Существуют следующие способы орошения насаждений: простейшие, поверхностное орошение (полив напуском, лиманное орошение, полив по полосам, полив по бороздам); дождевание, различные виды подпочвенного орошения, капельное орошение, аэрозольное увлажнение.

На объектах ландшафтной архитектуры применяются дождевание, капельное орошение и в определенных условиях (в основном в теплицах) аэрозольное увлажнение.

Простейшие способы орошения. К простейшим способам орошения относятся те, которые не требуют (или требуют в минимальной степени) устройства дополнительных сооружений для подачи и распределения воды, расходуемой на полив растений. Такими сооружениями являются водопроводы. При отсутствии водопровода для полива насаждений используют тракторные или автомобильные цистерны, которые заполняют водой непосредственно у источников орошения. К таким источникам относятся реки, ручьи, озера, различные водоемы. В южных засушливых районах источниками являются открытые каналы (арыки), которые служат как для транспортирования, так и распределения воды в пределах территории объекта и населенного пункта.

Более совершенным способом транспортирования и первичного распределения воды является создание водопровода. В зависимости от назначения и вида водопотребления водопроводы можно подразделить на хозяйственные, поливочные, производственные, противопожарные высокого давления, противопожарные низкого давления.

Эти водопроводы отличаются характером водопотребления, который влияет на принципы их расчета.

На объектах ландшафтной архитектуры, как правило, устраивают водопроводную систему специального типа.

Хозяйственный водопровод является неотъемлемой частью технического обслуживания каждого объекта и в зависимости от его размера выполняет различные функции. Такой водопровод используется в течение всего года для нужд жилых, общественных и коммунально-бытовых зданий, находящихся на объекте, а также при заливке катков и других зимних игровых и спортивных сооружений.

Поливочный водопровод устраивают для обеспечения полива зеленых насаждений, садово-парковых дорожек и площадок, плоскостных спортивных сооружений.

Проектируя хозяйственный водопровод на территории объекта, решают следующие вопросы:

• определение места подключения водопровода к городской водопроводной сети;
• выбор оптимальной схемы водоснабжения объекта и диаметров трубопроводов для транспортирования и распределения воды по объекту;
• определение общей потребности в воде, которая будет использована для полива насаждений, дорожно-тропиночной сети, спортивных плоскостных сооружений, а также для наполнения фонтанов и других водных устройств.

При устройстве водопровода основные методы расчета сводятся к определению расчетных расходов и свободных напоров воды.

За расчетный расход принимается расход в часы максимального водопотребления. Свободный напор в наружной водопроводной сети должен обеспечивать подачу воды с определенным запасом (остаточным напором) в самую высокую и наиболее удаленную от наружной сети водоразборную точку внутри зоны потребления. При орошении какого-либо участка такой точкой будет самая высокая и самая далекая (с учетом потерь напора) зона орошения.

Свободный напор Hсв (он иногда называется необходимым, или расчетным) можно определить по формуле

где Hr — геометрическая (геодезическая) высота подачи воды от поверхности воды в месте забора до самой высокой водоразборной точки, м; hпот — потери напора в сети до места водоразбора, м; hост — остаточный напор в месте водоразбора, м.
Геометрическую высоту подачи воды для целей орошения растений на крыше здания или внутри помещения определяют по формуле

где hпл — планировочная высота или превышение отметки пола первого этажа над поверхностью земли, м; n — число этажей в здании; hэт — высота этажа здания, м; hпр — высота расположения основного прибора (крана, оросительного устройства, системы подпочвенного орошения) над полом, м.

В населенных пунктах при одноэтажной застройке свободный напор принимают равным 10 м. В этом случае прямое использование водопровода для орошения исключает использование дождевальных устройств, требующих в среднем напора 30...40 м. При многоэтажной застройке на каждый этаж прибавляют по 4 м. Если здание достаточно высокое (6... 10 и более этажей), то забор воды на нижнем этаже позволит напрямую подсоединить дождевальное устройство.

В противопожарном водопроводе необходимый напор зависит от способа пожаротушения. Это необходимо учитывать и в комбинированном водопроводе — противопожарно-поливочном.

Наружная сеть, на которой установлены пожарные гидранты для непосредственной подачи воды на тушение пожара, называется противопожарным водопроводом высокого давления. Такие водопроводы устраивают только на промышленных предприятиях. Отбор воды на орошение из таких водопроводов не разрешается. Используя принцип водопроводов высокого давления, отдельные поселки для своих нужд устраивают аналогичные водопроводы хозяйственно-оросительного назначения, которые позволяют в местах забора воды непосредственно подсоединять оросительные (в том числе дождевальные) устройства.

Наружная сеть, на которой установлены противопожарные гидранты, работающие при помощи передвижных пожарных насосов, называется противопожарным водопроводом низкого давления. Для обеспечения бесперебойного действия пожарных насосов напор воды в сети должен быть не менее 10 м. Использование такого типа водопровода для целей орошения возможно только для низконапорных устройств (кранов и шлангов). Для подключения систем дождевания должен подключаться независимый высоконапорный насос. В условиях большого города с высоконапорной водопроводной сетью хозяйственного назначения дождевальные устройства подключаются непосредственно к ней.

Дождевание. Дождевание, или орошение дождеванием, производится с помощью дождевальных устройств. Дождевальные устройства, в свою очередь, в зависимости от способа перемещения и создаваемого напора подразделяются на дождевальные агрегаты, машины и установки.

Дождевальные агрегаты состоят из самоходной опоры и насосного агрегата, смонтированного в комплекте с дождевальным устройством.

Дождевальные машины включают в себя самоходную опору с навешенным дождевальным устройством. Требуемый напор воды создается насосной станцией.

Дождевальные установки представляют собой дождевальные устройства на стационарных или переносных опорах. Воду подают по напорной оросительной сети насосные станции.

На объектах ландшафтной архитектуры для орошения насаждений применяются в основном дождевальные установки, которые классифицируются:

• по создаваемому напору — на низконапорные (менее 30 м) и высоконапорные (более 30 м); обычно напор составляет 50...60 м;
• принципу проведения полива — на неподвижные и вращающиеся вокруг вертикальной оси;
• конструкции оросительной сети — на открытые и закрытые;
• принципу создания напора — на самонапорные системы и системы, создаваемые напор насосными станциями или насосами дождевальных устройств;
• способу перемещения в пределах орошаемого участка — на стационарные, перемещаемые и самоходные.

Все дождевальные устройства оборудуются дождевальными насадками и аппаратами (дождевателями, турбодождевателями). Дождевальные насадки и аппараты представляют собой рабочий орган, преобразующий поток воды в дождевые капли. Аппараты отличаются от насадок наличием подвижных частей. Насадка только распыляет поток, а аппарат распыляет и распределяет его по площади.

Дождевальные устройства в зависимости от радиуса действия подразделяются на короткоструйные (менее 10 м), среднеструйные (10... 50 м) и дальнеструйные (более 50 м).

По принципу создания искусственного дождя насадки подразделяются на дефлекторные (отражательные) и струйные. В дефлекторных насадках вода дробится на капли при ударе о твердое препятствие (дефлектор) и орошает вокруг себя круг или часть круга.

В струйных насадках вода вытекает из сопла с большой скоростью, встречает сопротивление воздуха и постепенно распадается на капли. Струйные насадки в неподвижном положении создают неравномерный слой дождя по длине струи. Наибольший слой образуется на расстоянии 0,8...0,85R, где R — радиус полета струи.

Для создания более равномерного дождя в дождевальных аппаратах, с одной, стороны устанавливают несколько (1...3) сопел, а с другой — заставляют вращаться дождевальные аппараты вокруг вертикальной оси. При этом радиус полета струй уменьшается на 10... 15 %.

На равномерность увлажнения площади большое влияние оказывает ветер, поэтому полив по кругу проводят при скорости ветра до 2... 2,5 м/с. При более сильном ветре полив осуществляют по сектору (обычно 240°). При этом расстояние между подводящими трубопроводами зависит от схемы размещения дождевальных аппаратов (рис. 12.3).

Рис. 12.3. Схема полива дальнеструйными дождевыми насадками (заштрихована площадь, политая с одной позиции с учетом перекрытия дождем со смежных позиций): а — круговой полив; б — полив по сектору; R — радиус полета струи; L — расстояние между позициями на оросителе или трубопроводе; b — расстояние между оросителями или трубопроводами

При подборе дождевальных насадок (рис. 12.4) и аппаратов необходимо знать как их характеристики, так и впитывающие свойства почвы для соблюдения основного условия дождевания — средняя интенсивность дождя не должна превышать впитывающую способность почвы в конце полива. Для этого экспериментально определяют впитывающую способность почвы. Необходимо учитывать, что при эксперименте с затоплением (почвенные заливные рамы) скорость впитывания всегда будет выше реальной скорости впитывания при дожде.

При применении дождевания на территории объекта следует помнить о необходимости поддержания почвы в рыхлом состоянии. Предварительно почву в лунках деревьев рыхлят. При поливе газонов целесообразна регулярная аэрация аэраторами или применение системы вертикального аэрационного дренажа (VERTI-DRAIN). Предпочтителен тот вид системы, который наряду с вертикальным проколом и разрыхлением предусматривает выемку тяжелого грунта (до глубины 100 мм и более) и замену его легким грунтом (песком) ***.

*** Могут применяться и другие методы, в частности внесение в почву полимеров. Так, при внесении в почву перед поливом водного раствора полиакриламида (в количестве 600 кг/га) скорость впитывания воды в конце пятой минуты увеличивается в 5 раз, в конце часа — в 3 раза. Увеличить впитывание воды при дождевании можно также подачей поливных норм за несколько приемов (с перерывами).

Рис. 12.4. Короткоструйная щелевая насадка (а) и ее расходно-напорная характеристика (б)

Проектирование и строительство систем дождевания, в первую очередь, связано с характеристикой дождевальных устройств. Короткоструйные дождевальные насадки отечественного производства могут иметь самую разнообразную конструкцию. Их характеристика, как правило, дается в виде графиков или номограмм, в которых приводятся такие взаимосвязанные величины, как диаметр сопла (мм), напор на входе в насадку (м) и расход воды (л/с) в рабочей позиции. Более мощные дождевальные устройства относятся уже к среднеструйным дождевальным аппаратам (рис. 12.5, а, б), отличающимся от короткоструйных более значительным диаметром сопл, расходом и радиусом полива.

Рис. 12.5. Дождевальные аппараты: а, б — среднеструйные; в, г — дальнеструйные

Для комплектации оборудования необходимо знать техническую характеристику среднеструйных дождевальных аппаратов (табл. 12.7).

Для орошения больших по площади объектов с растениями, выдерживающими удары более крупных капель, можно применять дальнеструйные дождевальные аппараты (рис. 12.5, в, г) с повышенными диаметрами сопл, расходами воды, давлениями воды перед аппаратом и, самое главное, радиусом полива, позволяющим размещать эти аппараты на более значительном расстоянии друг от друга (табл. 12.8).

Источник: Строительство и эксплуатация объектов ландшафтной архитектуры. Теодоронский В.С.