Cách nhanh nhất để tạo một hệ thống tưới tiêu là lập bản đồ các vùng sân của bạn theo loại mặt trời và đất, tính toán tốc độ dòng chảy và áp suất của nguồn nước, chọn đường nhỏ giọt cho luống và bố trí vòi phun nước bằng nhựa tưới cho bãi cỏ mở, sau đó kết nối mọi thứ thông qua bộ ngăn dòng chảy ngược, bộ điều chỉnh áp suất và bộ điều khiển chạy từng khu vực theo lịch trình riêng. Một hệ thống dân cư có kích thước phù hợp thường có diện tích từ 1.500 đến 2.500 feet vuông cho mỗi khu vực và sử dụng ống bên PVC hoặc polyetylen có công suất tối thiểu 150 PSI. Các phần bên dưới sẽ hướng dẫn từng giai đoạn lập kế hoạch, định cỡ và lắp đặt một hệ thống thực sự hoạt động hết mùa này sang mùa khác.
Hầu hết các sự cố tưới tiêu đều bắt nguồn từ một hệ thống được thiết kế trước khi địa điểm được đo đạc thực sự. Trước khi mua một đầu phun nước hoặc chân ống phun nước bằng nhựa duy nhất, hãy đi bộ quanh khu nhà và ghi lại ba điều: mức độ phơi nắng trên mỗi vùng, tốc độ thấm của đất và áp lực nước hiện có tại nguồn.
Để kiểm tra độ thấm, hãy đào một cái hố sâu khoảng 12 inch và rộng 6 inch, đổ đầy nước vào, để cho nước thoát hết, sau đó lấp lại và tính thời gian cho lần lấp thứ hai thoát nước. Đất cát thường thoát nước với tốc độ hơn 2 inch mỗi giờ, đất mùn thoát nước khoảng 1 inch mỗi giờ và đất nặng sét có thể giảm xuống dưới 0,25 inch mỗi giờ , điều này ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian mỗi vùng sẽ hoạt động mà không bị chảy tràn.
| Loại đất | Tỷ lệ xâm nhập | Chu kỳ đề xuất |
|---|---|---|
| cát | Trên 2 inch/giờ | Chu kỳ ngắn, thường xuyên |
| Loam | Khoảng 1 inch/giờ | Trung bình, hai lần mỗi tuần |
| Đất sét | Dưới 0,25 in/giờ | Nhiều chu kỳ ngắn để ngăn chặn dòng chảy |
Mọi hệ thống tưới tiêu đều được xây dựng dựa trên hai con số: áp suất nước tĩnh (đo bằng PSI) và tốc độ dòng chảy (đo bằng gallon mỗi phút, hoặc GPM). Gắn đồng hồ đo áp suất vào một vòi ngoài trời và tắt tất cả các thiết bị cố định khác để có được áp suất tĩnh. Sau đó, sử dụng thùng 5 gallon và đồng hồ bấm giờ, tính thời gian vòi nước mở hết cỡ để đổ đầy thùng và chia 5 cho thời gian đó tính bằng phút để có GPM.
Hầu hết các đầu phun nước bằng nhựa tưới tiêu dân dụng cần từ 25 đến 45 PSI và 2 đến 4 GPM mỗi đầu để phun chính xác. Nếu áp suất đo được nằm ngoài phạm vi này, nên lắp thêm van điều chỉnh áp suất hoặc bơm tăng áp trước khi hệ thống được thiết kế thêm, không phải sau khi lắp đặt.
Rất ít bãi được phục vụ tốt bằng một phương pháp tưới duy nhất. Các khu vực sân cỏ rộng rãi hầu như luôn được phục vụ tốt hơn bằng các đầu phun nước tưới bằng nhựa kiểu rô-to hoặc phun, phun nước qua một vòng cung rộng một cách hiệu quả, đồng thời luống trồng, hàng rau và thùng chứa phản ứng tốt hơn với phương pháp tưới nhỏ giọt, áp dụng nước trực tiếp vào vùng rễ và mất ít hơn do bay hơi và gió cuốn.
| phương pháp | Tốt nhất cho | Hiệu quả sử dụng nước điển hình |
|---|---|---|
| Đầu phun phun nước | Bãi cỏ nhỏ, góc hẹp | 50 đến 70 phần trăm |
| Đầu phun nước rotor | Bãi cỏ rộng vừa và lớn | 65 đến 80 phần trăm |
| Bộ phát và ống nhỏ giọt | Giường, cây bụi, rau, hộp đựng | 85 đến 90 phần trăm |
Cách bố trí kết hợp, sử dụng hệ thống tưới nhỏ giọt cho khoảng 30 đến 40 phần trăm cảnh quan khu dân cư điển hình và phạm vi phủ sóng phun nước cho phần còn lại, là cách bố trí mà hầu hết các nhà thiết kế chuyên nghiệp mặc định vì nó phù hợp với phương pháp phân phối cho loại cây thay vì buộc một giải pháp trên toàn bộ sân.
Vẽ thuộc tính theo tỷ lệ trên giấy biểu đồ, đánh dấu nguồn nước, công trình, luống trồng, khu vực sân cỏ, sườn dốc và bất kỳ cảnh quan cứng hiện có nào. Bản vẽ này trở thành tài liệu tham khảo cho việc phân vùng và định tuyến đường ống sau này.
Tách sân cỏ khỏi luống, tách ánh nắng khỏi bóng râm và tách các sườn dốc ra khỏi mặt đất bằng phẳng. Mỗi nhóm trở thành khu vực riêng với van riêng, vì việc trộn lẫn các loại cây có nhu cầu nước khác nhau trên một van là một trong những lỗi thiết kế phổ biến nhất.
Kết nối với nguồn nước thông qua thiết bị ngăn dòng chảy ngược để giữ cho nước tưới không chảy ngược vào nguồn cung cấp nước uống được, sau đó là van ngắt và khi áp suất tăng cao, bộ điều chỉnh áp suất được định mức cho lưu lượng tối đa của hệ thống.
Đào rãnh sâu từ 8 đến 12 inch cho đường ống chính và 6 đến 8 inch cho đường bên, giữ chúng ở dưới đường băng giá ở vùng khí hậu lạnh hơn. PVC cứng là vật liệu đường chính tiêu chuẩn vì nó chịu được áp suất không đổi mà không bị phồng lên, trong khi ống polyetylen dẻo thường được sử dụng để chạy nhỏ giọt ở bên.
Nhóm các van vào một hộp van duy nhất gần đường dây chính để bảo trì dễ dàng hơn, sau đó chạy dây điện áp thấp từ mỗi van trở lại vị trí bộ điều khiển, dán nhãn rõ ràng cho từng dây ở cả hai đầu trước khi lấp đầy.
Các đầu phun nước bằng nhựa tưới tiêu không gian để phủ sóng từ đầu đến đầu, nghĩa là mỗi đầu phun của đầu phun sẽ chạm tới chân của đầu phun lân cận, điều này giúp phát triển phạm vi phủ sóng tốt hơn nhiều so với các đầu phun cách nhau ở khoảng cách ném tối đa của chúng. Các thiết bị phát nhỏ giọt nên được đặt trực tiếp tại vùng rễ của mỗi cây thay vì ở rìa ngoài của tán cây.
Trước khi gắn đầu, cho nước chảy qua các đầu ống hở để xả bụi bẩn và mảnh vụn. Sau đó, đậy nắp, chạy từng vùng riêng lẻ để kiểm tra mức độ bao phủ và rò rỉ đồng đều, rồi cuối cùng lập trình cho bộ điều khiển với thời gian chạy khớp với dữ liệu thấm vào đất được thu thập trước đó.
Đường ống quá nhỏ là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất khiến đầu phun nhựa tưới yếu, phun không đều. Đường kính ống phải phù hợp với tốc độ dòng chảy mà nó cần mang theo, không chỉ phù hợp với rãnh.
| Đường kính ống | Lưu lượng tối đa được đề xuất | Sử dụng chung |
|---|---|---|
| 0,5 inch | Lên đến 7 GPM | Nhỏ giọt ngắn và chạy ngang |
| 0,75 inch | Lên đến 12 GPM | Đường bên tiêu chuẩn |
| 1 inch | Lên đến 18 GPM | Đường chính cho hệ thống cỡ trung |
| 1,5 inch | Lên đến 33 GPM | Dòng chính cho các thuộc tính lớn hơn |
| Mùa | Nhiệm vụ |
|---|---|
| mùa xuân | Từ từ điều áp lại hệ thống, kiểm tra từng đầu phun xem có phun đều không, làm sạch hoặc thay thế các vòi phun bị tắc |
| Mùa hè | Điều chỉnh thời gian chạy để sưởi ấm, kiểm tra hệ thống thoát nước ở đầu thấp, cắt cỏ khỏi vỏ đầu |
| mùa thu | Giảm tần suất tưới nước khi tốc độ tăng trưởng chậm lại, kiểm tra hộp van xem có mảnh vụn không |
| mùa đông | Thổi sạch các đường dây bằng khí nén ở những vùng có khí hậu dễ bị đóng băng, tắt và xả thiết bị ngăn dòng chảy ngược |
Chi phí rất khác nhau tùy theo quy mô sân, điều kiện đất đai và công việc là tự lắp đặt hay hợp đồng, nhưng việc lập ngân sách ở cấp độ thành phần giúp việc lập kế hoạch dễ dự đoán hơn nhiều so với ước tính một lần.
Bộ điều khiển
$60 đến $300
Van vùng
$8 đến $20 mỗi cái
Đầu phun nước
$3 đến $15 mỗi cái
Ống (trên 100 ft)
$20 đến $60
Đối với sân dân cư cỡ trung bình, hệ thống tự lắp đặt thường nằm giữa $1,500 và $3,500 tiền vật liệu , trong khi việc lắp đặt chuyên nghiệp cho cùng một diện tích thường có giá từ 3.000 đến 8.000 USD sau khi bao gồm công lao động và công việc thiết kế.
Nguồn nước quyết định hầu hết mọi quyết định về hạ lưu trong hệ thống, vì vậy nó đáng được quan tâm trước khi hoàn thiện việc bố trí hoặc phân vùng đường ống. Hầu hết các hệ thống dân cư đều lấy nước từ một trong ba nguồn và mỗi nguồn hoạt động khác nhau theo nhu cầu tưới tiêu liên tục.
Nguồn cung cấp nước của thành phố nhìn chung có áp suất ổn định nhưng có thể dao động trong những giờ cao điểm nhu cầu của hộ gia đình, thường là vào sáng sớm và đầu giờ tối. Bởi vì hệ thống tưới cạnh tranh với hệ thống ống nước trong nhà trên cùng một đồng hồ, các khu vực chạy trong giờ thấp điểm, thường là từ 4 giờ sáng đến 8 giờ sáng, sẽ tránh được tình trạng sụt áp do hàng xóm tắm hoặc rửa bát đĩa cùng lúc.
Giếng đưa ra một biến số thứ hai ngoài áp suất: tốc độ phục hồi, nghĩa là giếng được bổ sung nhanh như thế nào sau khi được rút xuống. Một giếng phục hồi chậm cần các vùng có kích thước vừa phải, thường chạy ít đầu phun nước tưới bằng nhựa trên mỗi vùng hơn so với hệ thống cấp nước của thành phố có cùng kích thước, vì vậy máy bơm không bao giờ chạy khô giếng giữa chu kỳ. Kiểm tra dòng chảy ở máy bơm, không chỉ ở vòi, đưa ra con số chính xác hơn cho việc quy hoạch vùng.
Một số đặc tính bổ sung nước uống được bằng nước mưa đã thu hoạch được lưu trữ trong bể hoặc bể chứa nước, thường cung cấp nước cho các vùng nhỏ giọt thông qua một máy bơm tăng áp nhỏ vì chỉ riêng áp suất được cung cấp bằng trọng lực hiếm khi đủ cho đầu phun nước. Những nguồn bổ sung này hoạt động tốt nhất khi kết hợp với tưới nhỏ giọt thay vì đầu phun, vì nhỏ giọt chịu được áp suất thấp hơn và kém ổn định hơn nhiều.
Không phải tất cả các đầu phun nước bằng nhựa tưới đều hoạt động giống nhau và việc chọn sai loại cho một khu vực nhất định là một trong những lý do phổ biến nhất khiến hệ thống trông không đồng đều trong mùa đầu tiên. Mỗi loại có tốc độ mưa khác nhau, nghĩa là tốc độ thấm nước xuống mặt đất nhanh như thế nào và tốc độ mưa trộn lẫn trên một vùng là nguyên nhân gây ra các mảng sũng nước bên cạnh các vùng khô.
Đầu phun cố định bao phủ một mẫu cố định, thường là một phần tư, một nửa hoặc toàn bộ vòng tròn, với tốc độ kết tủa khá cao khoảng 1,5 đến 2 inch mỗi giờ. Chúng phù hợp với những bãi cỏ nhỏ, hình học nhưng có xu hướng lãng phí nước trên những dải có hình dạng kỳ lạ hoặc hẹp vì kiểu phun của chúng không thể tinh chỉnh được.
Đầu rô-to phun một dòng nước theo hình vòng cung quay chậm, phun nước chậm hơn, thường là 0,5 đến 1 inch mỗi giờ, trên bán kính lớn hơn nhiều so với phun cố định. Điều này làm cho chúng trở thành lựa chọn tiêu chuẩn cho các bãi cỏ rộng khoảng 1.000 feet vuông, vì cần ít đầu hơn để che cùng một diện tích.
Những thiết bị này được trang bị thêm vào các thân phun tiêu chuẩn nhưng phát ra nhiều luồng quay thay vì một kiểu quạt duy nhất, làm giảm tốc độ kết tủa xuống gần 0,4 đến 0,7 inch mỗi giờ. Chúng phổ biến để trang bị thêm các hệ thống cũ vì chúng cắt giảm đáng kể lượng nước sử dụng mà không thay đổi cơ sở hạ tầng đường ống hoặc van hiện có.
Các máy phát nhỏ giọt nguồn điểm cung cấp trực tiếp một số gallon cố định mỗi giờ cho một cây, trong khi các máy phun siêu nhỏ bao phủ một bán kính nhỏ bằng một màn sương mịn, hữu ích cho các luống trồng dày đặc, nơi các máy phát riêng lẻ sẽ không thực tế. Cả hai đều hoạt động ở lưu lượng và áp suất thấp hơn nhiều so với bất kỳ đầu phun hoặc đầu rôto nào.
Bộ hẹn giờ truyền thống chạy theo lịch trình cố định bất kể điều kiện thực tế như thế nào, có nghĩa là chúng sẽ bị ngập nước sau một tuần mưa hoặc ở dưới nước khi nhiệt độ tăng đột biến. Bộ điều khiển thông minh giải quyết vấn đề này bằng cách tự động điều chỉnh thời gian chạy dựa trên dữ liệu thực thay vì lịch đặt trước.
| Bộ điều khiển Type | Nó điều chỉnh như thế nào | Tiết kiệm nước điển hình |
|---|---|---|
| Hẹn giờ tiêu chuẩn | Lịch trình cố định, chỉ thay đổi thủ công | Không có tích hợp nào |
| Tiện ích cảm biến mưa | Bỏ qua chu kỳ sau lượng mưa có thể đo được | Khoảng 10 đến 15 phần trăm |
| Bộ điều khiển thoát hơi nước (ET) | Tính toán lượng nước mất đi của cây trồng từ dữ liệu thời tiết địa phương | Khoảng 15 đến 30 phần trăm |
| Hệ thống cảm biến độ ẩm đất | Chỉ tưới nước khi cảm biến trên mặt đất phát hiện đất khô | Khoảng 20 đến 35 phần trăm |
Đối với hầu hết các thiết lập dân cư, bộ điều khiển thông minh dựa trên ET được ghép nối với cảm biến mưa cơ bản sẽ mang lại phần lớn khả năng tiết kiệm mà không phải trả thêm chi phí cho mạng cảm biến đất đầy đủ, điều này có xu hướng có ý nghĩa tài chính hơn trên các địa điểm quy mô thương mại lớn hơn.
Lịch trình chạy vào mùa xuân hầu như không bao giờ chính xác vào giữa mùa hè và việc sao chép biểu đồ tưới nước chung từ một vùng khí hậu khác là lý do phổ biến khiến các hệ thống mới hoạt động kém hoặc lãng phí nước. Các điều chỉnh cần theo dõi cả mô hình nhiệt độ và lượng mưa trong khu vực.
| Loại khí hậu | Mô hình tưới nước chung |
|---|---|
| Khô cằn/sa mạc | Chu kỳ ngắn thường xuyên để chống lại sự bay hơi nhanh, nhỏ giọt được ưa chuộng hơn phun |
| Cận nhiệt đới ẩm | Nhìn chung, ít chu kỳ hơn, nên sử dụng cảm biến mưa |
| Địa Trung Hải | Mùa hè phụ thuộc nhiều vào tưới tiêu, mùa đông chỉ cần tưới nước tối thiểu |
| Lục địa lạnh | Mùa tưới ngắn, mùa đông bắt buộc trước khi đóng băng |
Nước còn sót lại bên trong đường ống, van hoặc đầu phun nước bằng nhựa tưới tiêu trong mùa đông sẽ nở ra khi nó đóng băng và sự giãn nở đó là nguyên nhân làm nứt các phụ kiện và tách các mối nối ống. Mùa đông hóa sẽ loại bỏ rủi ro đó trước đợt đóng băng cứng đầu tiên.
Không bao giờ vượt quá 80 PSI khi thổi đường dây bằng khí nén , vì áp suất cao như vậy có thể làm hỏng các vòng đệm bên trong van và đầu phun nước mặc dù bản thân đường ống có thể chịu được áp suất đó.
| triệu chứng | Nguyên nhân có thể xảy ra | sửa chữa |
|---|---|---|
| Tia phun yếu, sương mù | Áp suất quá cao hoặc vòi phun bị mòn | Lắp đặt hoặc điều chỉnh bộ điều chỉnh áp suất, thay thế vòi phun |
| Một đầu yếu hơn rõ rệt so với những đầu khác | Đầu phun hoặc màn lọc bị tắc | Tháo và rửa vòi phun và bộ lọc |
| Miếng vá sũng nước quanh một đầu | Hệ thống thoát nước đầu thấp hoặc một con dấu bị nứt | Lắp đầu van một chiều hoặc thay thế con dấu |
| Vùng sẽ không tắt | Các mảnh vụn bị mắc kẹt trong màng ngăn van | Mở van, vệ sinh màng và đế |
| Các mảng màu nâu mặc dù tưới nước thường xuyên | Vùng phủ sóng không đồng đều từ khoảng cách đầu rộng | Thêm đầu hoặc di chuyển đến khoảng cách đầu đối đầu |
Hiệu quả sẽ dễ dàng được thiết kế ngay từ đầu hơn là trang bị thêm sau này. Một số biện pháp bổ sung, hầu hết đều không tốn kém so với tổng chi phí của hệ thống, đã cắt giảm đáng kể việc sử dụng nước lâu dài.
Thay vì chạy một vùng trong một đoạn dài, việc chia tổng thời gian chạy giống nhau thành hai hoặc ba chu kỳ ngắn hơn với khoảng thời gian nghỉ giữa các chu kỳ đó sẽ giúp nước ngấm vào thay vì chảy ra, đặc biệt quan trọng trên đất sét hoặc đất dốc.
Trên sân dốc, nước còn lại trong đường ống sau một chu kỳ sẽ chảy ra ngoài qua đầu phun nước thấp nhất, tạo thành vũng nước mỗi khi hệ thống tắt. Một van kiểm tra tích hợp bên trong đầu ngăn chặn hoàn toàn việc thoát nước ở đầu thấp này.
Một lớp phủ dày 2 đến 3 inch trên ống nhỏ giọt làm giảm đáng kể sự bốc hơi bề mặt và giúp duy trì độ ẩm của đất đồng đều hơn giữa các chu kỳ, giúp hệ thống chạy ít thường xuyên hơn về tổng thể.
Cả hai cách tiếp cận đều phổ biến và sự lựa chọn đúng đắn thường phụ thuộc vào độ phức tạp của sân và thời gian sẵn có hơn là chỉ dựa vào kỹ năng.
| Yếu tố | tự làm | Cài đặt chuyên nghiệp |
|---|---|---|
| Chi phí trả trước | Chỉ vật liệu | Vật liệu cộng với lao động và thiết kế |
| Đầu tư thời gian | Một vài ngày cuối tuần cho một sân cỡ trung bình | Thường hoàn thành trong 1 đến 3 ngày |
| Phù hợp nhất cho | Lô đất nhỏ hơn, đơn giản hơn với địa hình bằng phẳng | Bố cục phức tạp, độ dốc, nhu cầu phân vùng hỗn hợp |
| Độ chính xác thiết kế | Phụ thuộc vào tính toán thủ công cẩn thận | Thường được hỗ trợ bởi phần mềm thiết kế và trải nghiệm trang web |
Đường ống chính thường được chôn sâu từ 8 đến 12 inch và các đường bên từ 6 đến 8 inch, mặc dù độ sâu phải luôn tăng ở những vùng có đường sương giá sâu hơn để ngăn ngừa nứt mùa đông.
Nó phụ thuộc hoàn toàn vào GPM có sẵn. Chia tổng tốc độ dòng chảy của nguồn cho xếp hạng GPM được in trên mỗi đầu phun nước bằng nhựa tưới để tìm số lượng tối đa mà vùng đó có thể chạy mà không bị sụt áp.
PVC cứng giữ áp lực tốt và là tiêu chuẩn cho đường ống chính, trong khi ống polyetylen dẻo uốn quanh chướng ngại vật dễ dàng hơn và thường được sử dụng cho các đường chạy ngang và nhỏ giọt, đặc biệt là trên đất đá.
Hầu hết các bãi cỏ đã được thiết lập đều cần lượng nước tương đương khoảng 1 đến 1,5 inch nước mỗi tuần, chia làm 2 đến 3 buổi thay vì ngâm một lần lâu, điều chỉnh tăng hoặc giảm tùy theo loại đất và lượng mưa.
Có, miễn là mỗi phương pháp đều có van và vùng riêng. Nhỏ giọt và phun không bao giờ nên chia sẻ một khu vực vì chúng áp dụng nước với tốc độ và áp suất rất khác nhau.
Phạm vi phủ sóng trực tiếp có nghĩa là mỗi tia phun của đầu phun nước sẽ chạm tới chân của đầu phun tiếp theo, thay vì dừng lại giữa chừng. Sự chồng chéo này giúp phân bổ phạm vi phủ sóng trên một khu vực; Thay vào đó, khoảng cách giữa các đầu ở khoảng cách ném tối đa của chúng hầu như luôn để lại những khoảng trống khô khan giữa chúng.
Nếu áp suất tĩnh đo được nằm ở mức thoải mái trong phạm vi 25 đến 45 PSI mà hầu hết các đầu đều được định mức thì bộ điều chỉnh là tùy chọn. Trên phạm vi đó, hiện tượng phun sương, phun sương và hao mòn sớm trên vòi phun và vòng đệm trở nên phổ biến đến mức cơ quan quản lý thường phải tự chi trả trong vòng một hoặc hai mùa.
Sáng sớm, thường từ 4 giờ sáng đến 8 giờ sáng, được coi là lý tưởng vì gió thường êm dịu hơn, lượng bốc hơi thấp hơn so với giữa trưa và tán lá có thời gian khô trước buổi tối, điều này làm giảm điều kiện thuận lợi cho nấm phát triển trên sân cỏ.
Với việc bảo trì thường xuyên theo mùa và mùa đông thích hợp khi cần thiết, đường ống chính và van PVC thường có tuổi thọ từ 15 đến 20 năm, trong khi các đầu phun nước và bộ phát nhỏ giọt riêng lẻ, tiếp xúc nhiều hơn với tia cực tím và mài mòn cơ học, thường được thay thế sau mỗi 5 đến 10 năm.
Đây thường là dấu hiệu cho thấy một khu vực đã có kích thước vượt quá mức mà đường ống hoặc nguồn nước có thể hỗ trợ, nghĩa là có quá nhiều đầu được đặt trên một van. Việc chia vùng thành hai vùng nhỏ hơn trên các van riêng biệt sẽ giải quyết tình trạng giảm áp suất mà không làm thay đổi tổng số cột áp.
Tưới nước nhẹ hàng ngày giúp rễ luôn nông gần bề mặt, làm cho cỏ kém chịu hạn theo thời gian. Tưới nước sâu hơn, ít thường xuyên hơn, thường từ 2 đến 3 lần mỗi tuần, tổng cộng khoảng 1 đến 1,5 inch, khuyến khích rễ phát triển hướng xuống dưới và thường tạo ra cỏ khỏe mạnh hơn, đàn hồi hơn.