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高尔夫球场最大需水量的估算方法

2011-07-20 16:11阅读:
高尔夫球场最大需水量的估算方法
高尔夫球场耗水量巨大,作为设计师在规划设计球场灌溉系统时,需要考虑球场每天的最大灌溉量,从而确定球
场灌溉湖是否能满足球场的灌溉需要,作为管理者,更需要考虑球场的需水量问题,以便规划和管理球场用水及由此产生相关费用的问题。球场最大需水量的估算异常重要。
由于整个高尔夫球场大部分为草坪草所覆盖,球场的喷灌系统主要针对草坪草进行灌溉,因此,高尔夫球场需水量主要指的是球场内草坪草的需水量。草坪草消耗土壤水分的途径主要是草坪草的蒸腾和草坪草植株间土壤的蒸发两部分,两部分之和称为蒸发蒸腾量或蒸散量(Evapotranspiration,ET)。草坪草的需水量就是在草坪草正常生长状况条件下,在整个绿期内或一年内的蒸散量,即ET 值。
为了估算植物需水量,在农田作物需水量中引入了参考作物需水量,参考作物系指一种理想的作物,1797 年联合国粮农组织(FAO) 所定义的参考作物蒸发蒸腾量为:高度均匀一致(8-15 cm),生长旺盛、无病虫害,完全覆盖地面,土壤水分充分供应条件下的绿色矮秆作物的蒸发蒸腾量。它不受土壤含水量和植物种类的影响,故可以只根据气象因素,用经验的或半经验的方法先算出,再考虑植物系数,将它修正为植物蒸发蒸腾量,即:
ET=K×ETO (1-1)
式中: ET—在实际供水条件下
的草坪蒸发蒸腾量(mm/d);
K—草坪草的作物系数,暖地型草坪草的作物系数0.5-0.7,冷地型草坪草的作物系数0.6-0.8;
ETO —参考植物的蒸发蒸腾量(mm/d),也就是草坪供水完全充足下的蒸发蒸腾量;
ET0 可以通过彭曼公式计算得来,也可以通过经验值得来,国内外很多研究学者对此进行了深入研究,在此不进行赘述。
影响草坪草需水量的因素有很多,主要包括环境气候条件,如:气温、空气相对湿度、风速、太阳辐射等;土壤条件,如:坪床土壤肥力状况和土壤有效水分含量等;草坪草种类及其生长发育状况;管理养护水平,如:草坪修剪高度。因此,精确地计算草坪草的需水量是很困难的,以下两种方法仅供设计师和管理者作参考。
1. 基于球场各功能区域的ET 值对球场最大需水量的估算根据草坪的蒸发蒸
腾量值,就可以
估算球场的最大需水量:
Q=ET×S=K×ET0×S (1-2)
式中: Q— 球场日最大需水量(m3)
S— 球场面积例如:北方某个球场有60 公顷,球场种植全部为冷季型草坪草,其中果岭为匍匐剪股颖,球道、发球台为不同品种的草地早熟禾果岭,高草区为高羊茅。发球台面积为20000m2,球道面积为230000m2,高草区面积250000m2。估算此球场的最大需水量时,取全年月平均最高的ET0 值为8mm,灌水有效利
用效率为0.85,查取不同草坪草种的不同作物系数,由公式1-1 可分别计算出:
果岭、发球台每天灌溉量为6.4mm/d;球道每天灌溉量为5.2mm/d;
高草区每天灌溉量为4.0mm/d;
每天草坪需要灌溉最大水量 =6.4×20000+5.2×230000+4.0×250000=2324000L/d=2324m3/d
由此可以看出,当一个球场的规划完成、草坪草种选定后,这个球场的最大需水量也就可以基本估算出。另外,
南北方气候差异大,利用经验值估算草坪ET 值时应注意。
2. 基于灌溉系统中灌溉设备性能对球场最大需水量的估算
如上所述,球场草坪的需水量与球场所采用何种喷灌设备没有必然联系,但是在整个灌水系统中,每天灌了多少
水,却与喷头的流量、数量和喷洒时间有直接关系。因此,可以通过灌溉设备的运行,包括灌溉设备性能、运行时间等来反过来推算球场的最大需水量。即:
Q=q×N×T
式中: q— 单喷头的流量(m3/h);
N— 喷头的数量;
T— 喷头的灌溉时间(min);
而喷头的一次灌溉时间又与喷头自身的喷灌强度、水利用系数和设计耗水
强度有关。
T= 60CI/P/K
式中: CI- 设计耗水强度(mm/h);
P - 设计喷灌强度(mm/h);
K-水利用系数(一般取0.85);
由以上分析可以看出,一个北方球场日均需水量均在2000m3 以上,高尔夫球场作为用水大户,在水资源日益紧
张的情况下,对球场用水做出有效的估计,不仅能有利于指导和规划每年的用水量及相关费用,达到节约资源的目的;
同时,通过对球场需水量的预先估算,可以对系统流量大小进行判断,如若现有水源满足不了使用要求,还可以通过及时调整草坪草种类,减少种植面积,降低将来用水的安全隐患。

高尔夫球场不同区域的草坪草类型不同,灌溉量也有差异,不同区域的设计日耗水强度可以按下表取值。
高尔夫球场最大需水量的估算方法
值得注意的是,由于每个球场所在地的地域性差异,球场区域内的设计耗水强度也会不同,使用时应注意。

下表计算了一个高尔夫球场的日需水量:
高尔夫球场最大需水量的估算方法
注:在高尔夫球场内,除喷灌用水外,还有其它用水,估算需水量时,这部分用水可按喷灌用水的20% 计。

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