在上一篇智能花园——灌溉篇(一)中,我们讲解了几种不同的灌溉系统,今天我们继续讲解智能灌溉系统的应用。
(一)园林智能灌溉系统的应用
1.一体化灌溉系统
为了美观,园林绿色植物的品种比较多,每种植物都有自身的生长特点,生长规律也存在一定差异。采用一体化智能灌溉系统可以根据植物本身对水的需求情况进行准确有针对性地灌溉,可以把滴灌、喷灌技术融合为一体,进行园林绿色植物多元化和个性化灌溉。园林土壤储水情况和植被的根系吸水情况有所不同,应用智能灌溉,可以将地表灌溉、地上灌溉和地下灌溉有效结合,合理调配地下水和自然雨水,实现园林绿色灌溉。
2.自动化灌溉
自动化灌溉主要是利用信息化智能系统对风速和土壤含水量的采集,收集植物生存的环境信息及降水量等相关数据,并对数据在分析的基础上进行的灌溉。通过对风速、土壤含水量、雨水信息、环境因素的分析,编制程序,启动自动灌溉或非自动灌溉设备进行园林灌溉,以解决园林植被对水的需求。对需水量大的阔叶型树木可以采用喷灌溉、集中雨水进行灌溉等形式,灌溉频率不宜过高,这样既能节约水资源,又能提高灌溉效率,自动灌溉结束后系统会自动存储灌溉时间和灌溉水用量等。在特殊情况下,管理人员可以进行人工数据采集,并通过手动启动灌溉系统进行灌溉。
3.节能化灌溉
节能化灌溉系统是由水泵、电磁阀和水源等组成,通过计算机对灌溉进行系统分析的精准控制。这种灌溉系统能在第一时间知道植被是否缺水,并通过计算机数据分析来确定灌溉时间、灌溉方式和灌溉水用量。节能灌溉系统可以根据之前的灌溉历史记录来选择灌溉类型、灌溉时间和灌溉水用量,自动灌溉系统在工作时也可自主监测设施运行状态,可以实现水资源的充分利用,降低了灌溉过量或不足的情况。
(二) 智能灌溉系统在园林应用中的优势
随着园林建设的快速发展,园林建设中的问题也日益显露出来。传统的园林绿化是由水车拉水到现场然后实行灌溉,这种方式除了水在运输过程中容易洒掉,还有多数水没有及时深层渗透而蒸发损失掉。这种灌溉方式对水的利用率比较低,甚至不到 40%。导致大量的水被浪费,而且也浪费人工,成本较高。近年来技术发展,管网供水广泛应用,但是管网供水的缺点是手动供水,随意性比较大,存在需要水时没有人开阀门,开了阀门又没有供水,导致水资源浪费,马路也变成水滩。园林绿化要求绿地上同时有乔木、灌木和草等复合搭配,这涉及不同物种对水的需要量和时间的问题。传统灌溉不能满足这种现代化灌溉需求,使水的灌溉量不能满足所有植物的生长需求,园林建设效果达不到最优化。计算机控制的智能灌溉可以实现灌溉的精准化,在节省水量的同时也节省人工。虽然智能灌溉系统已经引进国内许多年,但是应用仍不普遍。智能灌溉可以根据设定进行灌溉,比人工灌溉节省水,智能灌溉可以针对不同气候设置不同程序,避免了灌溉的随意性。但是这种灌溉程序的设定需要人控制,所以管理人员要有丰富的经验,促进灌溉的精确和节约用水量。智能灌溉系统可以根据土壤湿度、雨量等因素自动编制当天的灌溉程序,同时可以监控电磁阀、管道泄漏等故障并及时报警。智能灌溉系统可以手动控制,也可以用计算机进行启动和关闭,单独的电磁阀为管理提供了极大便利。计算机来进行控制水源、水泵到电磁阀、滴头这样一个复杂的系统,可以最大限度地节约用水量和保护系统运行,避免灌溉不足或过量。为了精确对园林各种植物进行灌溉,以满足绿化多元化要求,可以将滴灌、涌泉灌、树根根部灌溉纳入到同一个系统中。可以对乔木和灌木进行滴灌,对草坪进行喷灌,将不同根系不同吸水范围的植物进行地面灌溉、地下灌溉、深层和浅层灌溉结合起来。同时将降水、地下水灌溉统一进行调配,以形成综合的灌溉体系。
(三) 智能灌溉系统用于园林的价值
现如今,智能灌溉应用于我国园林灌溉的价值已显现出来。智能灌溉可以使灌水更均匀、土壤不容易结板、对保土保肥、调节地块气候和温度都有很大作用。据美国微软公司利用智能灌溉系统进行灌溉后的数据显示,水的用量比之前少了34%,水费也降低了大概 40%。我国的智能灌溉也越来越多地应用到园林灌溉中。如 2002 年颐和园绿化建设中,结合万寿山引水上山工程,建立了覆盖全园的智能灌溉系统,在一些不适宜单层乔木生长的区域和野生不适宜植被生长的地段都通过利用资源,调整空间密度等措施,建立了稳定性强、外观优美的乔木、灌木和草等多种植物群落,以达到最大限度发挥植被的生态效益。上海和深圳也都采用自动灌溉系统在夜间进行园林灌溉,既可以避开市区用水高峰期,同时可以减少水量蒸发,使园林灌溉效果良好。北京天安门草坪、植物园、工人体育场等多个地点都采用了智能灌溉系统,智能灌溉系统的使用,促进了我国园林绿化的建设进程,在节水节能方面都有比较大的作用。园林绿化水量节约已成为我们关注的一个重要话题,利用智能灌溉系统进行灌溉,可以促进灌溉效果的同时节省大量水资源。园林绿化灌溉节水应该成为水资源管理的先锋,要在研究国外先进经验和设备的基础上,结合我国实际培育和建立一支专业化的绿地管理队伍,同时将市场机制引导到绿地灌溉管理中。在加强园林绿地灌溉的研究上,加强园林绿地灌溉用水的法规建设,为园林绿地灌溉用水的管理打基础,逐渐发挥智能灌溉在园林绿化中的作用,加强生态环境的保护。
(四) 智能园林灌溉发展趋势
随着气候环境的变化和人口增长,能源和水资源危机越来越严重,智能灌溉在园林绿化中的作用会越来越重要,因为在节省水量的同时降低了成本,改善了园林灌溉效果。国际上专业灌溉研发公司已经在原有灌溉产品改善的同时利用高科技研发新的产品,使智能灌溉系统的硬件和软件更完善、更环保,使灌溉更精准,对水资源的利用更合理。随着塑料模具加工精准度的提高,智能灌溉系统的加工成本也在降低,可以促进智能灌溉系统中零件的更换与应用。随着科技发展,园林智能灌溉设备正在向环保方向迈进,今后,智能灌溉设备将会越来越多的应用于园林建设和园林灌溉当中。