，不會影響園林景觀上的機械作業。

1.1 小射程噴頭一般為非旋轉散射式噴頭，如PROS系列、PS系列以及INST系列。這些噴頭的彈出高度有50mm、75mm、100mm、150mm和300mm，可選配噴灑形式繁多或可調角度的噴嘴，噴灌強度較大。不但適用於小塊灌溉，也可用於灌木、綠籬的灌水和洗塵。這類噴頭的噴嘴大多為“匹配灌溉強度噴嘴”，即無論全圓噴灑，還是半圓或90度及其他角度，其灌溉強度基本相同。這種特性對保證系統的噴灑均勻度極為有利。

1.2中小射程噴頭多為旋轉噴頭，如 SRM、PGJ系列齒輪驅動頂部調節噴頭，射程為4.3～11.3米，彈出高度有100mm、150mm、300mm。這種噴頭適用於中型面積綠地和灌木、花卉的噴灌。

特別的如，MP系列地埋射線旋轉噴頭，射程3～9米，以其獨特的噴灑方式，和由此而來的不可比擬的節水特性，尤其適合坡地和新植噴灑。

1.3 中等射程噴頭多為旋轉噴頭，如亨特I-20、 PGP系列地埋旋轉噴頭。這些噴頭適用於中型面積綠地的灌溉。彈出高度有100mm和300mm兩種，適用於較大面積的灌溉。其中I-20噴頭配有止溢閥，並且可選不鏽鋼升降柱，頂部帶有獨特閥門，可在系統運行時單獨將某個噴頭關閉，便於維修或更換噴嘴。

1.4 大射程噴頭，如亨特I-31、 I-35系列、I-41系列、I-60系列、I-90系列均為旋轉式齒輪驅動頂部有工具調節噴頭，射程均在20米以上。其特點是材料強度高，抗衝擊性能好。除用於大面積灌溉外，特別適合於運動場灌溉系統。

其中I-60系列噴頭，獨有低壓大射程功能，在壓力為2.8bars（0.28Mp）時，射程可達18.9米。特別適合低壓系統或者舊系統改造項目。

在各種射程的噴頭中，均可選擇“止溢型”噴頭。帶止溢功能的噴頭一般安裝在地形起伏較大的噴灌系統中的地形較低的部位，可有效防止當灌水停止時管道中的水從低位噴頭溢出，影響噴頭周圍的正常生長。

土壤的允許噴灌強度是影響噴頭選型的主要因素之一。噴灌強度是指單位時間內噴灑在地面上的水深。我們一般考慮的是組合噴灌強度，因為灌溉系統基本上都是由多個噴頭組合起來同時工作。對於噴灌強度的要求是，水落到地面後能立即滲入土壤而不出現積水和地面徑流，即要求噴頭的組合噴灌強度（ρ組合）應小於等於土壤的水入滲率。各類土壤的允許噴灌強度（ρ允許）的參考值見下表：

各類土壤的允許噴灌強度（mm/h）

土壤類別

砂土

壤砂土

砂壤土

壤土

粘土

允許噴灌強度

20

15

12

10

8

噴頭組合噴灌強度的計算公式為：ρ組合（mm/h）=1000q/A

式中：q為單噴頭的流量（m3/h）；A為單噴頭的有效控制面積（m2）。

另外，土壤的允許噴灌強度隨著地形坡度的增加而顯著減小。如坡度大於12%時，土壤的允許噴灌強度將降低50%以上。因此，對於地形起伏的工程，在噴頭選型時需格外注意。

2.噴頭的布置

噴灌系統中噴頭的布置包括噴頭的組合形式、噴頭沿支管上的間距及支管間距等。噴頭布置的合理與否，直接關係到整個系統的灌水質量。

噴頭的組合形式主要取決於地塊形狀以及風的影響，一般為矩形和三角形，或為其特例正方形和正三角形。矩形或正方形布置，適用於地塊規則，邊緣成直角的條件。這種形式設計簡便，容易做到使各條支管的流量比較均衡；三角形或正三角形布置，適用於不規則地塊，或地塊邊界為開放式，即使噴灑範圍超出部分邊界也影響不大的情況。這種布置抗風能力較強，噴灑均勻度要高於矩形或正方形，同時所用噴頭的數量相對較少，但不易作到使各條支管的流量均衡。有時地塊形狀十分複雜，或地塊當中有障礙物，使噴頭的組合形式為不規則形。但在多數噴灌系統中，可儘量採用正方形或正三角形布置。

2.1 正方形布置

正方形布置時，噴頭沿支管上的間距與支管間距相等，但對角噴頭之間的距離是支管間距的1.41倍。考慮到風的影響，推薦噴頭間距為噴頭射程（R）的0.9-1.1倍，見下表：

風速（km/h）

0-5

6-11

12-20

正方形最大間距

1.1R

1.0R

0.9R

2.2 正三角形布置

正三角形布置時，各個噴頭之間的距離相等，但支管間距為噴頭間距的0.866倍。考慮到風的影響，推薦噴頭間距為噴頭射程（R）的1.0-1.2倍，見下表：

風速（km/h）

0-5

6-11

12-20

正三角形最大間距

1.2R

1.1R

1.0R

在噴頭布置完畢後，應根據實際布置結果對系統的組合噴灌強度進行校核。特別是在地塊的邊角區域，因噴頭往往是半圓或90度而不是全圓噴灑，若選配的噴嘴與地塊中間全圓噴灑的噴頭相同，則該區域內的噴灌強度勢必大大超過地塊中間。所以，為保證系統良好的噴灑均勻度，一般安裝在邊角的噴頭須配置比地塊中間的噴頭小2-3個級別的噴嘴。

系統設計

有了性能優越、質量可靠的噴頭，還必須對系統進行精心設計，才能真正發揮噴灌的作用，達到預期的效果。噴灌系統的設計一般包括以下步驟：

灌溉水量

需水量包括土壤與地表的蒸發量和植物本身消耗的蒸騰量，也稱作植物騰發量。影響需水量的因素有氣象條件（溫度、濕度、輻射及風速等）、土壤性質及其含水狀況、植物種類及生育階段等。由於上述這些影響因素錯綜複雜，確定灌溉需水量最可靠的辦法是進行實際觀測。但往往在規劃設計階段缺乏實測資料，這時就需要根據影響需水量的因素進行估算。估算灌溉需水量的方法很多，可通過公式進行計算，或參照下列經驗數據選取：

氣象條件

濕冷

乾冷

濕暖

乾暖

濕熱

乾熱

日需水量（mm）

2.5-3.8

3.8-5.0

3.8-5.0

5.0-6.4

5.0-7.6

7.6-11.4

表中，“冷”指仲夏最高氣溫低於21℃；“暖” 指仲夏最高氣溫在21至32℃之間；“熱” 指仲夏最高氣溫高於32℃；“濕”指仲夏平均相對濕度大於50%；“乾” 指仲夏平均相對濕度低於50%。

灌溉系統的設計，應滿足需水高峰期的日需水量，即按最不利的條件設計，選取特定氣象條件下的最高日需水量，以使系統有足夠的供水能力。

輪灌組

灌溉系統的工作制度通常分為續灌和輪灌。續灌是對系統內的全部管道同時供水，即整個灌溉系統作為一個輪灌區同時灌水。其優點是灌水及時，運行時間短，便於其他管理操作的安排；缺點是乾管流量大，工程投資高，設備利用率低，控制面積小。因此，續灌的方式只用於單一且面積較小的情況。

對於絕大多數灌溉系統，為減少工程投資，提高設備利用率，擴大灌溉面積，一般均採用輪灌的工作制度，即將支管劃分為若干組，每組包括一個或多個閥門，灌水時通過乾管向各組輪流供水。

1.輪灌組劃分的原則

1.1 輪灌組的數目應滿足需水要求，同時使控制灌溉面積與水源的可供水量相協調；

1.2 對於手動、水泵供水且首部無衡壓裝置的系統，每個輪灌組的總流量儘可能一致或相近，以使水泵運行穩定，提高動力機和水泵的效率，降低能耗；

1.3 同一輪灌組中，選用一種型號或性能相似的噴頭，同時種植的品種一致或對灌水的要求相近；

1.4 為便於運行操作和管理，通常一個輪灌組所控制的範圍最好連片集中。但自動灌溉控制系統不受此限制，而往往將同一輪灌組中的閥門分散布置，以最大限度地分散乾管中的流量，減小管徑，降低造價。

2.輪灌組數目的確定

輪灌組的數目，取決於每天允許運行時間、灌水周期和一次灌水延續時間。對於固定式灌溉系統，其輪灌組數目可根據下式確定：

N≤ cT/t

式中：

N - 系統允許劃分輪灌組的最大數目，取整數。

c - 一天運行的小時數，一般不超過20小時。

T - 灌水周期，即兩次灌水之間的間隔時間

3.輪灌組閥門的選擇及其安裝位置

3.1 輪灌組閥門即支管的控制閥的規格通常與支管的公稱管徑相同。在某些特殊情況下，閥門的尺寸可能小於或大於支管管徑，但相差不應超過一級管徑的範圍。閥門的選擇還受到閥門本身過流能力和壓力損失的限制，特別是自動控制灌溉系統中的電磁閥，在選用時一定要考慮其技術性能。

3.2 閥門應設定在便於操作、維修的位置，特別是手動操作噴灌系統，最好將閥門安裝在噴頭的噴灑範圍之外，使操作人員不會在工作時被淋濕。

3.3 閥門及其閥門井（箱）的位置不能影響正常的交通、人為活動及園林景觀3.4 在可能的情況下，閥門最好位於所控制的一組噴頭的中心部位，以利於平衡支管流量與壓力，減小支管管徑。

水力計算

在完成噴頭選型、布置和輪灌區劃分之後，即可計算各級管道的流量和進行水力計算。某一支管流量為該支管上同時工作的噴頭流量之和，乾管流量為系統中同時工作的噴頭流量之和。流量確定後，即可選擇管徑並計算管道和系統的水頭損失。水力計算的主要任務就是確定管道的水頭損失。

1.管道水頭損失的計算方法

水在管道內流動會產生機械能的損耗，即水頭損失。水頭損失可分為沿程摩阻力損失和局部阻力損失兩種類型。沿程水頭損失為水流過一定管道距離後由於水分子的內部摩檫而引起的損失；局部水頭損失為水流經過各種管件、閥門等設備時因流態的變化而產生的損失。沿程水頭損失與局部水頭損失之和即為管道的總水頭損失。

1.1沿程水頭損失的計算

很多計算沿程水頭損失的經驗公式。對於硬質塑膠管道（PVC），常用的計算公式如下：

H f = 9.48×104×（Q1.77/d4.77）×L

式中：Hf為沿程水頭損失（m）；L、Q、d分別為管道長度（m）、流量（m3/h）和管道內徑（mm）。

1.2局部水頭損失的計算

局部水頭損失計算公式為：

Hj =ξ v2/2g

式中：Hj為局部水頭損失（m）；ξ為局部阻力損失係數，與管件、閥門的類型與大小有 關；v、g分別為管道中水的流速（m/s）和重力加速度（9.81m/s2）。

對於較大的灌溉系統，如真正按照公式計算各個管件、閥門處的局部水頭損失，工作量將十分龐雜。因此在實際設計工作中，一般先計算出沿程水頭損失Hf，然後取局部水頭損失Hj = 10% Hf 即可滿足設計要求。

2.支管水力計算

由於在支管上一般安裝多個噴頭，因此支管內的流量沿流程按一定規律遞減，故支管的實際沿程水頭損失比按支管總流量的計算值要小的多，即：Hf實際 = F × Hf

式中：F為多口出流係數，其值在一般在0.3-0.6之間，與出口數量、第一個出口位置和管材有關，可通過計算或查表得出。

支管的水力計算主要依據噴灑均勻的原則，即要求支管上任意兩個噴頭的出水量之差不能大於10%。將這一原則轉化為對壓力的要求，即應使支管上任意兩個噴頭處的壓力不能超過噴頭設計工作壓力（H設）的20%。設計時，不但要計算水頭損失，而且還要考慮地形對壓力的影響。

在實際工程中，有時為節省投資而採用變徑支管，或受地塊形狀影響出水口不一定是等間距和等流量，這時就需要對支管分段進行計算。

支管的水力計算往往是一個反覆的過程。在噴頭選型、布置和支管長度確定後，水力計算的基本流程為：計算支管流量→初設管徑→計算水頭損失→校核出水口處壓力差是否小於等於20% H設→若超過20% H設，調整管徑後重複計算→最後確定支管管徑。

設計時，一般不用對所有支管進行計算，可選取最“危險條件”下的支管做水力計算。“危險條件”在大多數情況下發生在距首部最遠的支管，或系統內地形最高部位的支管。若系統的壓力能滿足這些支管的壓力要求，也就自然滿足其他支管的壓力要求。

3.乾管水力計算

3.1 管徑的初步確定

管道的管徑，特別是乾管的大小對灌溉系統的總投資影響較大。管徑太大，投資增加，經濟上不合理；管徑太小，水頭損失大，需配置較大水泵，系統運行費用高，且管內流速大，易產生水擊現象，對管道的安全不利。乾管管徑的初步估算可採用以下經驗公式：

D = 11Q1/2 （Q<120m3/h時）

式中：D為管徑（mm）；Q為流量（m3/h）。

或採用經濟流速法公式：D = 22.36(Q/V)1/2

式中：D為管徑（mm）；Q為流量（m3/s）；V為經濟流速，根據經驗一

般取V≤3m/s。

3.2 乾管水力計算

乾管水力計算相對支管簡單一些，分別按不同管段的管徑、流量和長度計算水頭損失即可，其總的要求是在沿乾管的各支管分流處的壓力需滿足各支管進口對壓力的要求。

（四）水泵的選擇

選擇水泵的主要任務是確定水泵的流量和揚程。在上述步驟完成後，即可計算流量和揚程。

水泵流量： Q = ∑N噴頭q

水泵揚程： H = H設+∑Hf+∑Hj±Δ

式中：N噴頭為同時工作的噴頭數；q為單噴頭流量；H設為噴頭設計工作壓力（m）；∑Hf為水泵至典型噴頭之間管路沿程水頭損失之和（m），所謂典型噴頭一般是距泵站最遠或位置最高的噴頭；∑Hj為水泵至典型噴頭之間局部水頭損失之和（m），其中應包括閥門、過濾設備及施肥設備的局部水頭損失；Δ為典型噴頭與水源水面或井內動水位的高差（m）。

具體選擇水泵型號時，可參照有關水泵生產廠家的產品目錄，所選水泵的實際流量和揚程一般應稍大於上述計算值，以確保滿足設計要求。

對於用城市供水管網作為水源的灌溉系統，不必選擇水泵，而是應校核供水管網所能提供的壓力是否滿足灌溉系統的所需壓力（即上述計算的揚程值）。若不滿足，一般需增大各級管徑，以減小水頭損失；或選擇低壓性能好的噴頭，使灌溉系統所需壓力小於等於城市供水管網的壓力。

施工安裝

噴灌系統施工安裝的總的要求是，嚴格按設計進行，必須修改設計時應先徵得設計單位同意並經主管部門批准。涉及到有關建築物的施工，應符合現行規範的要求，如《給排水建築物施工及驗收規範》、《地下防水工程施工及驗收規範》等。針對噴灌系統的特點，在其施工與安裝時，應注意以下問題：

（一）在已有的噴灌地塊內施工，除儘量保護現有噴灌外，要特別注意管溝棄土的處理。棄土須分層放置，埋管時須按與開挖時相反的順序分層回填，以保證沿管線種植層內的土壤與原有土壤一致。

（二）在乾管和每條支管上應安裝放水裝置，以便於沖洗管道以及冬季防凍。即使在無凍害的南方地區，在非灌溉季節一般也應放空管道，防止水長期滯留在管道中產生微生物，附著在管壁和噴頭上影響噴灌效果。放水裝置除常見的閘閥、球閥外，還有自動泄水閥，可在灌水停止後自動排出管道中的水。

（三）對於系統壓力變化或地形起伏較大的情況，支管閥門處應安裝壓力調節設備，如亨特公司生產的與電磁閥相配套的Accu-Set型壓力調節器，使支管進口處壓力均衡，保證系統的噴灑均勻度。另外，在必要的管段還應安裝進排氣閥、泄壓閥等，用以保護系統的安全。

（四）為便於臨時取水，或對噴灌不易控制的邊角地段進行人工灌溉，在主管道上一般需安裝一定數量的快速取水閥（方便體），如亨特HQV型快速取水閥。這種快速取水閥與所配套的鑰匙配合使用，插入鑰匙，閥門即可自動開啟供水；若要停止灌水，只需取下鑰匙，閥門會自動關閉。

（五）地埋式噴頭的安裝

1、安裝前須對噴頭進行預置。可調噴灑扇形角度的噴頭，出廠時大多設定在180度，因此在安裝前應根據實際地形對噴灑扇形角度的要求，把噴頭調節到所需角度。

2、噴頭的頂部應與最後的地面相平。這就要求在安裝噴頭時噴頭頂部要低於鬆土地面，為以後的地面沉降留有餘地；或在地面不再沉降時再安裝噴頭。

3、噴頭與支管的連線，最好採用交接接頭（Swing Joint），也稱千秋架。如亨特的SJ-512千秋架、SJ-712千秋架，可有效防止由機械衝擊，如剪草機作業或人為活動而引起的管道和噴頭損壞。同時，採用鉸接接頭，便於施工時調整噴頭的安裝高度。

4、在管理不便的地區，可安裝具有一定防盜性能的噴頭。

自動控制

隨著經濟的發展，對綠化工程水平的要求越來越高。同時，為進一步解決水資源、能源的短缺和人工成本增加等問題，越來越多的綠化工程採用自動控制灌溉系統。常用的自動控制系統可分為時序控制灌溉系統、ET智慧型灌溉系統、中央計算機控制灌溉系統兩大類。

時序控制灌溉系統

時序控制灌溉系統將灌水開始時間、灌水延續時間和灌水周期作為控制參量，實現整個系統的自動灌水。其基本組成包括：控制器、電磁閥，還可選配土壤水分感測器、降雨感測器及霜凍感測器等設備。其中控制器是系統的核心。灌溉管理人員可根據需要將灌水開始時間、灌水延續時間、灌水周期等設定到控制器的程式當中，控制器既通過電纜向電磁閥發出信號，開啟或關閉灌溉系統。

控制器的種類很多，可分為機電式和混合電路式，交流電源式和直流電池操作式等。其容量有大有小，最小的控制器只控制單個電磁閥，而最大的控制器可控制上百個電磁閥。

電磁閥一般為交流24伏隔膜閥，通過電纜與控制器相連。電磁閥啟閉時有一定時間的延遲，這一特性可有效防止管網中的水擊現象，保護系統安全。

目前國內的自動控制灌溉系統，基本上均為時序控制灌溉系統。

ET智慧型灌溉系統

ET智慧型灌溉系統，將與植物需水量相關的氣象參量（溫度、相對濕度、降雨量、輻射、風速等）通過單向傳輸的方式，自動將氣象信息轉化成數字信息傳遞給時序控制器。使用時只需將每個站點的信息（坡度、作物種類、土壤類型、噴頭種類等）設定完畢，無需對控制器設定開啟、運行、關閉時間，整個系統將根據當地的氣象條件、土壤特性、作物類別等不同情況，實現自動化精確灌溉。

中央計算機控制灌溉系統

中央計算機控制灌溉系統，將與植物需水相關的氣象參量（溫度、相對濕度、降雨量、輻射、風速等）通過自動電子氣象站反饋到中央計算機，計算機會自動決策當天所需灌水量，並通知相關的執行設備，開啟或關閉某個子灌溉系統。在中央計算機控制灌溉系統中，上述時序控制灌溉系統可作為子系統。

美國亨特公司開發的IMMS中央計算機控制灌溉系統，可通過有線、無線、光纜、電話線、甚至手機網路等方式對無限量的子系統實現計算機遠程控制，如對小到一個公園、大到一個城市甚至幾個城市的所有園林灌溉系統，均可由一台中央計算機進行自動控制。

這種中央計算機控制灌溉系統是真正意義上的自動灌溉系統。目前在很多已開發國家的園林綠地灌溉系統，以及高爾夫球場的灌溉系統中已被廣泛採用。

例如，在美國拉斯維加斯城，只用了三套中央計算機控制系統，將所有和花卉實現自動灌溉，一套用於控制全城的公園綠地、、街道花卉等灌溉，另兩套則用於130多所大學的所有綠地灌溉。

用水管理

用水管理是噴灌系統全部管理工作的核心。噴灌系統建成後，用水管理的好壞，直接關係到噴灌系統能否發揮其應有的作用。用水管理的基本任務是，根據噴灌系統的規劃設計和當地氣候、生育階段、土壤水分、水源供水等狀況，合理組織噴灌作業，達到提高灌溉效率、保持最佳生長狀態的目的。其具體內容包括以下幾個方面。

灌水計畫的制定

噴灌系統的設計一般是按滿足最不利的條件作出的，可滿足最大的需水要求。而在系統運行時，應根據實際情況確定灌水計畫，包括灌水時間、灌水延續時間、灌水周期等。

1、灌水時間

灌溉季節，在一天內的大部分時間均可灌水。但應避免在炎熱的夏季中午灌水，以防燙傷，而且此時蒸發量最大，水的利用率低。夜間灌水可避免上述情況，但人們往往擔心因葉面濕潤時間太長，容易引發病害。夜間灌水的這一弊端可通過施用殺菌劑來解決。清晨灌水，陽光和晨風可使葉面迅速變乾，是較為理想的灌水時間。但對於非自動控制的噴灌系統，夜間和清晨灌水對操作人員會帶來一些不便，因此，傍晚灌水也是較好的選擇。

灌水時間還受到人為活動的限制。如高爾夫球場，基本上都在夜間灌水，這樣不會對白天球員打球產生影響；足球場應在比賽之前一天灌水完畢，以減輕比賽時對場地的損壞和影響運動員的比賽成績。

2、灌水延續時間

灌水延續時間的長短，主要取決於系統的組合噴灌強度和土壤的持水能力，即田間持水量。當噴灌強度大於土壤的滲透強度時，將產生積水或徑流，水不能充分滲入土壤；灌水時間過長，灌水量將超過土壤的田間持水量，造成水分及養分的深層滲漏和流失。因此，一般的規律是，砂性較大的土壤，土壤的滲透強度大，而田間持水量小，故一次灌水的延續時間短，但灌水次數多，間隔短，即需少灌勤灌；反之，對粘性較大的土壤則一次灌水的延續時間長，但灌水次數少。

採用測定土壤水分的儀器，可以更加科學地確定灌水延續時間。目前在工程上常用的儀器有電子土壤水分測試儀和張力計。

3、灌水周期

灌水周期，即灌水間隔或灌水頻率，除與上述提到的土壤性質有關外，主要取決於本身。灌水過於頻繁，會使發病率高，根系層淺，抗踐踏性差，生長不健壯；而灌水間隔時間太長，草坪會因缺水使正常生產受到抑制，影響草坪質量。

灌水計畫不是一成不變的，應根據不同季節按旬或月為單位制定，但在實際執行時需參照實際灌水效果和天然降雨情況隨時加以調整。

建立系統運行檔案

對噴灌系統的運行情況，包括開機時間、灌水時間、用水量、用電量等，應進行詳細記錄存檔，並及時分析這些數據，為進一步改進管理和監測系統運行狀況提供依據。

灌水效果評價

在噴灌系統投入使用後，可以直觀地對生長狀況、綠色期的延長以及節水、節省人工的情況進行評價。也可以通過實際測試，對系統的噴灑均勻度、灌溉水的利用率等加以評估，以便及時修正灌水計畫，並為提高今後噴灌系統的規劃設計水平提供參考。

局限性

噴灌也有一定缺點和局限性，主要是以下幾方面；

投資較高

與地面灌溉相比，噴灌投資較高，目前半固定式噴灌如不計輸變電和人工雜費，一般每畝300～500元，全包括約500～800元。固定式噴灌就更高，有的高達1000元/畝。

噴灌受風和空氣濕度影響大

當風速在5.5～7.9m/s即四級風以上時，能吹散水滴，使灌溉均勻性大大降低，飄移損失也會增大。空氣濕度過低時，蒸發損失加大。據美國德克薩斯州西南大平原研究中心的試驗，當風速小於4.5m/s(三級風)時，蒸發飄移損失小於10%；當風速增至9m/s時，損失達30%。我國通過在寧夏、陝西、雲南、河南、湖北、北京、福建、新疆等八個省市的統一實測，在相對濕度為30%～62%、風速0.24～6.39m/s的情況下，噴灑水損失為7～28%。

耗能較大

為了使噴頭運轉和達到灌水均勻，必須給水一定壓力，除自壓噴灌系統外，噴灌系統都需要加壓，消耗一定的能源。