智能灌溉在园林方面的应用

摘要：随着经济的发展，城市发展对园林建设提出了更高要求，本文主要总结了国内外智能灌溉的发展情况，介绍了几种智能灌溉方式，并提出智能灌溉在园林方面应用的重要意义。

关键词：智能灌溉；园林；应用

中图分类号： S688；S275 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.08.048

经济发展给人们带来便利的生活同时，也带来了能源危机。若要避免能源危机对国家的不利影响，就要研究新能源，并加快新能源在日常中的應用。目前，水资源短缺已成为困扰经济发展的重要因素，特别是人们生活用水与园林灌溉之间的矛盾。因此，研究智能灌溉技术，并将此技术应用于园林灌溉中，对节约水资源意义重大。

1智能灌溉发展概况

1.1国外发展概况

智能灌溉技术在国外已有50多年的发展历史，技术已基本成熟。在发达国家，特别是机械化种植区域或缺水地区，自动灌溉技术已经广泛应用。国外专业的园林灌溉系统非常先进，可以自动采集土壤湿度、测量风速、雨量等数据，并根据这些数据自动编程设计当天灌溉标准；自动监测电磁阀和管道泄漏情况并报警；自动记录各地区灌溉运行时间。按照智能灌溉方式，分为滴灌、涌泉灌和地下渗灌等。一些先进国家采用节水灌溉技术，从传统灌溉向现代非充分灌溉改革，从半自动灌溉向全自动灌溉改革。

1.2国内发展现状

国内的智能灌溉从90年代才开始研究，到现在为止还没有形成专业化和系统化的软件和硬件系统，与发达国家相比，存在相当大差距，而且产品单一，没有成熟的质量检测和控制体系。目前我国的智能灌溉系统基本以进口为主，国内园林智能灌溉企业在学习国外先进技术的经验基础上，也在研发自主产品。

2几种智能灌溉系统介绍

2.1太阳能灌溉系统

太阳能灌溉系统主要是依靠太阳启动地下水来进行灌溉的系统。太阳能板可以提供电泵的动力，驱动其抽取附近的溪水等存到水缸中，之后再将溪水泵到洒水器里，最后进行植物灌溉。雨水探测器会在雨天时自动关闭灌溉系统，太阳能灌溉系统比较适合没有自来水供应的偏远地区使用。

2.2总线路控制灌溉系统

总线路灌溉系统主要是通过总线的方式把所有测控终端接入。每一个自动终端可以自己进行简单的灌溉和判断，之后把数据汇总到中央计算机，由中央计算机进行统一数据存取、调度等。专家可以根据汇总数据对灌溉进行指导，这种灌溉方式成本低，充分利用了现场总结技术，在无线网络达不到的地方比较适用。

2.3无线遥控灌溉系统

无线遥控灌溉系统是用远程终端来采集各地区水和肥的情况，然后通过全球移动系统将数据传给中央控制器。这种灌溉系统充分利用了GMS网，结构比较简单，不用布置很多线，投资小，效果显著。

3园林智能灌溉系统的应用

3.1一体化灌溉系统

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。

3.2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。

3.3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。

4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。同时將降水、地下水灌溉统一进行调配，以形成综合的灌溉体系。

5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。

6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。

参考文献

[1]潘赛玲.自动控制技术在园林节水灌溉中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015，（24）.

[2]李东源.园林施工中节能技术的应用[J].江西建材，2015，（13）.

作者简介：李莹，本科学历，园林工程师，研究方向：园林绿化养护管理。