專(zhuān)利名稱(chēng)：草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪灌排水系統(tǒng)，特別是一種利用自然生態(tài)水灌排的 草坪水循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，特別是足球運(yùn)動(dòng)，其重要物質(zhì)基礎(chǔ)就是 足球場(chǎng)地，而草坪足球場(chǎng)是高水平足球運(yùn)動(dòng)必須具備的場(chǎng)地條件。為此，國(guó)內(nèi)外的足球場(chǎng)建 設(shè)，均花費(fèi)很大代價(jià)種植草坪，并設(shè)置給、排水系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)草坪?，F(xiàn)有技術(shù)足球場(chǎng)草坪的給水系統(tǒng)包括蓄水池、泵房、管網(wǎng)系統(tǒng)及8-M只地埋式 自動(dòng)升降噴頭，噴灌水源主要取自城市自來(lái)水。排水系統(tǒng)包括草坪基礎(chǔ)內(nèi)的盲溝或盲海和 環(huán)繞場(chǎng)地的內(nèi)、外環(huán)排水溝。排水溝一般與城鎮(zhèn)雨水管網(wǎng)系統(tǒng)連接。盲溝即在足球場(chǎng)種植 土以下，按照一定間距橫向設(shè)置的由碎石和透水管組成的暗溝，暗溝與內(nèi)環(huán)排水溝相連接， 用以排除足球場(chǎng)滲流的雨水。盲海即在足球場(chǎng)種植土以下全部滿(mǎn)鋪的碎石層，與內(nèi)環(huán)排水 溝連接，用以排除足球場(chǎng)滲流的雨水。隨著競(jìng)技足球運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，國(guó)際足聯(lián)對(duì)足球場(chǎng)的質(zhì)量提出了更高要求，其中重要 的一條是草坪足球場(chǎng)在雨后30分鐘須將雨水排除。基于此項(xiàng)要求，足球場(chǎng)的排水問(wèn)題成 為重要課題。為保證排水，場(chǎng)地坪床中設(shè)計(jì)的含砂量越來(lái)越大，目前已達(dá)到90%左右，下層 是盲溝或盲海。由此產(chǎn)生了足球場(chǎng)“砂基礎(chǔ)”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。這種“砂基礎(chǔ)”結(jié)構(gòu)雖然增強(qiáng)了 足球場(chǎng)的排水功能，但是降低了土壤毛細(xì)管運(yùn)送水、肥的作用，也消弱了坪床保水保肥的功 能，因此只有大量噴灌澆水及施用化肥，才能保證草坪正常生長(zhǎng)。由于澆水較勤，草坪被修 剪后的傷口不易愈合，也增加了引發(fā)草坪病蟲(chóng)害的幾率，致使草坪農(nóng)藥的使用量增加很多。足球場(chǎng)草坪這種“砂基礎(chǔ)”結(jié)構(gòu)，雖然達(dá)到了國(guó)際足聯(lián)對(duì)場(chǎng)地的排水標(biāo)準(zhǔn)，但是自 來(lái)水、化肥、農(nóng)藥的使用量大大增加，生產(chǎn)水、肥、藥的能源消耗大大增加，相應(yīng)的碳排放以 及化肥、農(nóng)藥使用后對(duì)環(huán)境的污染大大增加。草坪養(yǎng)護(hù)的總成本大大增加。一塊足球場(chǎng)草 坪一年的正常養(yǎng)護(hù)費(fèi)約為30 50萬(wàn)元。在高爾夫球場(chǎng)、棒壘球場(chǎng)等需要鋪設(shè)草坪的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地，以及城市綠化草坪，對(duì)其養(yǎng) 護(hù)基本是噴灌給水和使用化肥農(nóng)藥。一塊標(biāo)準(zhǔn)高爾夫球場(chǎng)草坪的年養(yǎng)護(hù)費(fèi)用約為700 800萬(wàn)元。以水資源日益緊缺的北京為例，城市綠化草坪的年用水量約為1400萬(wàn)噸，這是北 京常住人口 30天的用水量。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種即能滿(mǎn)足體育運(yùn)動(dòng)對(duì)場(chǎng)地的質(zhì)量要求，同時(shí)又能減 少自來(lái)水、化肥、農(nóng)藥使用量并能有利于草坪生長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)的草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，包括蓄排水溝系統(tǒng)、 水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)和草坪灌排水管網(wǎng)，其特征在于蓄排水溝設(shè)置在草坪場(chǎng)地四周，其端頭設(shè)置有疊梁間，其靠草坪場(chǎng)地一側(cè)的溝壁上開(kāi)有透水孔；水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)包括潛水泵、真空泵、氣水分離器、排水閥、給水閥和管道， 潛水泵安裝在蓄排水溝內(nèi)，通過(guò)管道連接給水閥后與草坪灌排水管網(wǎng)的主管道連通；真空 泵由管道連接氣水分離器、排水閥后與草坪灌排水管網(wǎng)的主管道連通，氣水分離器的排水 管通向蓄排水溝內(nèi)；草坪灌排水管網(wǎng)由主管道和支管道組成，支管道上開(kāi)有灌排水小孔。本實(shí)用新型的目的還可以這樣實(shí)現(xiàn)草坪灌排水管網(wǎng)設(shè)置在草坪場(chǎng)地地面以下 30厘米深度，其主管道與支管道直徑為5-6. 5厘米，支管道的灌排水小孔上纏繞有無(wú)紡布 以防小孔被阻塞。。蓄排水溝靠草坪場(chǎng)地一側(cè)的溝壁上的透水孔用磚砌留孔，或用水泥澆筑留孔內(nèi)嵌 PVC 管。草坪灌排水管網(wǎng)的主管道與支管道的材質(zhì)為pvc或Pra管。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和積極的效果1)節(jié)能環(huán)保本系統(tǒng)可基本不用自來(lái) 水，與現(xiàn)有的自來(lái)水噴灌系統(tǒng)相比較具有明顯節(jié)水省能的效益；溶于水中的肥料，尤其是化 肥被回收利用，不再隨水排入環(huán)境，從而有效地防止了肥料，尤其氮素化肥的污染。草坪施 用的農(nóng)藥(主要有殺蟲(chóng)劑、殺菌劑和除草劑)溶于水，具殘毒的農(nóng)藥同樣得到回收利用，消 除或減輕了農(nóng)藥導(dǎo)致的環(huán)境污染。幻有利于預(yù)防草坪病害發(fā)生，使草坪生長(zhǎng)的更好。由于 免除噴灌，灌溉時(shí)濕土不濕草，保護(hù)了草坪被修剪時(shí)的傷口，有效地預(yù)防了草坪病害，蟲(chóng)害 和草害的流行和發(fā)生。3)增加了草坪使用時(shí)間和運(yùn)動(dòng)的安全性。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用土壤中 滲灌，對(duì)草坪進(jìn)行灌溉時(shí)不影響在場(chǎng)地上運(yùn)動(dòng)，所以在灌溉時(shí)仍能使用，增加了場(chǎng)地使用時(shí) 間；4)由于免除了噴灌系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中不再埋設(shè)升降噴頭，消除了場(chǎng)地障礙物，增加了場(chǎng)地 運(yùn)動(dòng)的安全性；
圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2蓄排水溝系統(tǒng)部分結(jié)構(gòu)示意圖圖3草坪灌排水管網(wǎng)及草坪斷面示意圖具體實(shí)施方式
附圖標(biāo)記說(shuō)明圖中1、真空泵；2、氣水分離器；3、排水閥；4、給水閥；5、潛水泵；6、草坪灌排水 管網(wǎng)(其中6-1、主管道；6-2、支管道)；7、管道；8、蓄排水溝；9、透水孔；10、疊梁閘。本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括蓄排水溝系統(tǒng)、水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)和草坪灌排 水管網(wǎng)三個(gè)部分，蓄排水溝8設(shè)置在草坪場(chǎng)地四周，其端頭設(shè)置有疊梁間10，其靠草坪場(chǎng)地一側(cè)的 溝壁上開(kāi)有透水孔9 ；透水孔9用磚砌留孔，或用水泥澆筑留孔內(nèi)嵌PVC管。水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)包括潛水泵5、真空泵1、氣水分離器2、排水閥3、給水閥4 和管道7，潛水泵5安裝在蓄排水溝8內(nèi)，通過(guò)管道7連接給水閥4后與草坪灌排水管網(wǎng)6 的主管道6-1連通；真空泵1由管道7連接氣水分離器2、排水閥3后與草坪灌排水管網(wǎng)6的主管道6-1連通，氣水分離器2的排水管通向蓄排水溝8內(nèi)；草坪灌排水管網(wǎng)6由主管道6-1和支管道6-2組成，支管道6_2上開(kāi)有灌排水小 孔。草坪灌排水管網(wǎng)6設(shè)置在草坪場(chǎng)地地面以下30厘米深度，其主管道6-1與支管道6-2 直徑為5-6. 5厘米，支管道6-2的灌排水小孔上纏繞有無(wú)紡布。主管道6-1與支管道6-2 的材質(zhì)為PVC或PI3R管。運(yùn)動(dòng)生態(tài)草坪根據(jù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)工程學(xué)技術(shù)體系設(shè)計(jì)、建植、養(yǎng)護(hù)的草坪，稱(chēng)為 生態(tài)草坪。如果使用在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上，則稱(chēng)為運(yùn)動(dòng)生態(tài)草坪。運(yùn)動(dòng)生態(tài)草坪含有三大組成部分 草坪、場(chǎng)體(坪床)和草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，三者是個(gè)統(tǒng)一整體，要協(xié)調(diào)匹配，缺一不可。( 一 )草坪草是生命個(gè)體，具有對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的適應(yīng)性。由于我國(guó)幅員遼闊，各地的氣溫、降水 量、土壤酸堿度等均有很大差異，各地也都有適宜其生長(zhǎng)環(huán)境的草種。根據(jù)不同的地域條 件，選擇適宜其生長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)生態(tài)草種是建植優(yōu)質(zhì)足球場(chǎng)的首要因素。也是本專(zhuān)利系統(tǒng)技術(shù) 組成之一。( 二 )場(chǎng)體(坪床)場(chǎng)體(坪床)即建植草坪的基礎(chǔ)。是提供草坪生長(zhǎng)最重要的條件。在人工條件下， 要力求為草坪提供最適宜的土壤環(huán)境。首先對(duì)場(chǎng)體土壤進(jìn)行化驗(yàn)分析，如土壤的酸堿度分析，土壤營(yíng)養(yǎng)成分及含量分 析，土壤土質(zhì)成分分析，含砂量分析等等。根據(jù)土壤化驗(yàn)報(bào)告及所選草種對(duì)土壤需求特點(diǎn)制 定場(chǎng)體土壤的改良方案。改良方案包括土壤酸堿度改良、營(yíng)養(yǎng)成分改良及土質(zhì)成分改良等 等，令土壤的通氣孔隙占總孔隙的10 15%，以同時(shí)滿(mǎn)足運(yùn)動(dòng)、草坪生長(zhǎng)發(fā)育和土壤自身 育肥的需求。(三)草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)(見(jiàn)附圖1)生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)是一項(xiàng)將運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上空的降水收集后，使灌溉、排水和蓄水成為一 個(gè)閉合的循環(huán)系統(tǒng)。以達(dá)到減少自來(lái)水、化肥和農(nóng)藥使用量，即降低草坪養(yǎng)護(hù)成本又保護(hù)環(huán) 境的目的。生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng)。草坪灌排水管網(wǎng)系統(tǒng)水泵及真空泵灌排水動(dòng)力系統(tǒng)蓄排水管溝(池)系統(tǒng)生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)是將雨水(生態(tài)水)收集在經(jīng)改造兼具排水功能、蓄水功能、灌溉 功能三位一體的足球場(chǎng)排水溝中。在需要為草坪灌溉時(shí)，用一臺(tái)潛水泵將雨水抽灌至分布 在草坪下的灌排水管網(wǎng)系統(tǒng)中，經(jīng)滲灌為草坪根系供水。當(dāng)需要排水時(shí)，關(guān)閉水泵給水閥，開(kāi)啟管網(wǎng)排水閥，場(chǎng)地滲流雨水經(jīng)草坪下管網(wǎng)系 統(tǒng)排入排蓄水管溝中。當(dāng)雨后場(chǎng)地需要快速排水時(shí)，可開(kāi)啟真空泵，使灌排水管網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)壓，從而強(qiáng) 制加快場(chǎng)地雨水的滲流速度，達(dá)到或超過(guò)國(guó)際足聯(lián)雨后30分鐘排除雨水的標(biāo)準(zhǔn)。1、草坪灌排水管網(wǎng)系統(tǒng)[0041 ] 該系統(tǒng)是在足球場(chǎng)地面以下30厘米深度位置(草根根系最發(fā)達(dá)位置)，埋設(shè)50毫 米 65毫米經(jīng)打孔處理的PVC或Pra管，然后用無(wú)紡布纏繞住，以防沙土進(jìn)入或阻塞管材。5打孔數(shù)量和孔徑將根據(jù)不同地區(qū)降雨量和所選草種的需水量經(jīng)計(jì)算確定。在我國(guó)雨量較大 的南方地區(qū)，場(chǎng)地以排水為主，則打孔數(shù)量較多；北方地區(qū)雨水較少，則打孔數(shù)量較少?？?之，每塊場(chǎng)地均將嚴(yán)謹(jǐn)計(jì)算，以使草坪得到適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。2、水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)灌排水管網(wǎng)動(dòng)力系統(tǒng)主要由一臺(tái)負(fù)責(zé)滲灌的潛水泵和兩臺(tái)負(fù)責(zé)負(fù)壓強(qiáng)制快速排 水的真空泵組成。由于草坪基礎(chǔ)具有保水保肥和排水功能，這套動(dòng)力系統(tǒng)可在一般情況下 不被啟用，草坪即可良好生長(zhǎng)。只有當(dāng)雨水較少或大雨后需使用場(chǎng)地比賽時(shí)，才開(kāi)啟動(dòng)力系 統(tǒng)進(jìn)行灌溉或強(qiáng)制排水。3、蓄排水管溝系統(tǒng)足球場(chǎng)四周均設(shè)置排水溝，以匯集地面徑流和地下滲流的雨水。為實(shí)現(xiàn)草坪生態(tài) 水閉合循環(huán)的目的，將排水溝進(jìn)行改造，使其兼具排水、蓄水和灌溉三位一體的作用。首先在排水溝端頭設(shè)置疊梁閘(見(jiàn)附圖2、，以蓄集流入排水溝雨水。疊梁閘是一種具有截留作用的閘門(mén)。疊梁門(mén)由多塊單獨(dú)的閘板，逐塊橫向放入門(mén) 槽內(nèi)疊全成一個(gè)平面擋水結(jié)構(gòu)。安裝疊梁閘后，排水溝即具有了蓄水功能。當(dāng)雨水排入時(shí)， 排水溝成為蓄水溝；當(dāng)雨水較大，會(huì)造成場(chǎng)地積水時(shí)，提起一塊或數(shù)塊疊梁間間板，達(dá)到即 排除雨水，又不至將蓄水排光的作用。另一項(xiàng)技術(shù)改造是對(duì)排水溝壁的改造將緊靠草坪場(chǎng)地一側(cè)排水溝的溝壁內(nèi)嵌入 多根PVC管，使其將排水溝與場(chǎng)地基礎(chǔ)連通，成為透水溝壁(見(jiàn)圖；3)。其功能是使場(chǎng)地部分 滲流水流入排水溝，同時(shí)使蓄集在溝內(nèi)的水通過(guò)土壤的毛細(xì)作用滲透到草坪基礎(chǔ)內(nèi)。達(dá)到 自然排水和灌溉的作用。在蓄排水溝內(nèi)安放潛水泵與灌排水管網(wǎng)系統(tǒng)相連，以實(shí)現(xiàn)對(duì)草坪進(jìn)行滲灌。這樣排水溝即具有了排水、蓄水和灌溉三位一體的作用。本系統(tǒng)具有以下明顯優(yōu)勢(shì)1、基本不用自來(lái)水，與噴灌系統(tǒng)相比較具有明顯節(jié)水省能的效益；2、溶于水中的肥料，尤其是化肥被回收利用，不再隨水排入環(huán)境，從而有效地防止 了肥料，尤其氮素化肥的污染。3、草坪施用的農(nóng)藥(主要有殺蟲(chóng)劑、殺菌劑和除草劑)溶于水，具殘毒的農(nóng)藥同樣 得到回收利用，消除或減輕了農(nóng)藥導(dǎo)致的環(huán)境污染。4、隨水流失的可溶性肥料、農(nóng)藥得到重復(fù)利用后，使草坪減少了化肥和農(nóng)藥的使 用，g卩.降低了草坪養(yǎng)護(hù)成本5、由于免除噴灌，灌溉時(shí)濕土不濕草，保護(hù)了草坪被修剪時(shí)的傷口，有效地預(yù)防了 草坪病害，蟲(chóng)害和草害的流行和發(fā)生。6、對(duì)草坪進(jìn)行灌溉時(shí)不影響在場(chǎng)地上運(yùn)動(dòng)，增加了場(chǎng)地使用時(shí)間；7、由于免除了噴灌系統(tǒng)，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中不再埋設(shè)升降噴頭，消除了場(chǎng)地障礙物，增加了 場(chǎng)地運(yùn)動(dòng)的安全性；8、利用草坪凈化的水質(zhì)，達(dá)到可以養(yǎng)魚(yú)的水平，從而保護(hù)與改善了運(yùn)動(dòng)場(chǎng)及其周 邊地區(qū)的水環(huán)境。
權(quán)利要求1.一種草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，包括蓄排水溝系統(tǒng)、水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)和草坪灌排 水管網(wǎng)，其特征在于蓄排水溝(8)設(shè)置在草坪場(chǎng)地四周，其端頭設(shè)置有疊梁間(10)，其靠草坪場(chǎng)地一側(cè)的 溝壁上開(kāi)有透水孔(9)；水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)包括潛水泵(5)、真空泵(1)、氣水分離器(2)、排水閥(3)、給水 閥⑷和管道(7)，潛水泵(5)安裝在蓄排水溝⑶內(nèi)，通過(guò)管道(7)連接給水閥⑷后與 草坪灌排水管網(wǎng)(6)的主管道(6-1)連通；真空泵(1)由管道(7)連接氣水分離器O)、排 水閥C3)后與草坪灌排水管網(wǎng)(6)的主管道(6-1)連通，氣水分離器O)的排水管通向蓄 排水溝(8)內(nèi)；草坪灌排水管網(wǎng)(6)由主管道(6-1)和支管道(6-2)組成，支管道(6- 上開(kāi)有灌排 水小孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于草坪灌排水管網(wǎng)(6)設(shè) 置在草坪場(chǎng)地地面以下30厘米深度，其主管道(6-1)與支管道(6- 直徑為5-6. 5厘米， 支管道(6-2)的灌排水小孔上纏繞有無(wú)紡布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于蓄排水溝(8)靠草 坪場(chǎng)地一側(cè)的溝壁上的透水孔(9)用磚砌留孔，或用水泥澆筑留孔內(nèi)嵌PVC管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于草坪灌排水管網(wǎng)(6) 的主管道(6-1)與支管道(6-2)的材質(zhì)為PVC或pra管。
專(zhuān)利摘要一種草坪生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)，包括蓄排水溝系統(tǒng)、水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)和草坪灌排水管網(wǎng)，其特征在于蓄排水溝設(shè)置在草坪場(chǎng)地四周，其端頭設(shè)置有疊梁閘，其靠草坪場(chǎng)地一側(cè)的溝壁上開(kāi)有透水孔；水泵及真空泵動(dòng)力系統(tǒng)包括潛水泵、真空泵、氣水分離器、排水閥、給水閥和管道，潛水泵安裝在蓄排水溝內(nèi)，通過(guò)管道連接給水閥后與草坪灌排水管網(wǎng)的主管道連通；真空泵由管道連接氣水分離器、排水閥后與草坪灌排水管網(wǎng)的主管道連通，氣水分離器的排水管通向蓄排水溝內(nèi)；草坪灌排水管網(wǎng)由主管道和支管道組成，支管道上開(kāi)有灌排水小孔。本實(shí)用新型可基本不用自來(lái)水，節(jié)水省能；溶于水中的肥料和草坪施用的農(nóng)藥，可回收利用，不再隨水排入環(huán)境，防止環(huán)境污染。有利于預(yù)防草坪病害發(fā)生并可增加草坪使用時(shí)間和運(yùn)動(dòng)的安全性。
文檔編號(hào)E02B13/00GK201826288SQ20102056687
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者張汝棟, 陳志一 申請(qǐng)人:張汝棟, 陳志一