喷灌需要用哪些材料和设备？每亩投入大约多少？
喷灌
喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差，把具有一定压力的水喷到空中，散成小水滴或形成弥雾降落到植物上和地面上的灌溉方式。
设备
将有压水流通过喷头喷射到空中，呈雨滴状散落在田间及农作物上的农田灌溉设备。其灌溉用水可经水泵增压，也可利用高水位水源的自然落差。用水泵增压的喷灌设备包括动力机、水泵、输水管道和喷头等部分；利用自然落差的喷灌设备可不用动力机和水泵。
固定式喷灌系统
除喷头外，各组成部分在长年或灌溉季节均固定不动。干管和支管多埋设在地下，喷头装在由支管接出的竖管上。操作方便，效率高，占地少，也便于综合利用（如结合施肥、喷农药等）和实现灌溉的自动控制。但需要大量管材，单位面积投资高。适用于灌溉频繁的经济作物区（如蔬菜种植区）和高产作物地区。
半固定式喷灌系统
喷灌机、水泵和干管固定，而支管和喷头则可移动。移动的方式有人力搬移、滚移式，由拖拉机或绞车牵引的端拖式，由小发动机驱动作间歇移动的动力滚移式、绞盘式以及自走的圆形及平移式等。其投资比固定式喷灌系统少，喷灌效率较移动式喷灌系统高。常用于大田作物。
① 绞盘式喷灌机。由干管上的给水栓通过软管供水。有3种类型：一种是将钢索绞盘连同驱动绞盘用的动力机、喷头等装在喷灌车上，钢索的一端固定在地头牵引喷灌车前进；另一种是将钢索绞盘及其动力机置于地头，通过钢索牵引装有喷头的喷灌车前进；还有一种是将作为供水支管的软管卷绕在绞盘上，绞盘及喷头装在喷灌车或滑橇上，由软管牵引前进。水力驱动的绞盘式喷灌机是利用干管引来的高压水，通过水涡轮驱动绞盘作业，免去了动力机。
②圆形喷灌机和平移式喷灌机。均为多塔车自走式，即将装有许多喷头的薄壁金属支管支承在若干个可以自动行走的塔车上。各塔车都有一套调速、同步、安全控制和驱动系统，使整个支管系统在电力或水力驱动下，自动协调地作缓慢直线运动或绕其一端作回转运动。圆形喷灌机（图1）由中心枢轴处供水，支管长60～800米,转一圈的时间为8小时至7天，控制面积150～3000亩，自动化程度很高。但喷洒面积为圆形，为解决方形地块上四个边角地带的灌溉问题，有的装有角喷装置,即在支管的末端装设伸出喷杆或远射程喷头，当转到边角地带时自动接通。平移式喷灌机是通过软管由渠道或固定干管上的给水栓供水。由干管供水时，喷灌机行走一定距离后要移动软管,改接在下一个水栓上，因而自动化程度较低，但喷灌后不会留下边角。
移动式喷灌系统
除水源外，动力机、水泵、干管、支管和喷头等都是可以移动的，因而可在一个灌溉季节里在不同地块轮流使用,提高了设备利用率，并可节省单位面积投资，但工作效率和自动化程度低。常用的类型中，有的是动力机和水泵装在手推车或手架上的轻、小型喷灌机，其喷头装在轻便三角架上，通过软管同水泵连接；有的是将水泵同喷头装在手扶拖拉机上的小型喷灌机，由手扶拖拉机的动力输出装置驱动水泵作业；有的是装在大、中型拖拉机上的双悬臂式喷灌机。移动式喷灌系统适用于灌溉次数较少的大田作物和小块地段。
此外，在有条件的地区，还可发展自压喷灌。其优点是可以利用水的自然落差，不需动力机和水泵，设备简单，操作方便，使用成本低。
喷头种类
喷头是将有压水喷射到空中的部件。喷头的射程大小同水的压力高低直接相关。低压喷头工作压力为0.1 ～0.2兆帕，射程为5～14米，又称近射程喷头；中压喷头工作压力为0.2～0.5兆帕，射程14～40米，又称中射程喷头；高压喷头工作压力为0.5～0.8兆帕，射程在40米以上，又称远射程喷头。
常用的结构型式有单列和多列孔管式喷洒器,折射式、缝隙式和离心式固定喷头，以及摇臂式、叶轮式、垂直摆臂式、反作用式和全射流式旋转喷头等。
摇臂式
应用较广的一种。它是在喷管上方的摇臂轴上，套装一个前端设有偏流板（挡水板）和导流板的摇臂（图2）。压力水从喷管的喷嘴中喷出时,经偏流板冲击导流板，使摇臂产生切向运动力绕悬臂回转一角度，然后在扭力弹簧的作用下返回并撞击喷管，使喷管转一角度,如此反复进行，喷头即可作全圆周转动。
全射流
利用射流元件的附壁效应，将喷嘴作为射流元件，使水流偏离喷嘴中心轴线，从而形成水流对喷头的反作用力矩，推动喷头旋转。用换向器开闭射流元件控制孔，即可切换水流使喷头反转，实现扇形喷灌。
折射式
使喷嘴射出的水流，射到散水锥上被击散成薄水层向四周折射。是一种结构简单，没有运动部件的固定式喷头。有外支架式、内支架式和扇形喷洒式等类型。压力较低，广泛用于苗圃、花园的固定式灌溉系统和半固定式喷灌系统的自走式喷灌机上。
水泵
常用为卧式单级离心泵，扬程一般为30～90米。深井水源采用潜水电泵或射流式深井泵。如要求流量大而压力低，可采用效率高而扬程变化小的混流泵。移动式喷灌系统多采用自吸离心泵或设有自吸或充水装置的离心泵，也使用结构简单、体积小，自吸性能好的单螺杆泵。
管道及附件
喷灌设备的管道系统包括固定管道系统和移动管道系统两类。固定管道系统与建筑工地和水利工程使用的管道系统相同，常用有铸铁管、普通钢管、预应力或自应力钢筋混凝土管、石棉水泥管及塑料管等，多数埋设于地下。
移动管道系统是喷灌专用的管道系统，常用镀锌薄壁钢管、铝合金薄壁管和塑料管。镀锌薄壁钢管重量较轻而强度较高,能经受碰撞，防蚀耐磨，使用寿命较长,带有双挂钩球形或其他形式的快速接头，以及S 形连接管、弯管接头、三通、支承架管附件。
铝合金薄壁管具有重量轻、强度高、耐腐蚀、使用寿命长、材料能回收等特点,但成本较高，弹性较差，不易修补。配有双挂钩球形、单挂钩承扦式等快速接头及S形连接管、给水栓等成套附件。
用于喷灌设备的塑料管品种很多，常用的有聚氯乙烯硬（软）管、高压聚乙烯半软管、改性聚丙烯硬管、钙塑聚乙烯硬管、维塑软管等。制造工艺简单,有一定的柔性，可适应地形变化，管壁光滑、耐腐蚀性好，重量轻，使用方便；但易受温度影响及易受紫外线辐射而老化。
硬塑料管一般适用于地下埋设的固定管道系统；软塑料管以维塑软管居多，在轻、小型喷灌机上获得广泛应用，其工作压力一般为0.4～0.5兆帕，多采用内转环式或旋扣式快速接头。
投入资金/每亩
常规施工：800-1000元/亩。
但具体要根据喷灌形式和材料种类决定。喷灌分为固定式和半固定式喷灌等多种方式，材料种类有：PE、UPVC，铝管、软带等。所以纯粹的说一亩地多少钱无法确定。
喷灌系统施工安装的总的要求是，严格按设计进行，必须修改设计时应先征得设计单位同意并经主管部门批准。涉及到有关建筑物的施工，应符合现行规范的要求，如《给排水建筑物施工及验收规范》、《地下防水工程施工及验收规范》等。针对喷灌系统的特点，在其施工与安装时，应注意以下问题：
（一）在已有的喷灌地块内施工，除尽量保护现有喷灌外，要特别注意管沟弃土的处理。弃土须分层放置，埋管时须按与开挖时相反的顺序分层回填，以保证沿管线种植层内的土壤与原有土壤一致。
（二）在干管和每条支管上应安装放水装置，以便于冲洗管道以及冬季防冻。即使在无冻害的南方地区，在非灌溉季节一般也应放空管道，防止水长期滞留在管道中产生微生物，附着在管壁和喷头上影响喷灌效果。放水装置除常见的闸阀、球阀外，还有自动泄水阀，可在灌水停止后自动排出管道中的水。
（三）对于系统压力变化或地形起伏较大的情况，支管阀门处应安装压力调节设备，如亨特公司生产的与电磁阀相配套的Accu-Set型压力调节器，使支管进口处压力均衡，保证系统的喷洒均匀度。另外，在必要的管段还应安装进排气阀、泄压阀等，用以保护系统的安全。
（四）为便于临时取水，或对喷灌不易控制的边角地段进行人工灌溉，在主管道上一般需安装一定数量的快速取水阀（方便体），如亨特HQV型快速取水阀。这种快速取水阀与所配套的钥匙配合使用，插入钥匙，阀门即可自动开启供水；若要停止灌水，只需取下钥匙，阀门会自动关闭。
（五）地埋式喷头的安装
1、安装前须对喷头进行预置。可调喷洒扇形角度的喷头，出厂时大多设置在180度，因此在安装前应根据实际地形对喷洒扇形角度的要求，把喷头调节到所需角度。
2、喷头的顶部应与最后的地面相平。这就要求在安装喷头时喷头顶部要低于松土地面，为以后的地面沉降留有余地；或在地面不再沉降时再安装喷头。
3、喷头与支管的连接，最好采用交接接头（Swing Joint），也称千秋架。如亨特的SJ-512千秋架、SJ-712千秋架，可有效防止由机械冲击，如剪草机作业或人为活动而引起的管道和喷头损坏。同时，采用铰接接头，便于施工时调整喷头的安装高度。
4、在管理不便的地区，可安装具有一定防盗性能的喷头。
草坪喷灌系统由水源、水泵和动力机、输配水管道系统、阀门与控制系统、喷头附属设备、附属建筑物等组成，如图7-16所示。
图7-16 喷管系统的组成
（1）水源
喷灌系统的水源可以是河流、湖泊、水库、池塘、井水或渠道水等。水源设计保证率要求不低于85%，且应满足喷灌在水量和水质方面的要求。对于轻小型移动式喷灌机组，应设置满足其流动作业要求的坪床水源工程。
（2）水泵和动力机
除使用自流水头以外，喷灌系统的工作压力均需由水泵提供，与水泵配套的动力机应尽量采用电动机，无电地区一般使用柴油机，轻小型喷灌机组为移动方便通常使用喷灌专用自吸泵并配以柴油机或汽油机。一般中小型喷灌工程往往用水泵一次性完成提水和加压上作，而建设大型喷灌工程时为了降低系统工作压力，通常采用分级加压的方式。喷灌系统工作流量变化大时，应对水泵的运行进行调节，最常用的有增减水泵开启台数和配备压力罐进行水泵工作时间调节等方式。
（3）管道系统
喷灌使用压力水，一般采用压力管道进行输配水。喷灌管道系统应能承受一定的压力并通过一定的流量，通常分为干管和支管两级。干管起输配水作用，支管是工作管道，支管上按一定间距安装竖管，喉管上安装喷头。压力水通过干管、支管、竖管经喷头喷洒到地面上。管道根据铺设状况可分为地埋管道和地面移动管道。
（4）阀门和控制系统
所有灌溉系统都有一套阀门，以调节通过本系统的水流，自动化系统的遥控阀是由控制器操作的。控制器的基本部件包括一个钟表、定时器和称为端站的一系列终端，每个终端（或端站）用电线或水管连接到一个或多个遥控阀上，每个阀依次操作一个或数个喷头。每个端站控制一定区域。定时器上的表按预定时间按顺序一个一个地给一系列终端供电，各端站接通，即可灌溉该终端所覆盖的区域。较小的灌溉系统只有一个控制器；而大型设施，如高尔夫球场灌溉系统，有一个能编制程序并能控制一系列附属的坪床控制器的中央控制器。控制器可连接在测量土壤水分的张力计上。更高级的控制器可带传感器，能自动关闭灌溉系统。
（5）喷头
喷头是喷灌系统的专用设备，形式多种多样。其作用是将管道内的连续水流喷射到空中，形成众多细小水滴，洒落到地面的一定范围以补充土壤水分。对喷头的基本要求是能使连续水流变为细小水滴，称为雾化；使水滴较均匀地喷洒到地面的一定范围内，称为合理的水量分布；单位时间内喷洒到地面的水量应适应土壤渗透能力，不产生径流，称为适宜的喷灌强度。
（6）附属设备与附属工程
喷灌系统还需要一些附属设备和附属工程。如果从河流、湖泊、渠道取水，则应设拦污设施。为保护喷灌系统安全运行，必要时应设置进排气阀、调压阀、减压阀、安全阀等。为使喷灌系统安全过冬，应在喷灌季节结束后排空管道中的水，故需设泄水阀。为观察喷灌系统的运行情况，在水泵进出管路上应设真空表、压力表和水表。在各干支管道上设置必要的闸阀，以便配水和检修。此外，还需要根据系统规模设置必要的水泵房、配电工程等设施。
在整个灌溉面积上，必须有多个喷头合理组合，才能获得较好的覆盖面积和喷灌均匀度。喷头的组合布置包括组合方式、支管走向、喷头沿支管的间距和支管间距等内容，表7-4列出了几种常见的喷头组合方式。
表7-4 几种常见的喷头组合方式
表7-4 几种常见的喷头组合方式（续）-1
在这6种组合形式中，全圆喷洒的正方形和正三角形布置，其有效控面积A最大，但是在有风的影响下，往往不能保证喷灌的均匀性，即喷头喷洒图形不再是圆形，而变为椭圆形。因此考虑到喷头射程在风影响下的变化特点，进行平行于风的喷头组合时，平行于风的方向，其间距可大些；而垂直于风的方向，由于两侧射程都缩小，必须布置得密些。由此，用矩形和等腰三角形的组合形式为佳。
扇形喷洒矩形组合和扇形喷洒等腰三角形组合常用于移动式单喷头喷灌机组。其喷洒中心角常取α=240°～270°。
选择哪种喷头组合方式，应根据地块形状、风速等考虑。根据经验，三角形和正方形是草坪喷头组合中使用最多的方式。当草坪形状不规则时，要分解成规则的几大块后分别进行设计，以保证喷灌均匀度和便于设计。设计时应遵循的原则是：一角，二边，三中间，如图7-33所示。
图7-33 绿地草坪喷头布置的原则
图7-33a为一块绿地草坪，首先应在拐角处选择可调角度的喷头，如图7-33b所示，因为拐角处较难喷洒。确定拐角的喷头及喷洒角度、覆盖范围以后，在各边均匀布置喷头，这些喷头与拐角喷头型号应一致，边线喷头的调整角度一般为180°，如图7-33c所示。最后在中间安装喷头，根据中间地带的形状和大小，可以采用正方形布置，如图7-33d所示，也可采用三角形布置，如图7-34所示。
图7-34 绿地草坪中间喷头为三角形布置
对于支管的布置方向除了考虑地形的因素外，一般还要考虑风向的影响。平地上支管宜与地边平行，而坡地上支管可沿等高线向下或与等高线垂直（斜交）向下顺坡布设，尽量避免逆坡布置。风向影响水的喷洒范围和射程，有风时湿润面积由圆形变成椭圆形，与风的方向平行射程顺风拉长，逆风方向变短，而垂直于风的方向两侧射程都缩小，所以支管间距要小一些，因此从经济的角度出发，支管最好与风向垂直。为方便灌水操作，尤其是大面积草坪分成几个轮灌区时，最好把支管控制阀设在路边。
2、根据园林图纸的场地情况及总平面图，进行给水系统的设计，确定园林场地内的灌溉系统是什么类型，是人工浇灌还是自动喷灌，是否有假山、瀑布一类的水景，以及其它用水点的用水量等。根据所有用水设施的小时用水量，水源位置和水源供水压力，计算供水管网各个管段的管径；
3、若有假山、瀑布一类的水景，根据规模设计循环系统，规模较大的应设循环水泵房；
4、排水：排水主要是公用设施和生活设施的污水和雨排水，首先计算污水量、雨水量。确定排水制度是分流制还是合流，之后计算管径，按控制点标高，确定各管段埋深。
5、根据规范设计消防水系统。
