自己动手做滴灌系统

自己动手做滴灌系统

甲城老武

   如果菜园子大了，手工浇水不但费时间，还得喂蚊子，时间也无法控制，一个自动灌溉系统就显得非常有适用价值了。我经过几年的思考和筹划，终于给菜园子安装了自动灌溉系统。由于我家的草坪原来已有喷灌系统，其中有一个滴灌站用来灌溉屋檐下和房屋右侧的树木。因此，我的灌溉系统是在原有的基础上延伸的，不是从零开始的。

   一般自动灌溉系统有两类，喷灌和滴灌；喷灌又分旋转喷头的和固定喷头的两种。 旋转喷头的优点是覆盖面积大，省工又省料； 缺点是不适于小面积的地段。固定喷头的开口的调整范围可以从九十度到三百六十度，能够精确地浇灌较小的尤其是不规则的地段。一般情况下喷灌系统由旋转喷头和固定喷头有机地搭配而成，最适于灌溉草坪。滴灌则是用带有小孔的管子向地里慢慢地渗水。由于水是慢慢地渗入地里的，容易被吸收，效率比较高。菜园的情况比草坪特殊：第一， 地里可以种不同种类的农作物，这些作物们在同一时间里对水的需求不尽相同，有的需要水，有的作物如西瓜则需要避免水； 第二， 菜地需要至少每年翻一次，因此，里面最好没有固定的障碍物。基于上述特殊性，喷灌不太适用于菜地，滴灌系统是最佳的选择。

   做自动灌溉大体要经过下这些步骤：

• 筹划： 那些地方需要灌溉，灌溉系统的类型，喷站的位置
• 采购： 找到和买回你所需要的材料， 根据材料再来修改原来不切实际的方案
• 破土动工： 挖沟，布线
• 管线安装： 将整个系统的水管、阀门、电线连接起来，将滴灌管的另一端堵死
• 调试： 确保灌溉系统能够像预期的那样工作
• 收尾：恢复因施工破坏的环境

做滴灌系统需要的材料

  一开始做灌溉系统最伤脑筋的就是知道这个系统都需要哪些材料，在什么地方能买到。由于这个系统是一次性的工程，一般人们在开始前毫无经验，在完工后又不会再来第二遍。我在刚开始的时候，虽然有现有的系统做参考，但仍然对所要的材料很茫然。别看那些五金店如HomeDepot， Lowes， TrueValue Hardware，Ace Hardware 里有关水工的材料琳琅满目，我跑遍了所有的商店也没有买全所要的材料。在当地五金商店寻找部件的同时， 我进入了灌溉系统的生产厂家老大 RiainBird 的网站，并顺藤摸瓜地找到了它在当地的经销商。虽然Lowes和TrueValue Hardware 都是 RiainBird 的经销商，但那里的东西太少，太简单，没有多大用处。后来在它的另一个供应商 John Deere LandScape 那里买到了我需要的自动控制阀门、阀门架、滴灌管和一些重要的接头。 我还乘机从那里买了一些 RainBird 的喷头来更换现有的工作状态差的喷头。由于在施工的时候没有拍照，在撰写本文的时候我又费了很大的功夫才找齐了我使用的材料的名称和图片，还得挖开了我的系统来拍摄介绍关键的部位的照片。在这个过程中我发现一个网站，里面灌溉系统的部件一应俱全， 它的网址为： http://www.sprinklerwarehouse.com。

  因为灌溉系统是装在室外的，冬天要经历严寒，所有的部件应避免用金属材料做成的。另外输水管也有两类可以选则：一种是塑料管，另一种是PVC管。 塑料管又叫NFS管，其优点是易于弯曲，而且一根管可以拉得很长不用连接。NFS管有不同的抗压指标，抗压指标越高，管子也越贵，一般居民区用80PSI的就够了。PVC管则不能做大幅度的弯曲，而且每根管子最多长十二英尺，如果你的管线长，你需要接好多次。目前，大多数的灌溉系统的主输水管是用塑料管做的，我的也不例外。另外，许多部件如自动阀门的接口也有螺口和平口两种，平口的没有螺纹， 一般是连在PVC管上的，是用PVC胶水来粘接的。我选择的是有螺纹的部件和接头，因为它们便于安装和拆卸。管子之间、管子和部件间的连接是通过转换接头来实现的。根据你的材料性质和接口，转换接头的端口有公母之分、尺寸大小之分（常见的有1寸，3/4寸 和 1/2寸）、螺纹、平口和倒刺状口之别。倒刺状接口是公的，用来插入塑料管中连接两管或从那里引出分支。

  下面先介绍我的灌溉系统的布局示意图，然后是完成的滴灌系统的实际样子，再详细图示介绍完成滴灌系统所需要的材料。



图一 我的灌溉系统示意图
A-控制仪表； B-主水管连接处； P1-主干输水管；P2-滴灌管；1-回流阻止阀门（见图五）； 2-草坪自动灌溉系统阀门 3-菜园自动灌溉系统阀门（见图七）；4-主干管与滴灌管接合部（见图八， 图九）； 5-主干管末端与滴灌管接合部（见图十）； 6-滴灌管末端


图二 完工后的灌溉系统的一部分 我还顺便做了一个水龙头



图三 灌溉系统所需的材料（一）


表一 图三中各零件的详细说明

编号	名称	英文名	用途简介	实例
1	回流阻止伐	pressure-vacuum-breaker	阻止水回流进主管道	图五
2	倒刺状接口的T型分水管	Barb Tee	从1”主管上分流出1”支管
3	水管阀门	ball valve	用来切断水源	图六
4	水管	Pipe	用来输水， 1“ 的作为主管，1/2" 的做连接管（Funny Pipe）	图九
5	滴管	drip pipe	灌溉	图二，图十一
6	阀门及固定架	manifold， Valves	用于安装灌溉系统的自动控制阀门	图七
7	阀门盒	valve-box	保护阀门	图七
8	阀门盒和盖	valve-box	同7	图六，图十
9	阀门电源线	irigation control wire	连接控制仪和阀门	图七
10	阀门控制电线封头	wire-connector	盖子里有油脂，使电线接头防水防潮	图七
11a	捆绑式水管转换接口	Sadle-tee	从主管道往支里分流	图九
11b	楔入式水管转换接口	Snap Tapping Sadle	从主管道往分支里分流	图八
11c	拐尺式水管中继转换接口	elbow adapter	从主管道往分支里分流，用于主管道的末端	图十

图四 灌溉系统所需的材料（二）

表二 图四中各零件的详细说明

本图编号	名称	英文名	用途简介	实例
1	水管堵头	pipe plug	用来封堵主输水管的末端（1"）
2	水管堵头	pipe plug	用来封堵滴灌管的末端（1/2"）
3	倒刺状接口的T型分水管	Barb Tee	从主管上接出分流支管
4	水管卡头	Clamp	用来紧固水管连接的部位	图十一
5	转换接头	Adpater	连接不同类型的管子（本图为3/4"螺纹管与1/2"塑料管的转换接头）	图七
6	拐尺型转换接头	Elbow Adpater	同5	图九
7	水管连接接头	pipe-coupling	连接同种型号的管子	图十一
8	滴管堵头	hose-end	功能与7相同，将滴管折弯后插进
9	水工胶布	teflon tape	裹在转换接头然后插入母管防止结合部漏水	图十一

图五 安装好的回流阻止阀门


图六 菜园主输水管的阀门开关


图七 安装好的菜园自动灌溉阀门


图八 安装好的楔入式水管中继转换接口


图九 捆绑式水管中继转换接口


图十 安装好的拐尺式水管中继转换接口


图十一 连接管与滴灌管的衔接

施工过程

  与一般滴灌系统不同，菜园滴灌系统需要精确的控制。 一般情况下一个自动阀门往往连着六、七个滴灌管。但是，一片菜地同一时间有的地方不需要水，你得想办法切断水源。如果你每一个喷站上只接有一到两只滴灌管，那自然好， 但是代价有些高。我的作法是在滴灌管的入水口上安装一个手工阀门，用来切断滴灌管的水源（图十）。 为了省料省工， 我只在一个喷站上，每隔一只滴灌管安装了手工阀门。这样，我可以将季节性的植物栽种在有手动阀门的地段。

  我原先的草坪灌溉系统有八个灌溉站，后来因为有一部分草地作为他用，我就废弃了一个。另一个是滴灌站，用来灌溉屋檐下的灌木的。 本来屋檐下就很潮湿，这个灌溉站也就被我撤了，撤下来的滴灌管也用了在菜园子上。 这样， 原来的灌溉站也就废弃了两个。 我曾经想利用废弃下来的两个灌溉站作为菜园的灌溉站，后来不得不放弃了，其中的因素: 第一，现有的两个灌溉站不容易拆开接新管；第二，控制阀离菜园约有三十尺，从这里拉过去需要的管子长而多；第三，今后如果要恢复那两个灌溉站就麻烦了。我决定在菜园边缘建立一个专门的灌溉控制系统。原来打算从现有阀门组合的端点引水，后来发现那个端点不是用螺纹帽封上的，而是用PVC胶粘连起来的，无法操作，只好从上游将主管断开引水。首先， 关掉总阀门，切断水源，再断开主水管，嵌入T型导管（见图三-2）从那里引出水来。 并顺便在那里又装上了一个阀门对菜园的灌溉系统的水源加以控制（图六）。尽管我的控制仪可以管理十四个灌溉站，但目前的电线只有八条。 为了不重新拉电线， 我选择利用废弃的那两个灌溉站上的电线。 首先将电线接头从阀门上分离，再接到新的电线上，并记住电线的颜色和喷站的编号。

  上述各项确定后， 余下的问题就简单得多了， 不外乎挖一尺半到两尺深的沟，将管线摆好，将电线沿水管引到阀门组合。 将阀门组装好，接上电线，将主水管接入阀门组合的入口，再将各灌溉站的主管接在阀门的出口端。 最后将各滴管连接到灌溉站的主管上， 并将另一端堵死。在连接管子的过程中，需要一盆滚烫的水来软化塑料管以便倒刺状接头顺利地插入。

  一切部署完毕后，接下来的是调试滴灌系统是否按预期的那样工作。这时，要打开源头的阀门，先手工测试控制阀门是否正常工作。然后，再用控制仪测试阀门是否正常工作。 注意，不要急于填埋管线，一定要等到一切满意后才做，以免以后想做某些改进时再挖地三尺。

  整个工程，断断续续花了我大约两个星期的时间，其中包括中途又出去买材料。你如果且轻车熟路，而且一切材料齐全， 那么整个工程花不了多少时间。


     原文曾以老武之名于 2009-09-04 在文学城博客里首发

[rongrongrong]

: )

[甲城老武]

回复中部的评论:
等雪化了我再补充几张滴管和排列的实际照片， 也许比描述更直观！

[中部]

这种滴头的确是一滴一滴的向外滴水的。我用控制器来设定每天浇6次的水。春天每次15分钟，夏天每次20分钟到30分钟。秋天也在15分钟左右。Pressure Regulator (- 30 PSI Low Flow .1 - 8 GPM (Gallons per Minute)
http://www.irrigationdirect.com/irrigation-products-and-supplies/drip-irrigation/water-source-connections/regulators
并不贵。一个才$3.75.我用的是把压力减低到30 PSI。你的方法是用大流量来减压。我不知道你如何来控制流量？说不定你的方法更简单。我只是没有试验过。我是按照他们推荐的办法来设置的。

[甲城老武]

回复中部的评论:
你说的滴头可能是喷头，自来水没有那么大的压力。 压力大是因为阀门开关憋的， 如果你把阀门打开一段时间，你就会看到原来压力并不大！ 你自己可以试一试。

[中部]

我都是用滴头来控制流量的，当然还有定时器。滴头有每小时0.5 到 2升的。 每课植物的根部放一个滴头。没有减压器是不行的。城市自来水的压力太大了。会把滴灌系统给压坏的。

[甲城老武]

回复中部的评论:
滴灌系统用的是管子上的小孔（图三 5 ），没有滴头，有头就成喷灌系统了。我没用减压阀，过去曾经把回流阻止阀当成了减压阀。 不过， 一般的输水管的压力不大，用不着。我没有用过滤网。

[中部]

能不能用照片显示你的滴头？这个很关键！你用减压阀吗？我也做了一个滴灌系统。我感觉滴头很关键。你有没有用过滤网？
https://www.irrigationdirect.com/?gclid=CKPmwMqaxp8CFQYNDQodyyhg4A
我的东西都在这里邮购的。

[甲城老武]

回复wyx2000的评论:
谢谢！

[wyx2000]

不错， 有空多写写你的种菜，有兴趣

[甲城老武]

回复kumagayaemi的评论:
确实不小， 农民吗！

[kumagayaemi]

工程师，你家菜园子好大哦！