喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差，把具有一定压力的水喷到空中，散成小水滴或形成弥雾降落到植物上和地面上的灌溉方式。

喷灌系统

利用机械和动力设备，使水通过喷头（或喷嘴）射至空中，以雨滴状态 降落田间的灌溉方法。喷灌设备由进水管、抽水机、输水管、配水管和喷头（或喷嘴）等部分组成，可以是固定式的，半固定式的或移动式的。具有节省水量、不破坏土壤结构、调节地面气候且不受地形限制等优点.

（Introduction of Turf Irrigation System）

喷灌特点

a．省水：由于喷灌可以控制喷水量和均匀性，避免产生地 面径流和深层渗漏损失，使水的利用率大为提高，一般比漫灌节省水量30%一50%，省水还意味着节省动力，降低灌水成本。

b.省工：喷灌便于实现机械化、自动化，可以大量节省劳动力。由于取消了田间的输水沟渠,不仅有利于机械作业，而且大大减少了田间劳动量。喷灌还可以结合施入化肥和农药，又可以省去不少劳动量，据统计，喷灌所需的劳动量仅为地面灌溉的五分之一。

c．提高土地利用率：采用喷灌时，无需田间的灌水沟渠和畦埂，比地面灌溉更能充分利用耕地，提高土地利用率，一般可增加耕种面积7%一10%。

d．增产：喷灌便于严格控制土壤水分,使土壤湿度维持在作物生长最适宜的范围。而且在喷灌时能冲掉植物茎叶上尘土,有利于植物呼吸和光合作用。另外喷灌对土壤不产生冲刷等破坏作用，从而保持土壤的团粒结构，使土壤疏松多孔，通气性好，因而有利于增产， 特别是蔬菜增产效果更为明显。

e．适应性强：喷灌对各种地形适应性强，不需要像地面灌溉那样整平土地，在坡地和起伏不平的地面均可进行喷灌。特别是在土层薄、透水性强的沙质土，非常适合采用喷灌。此外，喷灌不仅适应所有大田作物，而且对于各种经济作物、蔬菜、草场都可以获得很好的经济效果。 喷灌具有好多优点，但是也有缺点。主要是投资费用大，就目前条件移动式喷灌系统最便宜，亩投资也需要20 -50元/亩。另外是受风速和气候的影响大，当风速大于5.5米/秒时 (相当于4级风)，就能吹散雨滴，降低喷灌均匀性,不宜进行喷灌。其次，在气候十分干燥时,蒸发损失增大，也会降低效果。

系统组成

一个完整的喷灌系统一般由喷头、管网、首部和水源组成。

1.喷头：喷头用于将水分散成水滴，如同降雨一般比较均匀地喷洒在种植区域。

2.管网：其作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的种植区域。由不同管径的管道组成，分干管、支管、毛管等，通过各种相应的管件、阀门等设备将各级管道连接成完整的管网系统。现代灌溉系统的管网多采用施工方便、水力学性能良好且不会锈蚀的塑料管道，如PVC管、PE管等。同时，应根据需要在管网中安装必要的安全装置，如进排气阀、限压阀、泄水阀等。

3.首部：其作用是从水源取水，并对水进行加压、水质处理、肥料注入和系统控制。一般包括动力设备、水泵、过滤器、施肥器、泄压阀、逆止阀、水表、压力表，以及控制设备，如自动灌溉控制器、衡压变频控制装置等。首部设备的多少，可视系统类型、水源条件及用户要求有所增减。如在利用城市供水系统作为水源的情况下，往往不需要加压水泵。

4.水源：井泉，湖泊、水库，河流及城市供水系统均可作为喷灌水源。在整个生长季节，水源应有可靠的供水保证。同时，水源水质应满足灌溉水质标准的要求。

喷灌系统类型

按水流获得的压力方式可分为机压式、自压式和提水蓄能式喷灌系统;

按喷灌设备的形式可分为管道式和机组式喷灌系统;

按喷洒方式可分为定喷式和行喷式喷灌系统.

喷灌系统按照喷灌作业过程中可移动的程度分为下列 3类.

固定式喷灌系统：除喷头外,各组成部分在长年或灌溉季节均固定不动.干管和支管多埋设在地下,喷头装在由支管接出的竖管上.操作方便,效率高,占地少,也便于综合利用（如结合施肥、喷农药等）和实现灌溉的自动控制.但需要大量管材,单位面积投资高.适用于灌溉频繁的经济作物区（如蔬菜种植区）和高产作物地区.

半固定式喷灌系统：喷灌机、水泵和干管固定,而支管和喷头则可移动.移动的方式有人力搬移、滚移式,由拖拉机或绞车牵引的端拖式,由小发动机驱动作间歇移动的动力滚移式、绞盘式以及自走的圆形及平移式等.其投资比固定式喷灌系统少,喷灌效率较移动式喷灌系统高.常用于大田作物.

移动式喷灌系统：除水源外,动力机、水泵、干管、支管和喷头等都是可以移动的,因而可在一个灌溉季节里在不同地块轮流使用,提高了设备利用率,并可节省单位面积投资,但工作效率和自动化程度低.常用的类型中,有的是动力机和水泵装在手推车或手架上的轻、小型喷灌机,其喷头装在轻便三角架上,通过软管同水泵连接；有的是将水泵同喷头装在手扶拖拉机上的小型喷灌机,由手扶拖拉机的动力输出装置驱动水泵作业；有的是装在大、中型拖拉机上的双悬臂式喷灌机.移动式喷灌系统适用于灌溉次数较少的大田作物和小块地段.此外,在有条件的地区,还可发展自压喷灌.其优点是可以利用水的自然落差,不需动力机和水泵,设备简单,操作方便,使用成本低.

选型布置

1.喷头的选型

选择喷头时，除需考虑其本身的性能，如喷头的工作压力、流量、射程、组合喷灌强度、喷洒扇形角度可否调节之外，还必须同时考虑诸如土壤的允许喷灌强度、地块大小形状、水源条件、用户要求等因素。另外，同一工程或一个工程的同一轮灌组中，最好选用一种型号或性能相似的喷头，以便于灌溉均匀度的控制和整个系统的运行管理。在已建项目中，有的为片面追求水景效果，安装了各种性能截然不同的喷头，致使灌溉均匀度无法保证。选择喷头时需特别注意的是，灌溉系统不是喷泉，其目的是为了弥补植物需水时空上的不足，而不是创作人工水景。因此，只能在首先满足需水的前提下，尽量照顾到景观效果。

此类喷头品种繁多，按射程分，有0.6～5.8米的小射程喷头，4.3～9.1米的中小射程喷头，8.5～15.9米的中等射程喷头，20米以上的大射程喷头；按喷洒类型分，有散射喷头，射线喷头，旋转喷头，射线旋转喷头；按使用场合分，有园林喷头，高尔夫喷头等等。这些喷头均可在加压喷水时自动弹出地面，而灌水停止时又缩入地面，不会影响园林景观上的机械作业。

1.1 小射程喷头一般为非旋转散射式喷头，如PROS系列、PS系列以及INST系列。这些喷头的弹出高度有50mm、75mm、100mm、150mm和300mm，可选配喷洒形式繁多或可调角度的喷嘴，喷灌强度较大。不但适用于小块灌溉，也可用于灌木、绿篱的灌水和洗尘。这类喷头的喷嘴大多为“匹配灌溉强度喷嘴”，即无论全圆喷洒，还是半圆或90度及其他角度，其灌溉强度基本相同。这种特性对保证系统的喷洒均匀度极为有利。

1.2中小射程喷头多为旋转喷头，如 SRM、PGJ系列齿轮驱动顶部调节喷头，射程为4.3～11.3米，弹出高度有100mm、150mm、300mm。这种喷头适用于中型面积绿地和灌木、花卉的喷灌。

特别的如，MP系列地埋射线旋转喷头，射程3～9米，以其独特的喷洒方式，和由此而来的不可比拟的节水特性，尤其适合坡地和新植喷洒。

1.3 中等射程喷头多为旋转喷头，如亨特I-20、 PGP系列地埋旋转喷头。这些喷头适用于中型面积绿地的灌溉。弹出高度有100mm和300mm两种，适用于较大面积的灌溉。其中I-20喷头配有止溢阀，并且可选不锈钢升降柱，顶部带有独特阀门，可在系统运行时单独将某个喷头关闭，便于维修或更换喷嘴。

1.4 大射程喷头，如亨特I-31、 I-35系列、I-41系列、I-60系列、I-90系列均为旋转式齿轮驱动顶部有工具调节喷头，射程均在20米以上。其特点是材料强度高，抗冲击性能好。除用于大面积灌溉外，特别适合于运动场灌溉系统。

其中I-60系列喷头，独有低压大射程功能，在压力为2.8bars（0.28Mp）时，射程可达18.9米。特别适合低压系统或者旧系统改造项目。

在各种射程的喷头中，均可选择“止溢型”喷头。带止溢功能的喷头一般安装在地形起伏较大的喷灌系统中的地形较低的部位，可有效防止当灌水停止时管道中的水从低位喷头溢出，影响喷头周围的正常生长。

土壤的允许喷灌强度是影响喷头选型的主要因素之一。喷灌强度是指单位时间内喷洒在地面上的水深。我们一般考虑的是组合喷灌强度，因为灌溉系统基本上都是由多个喷头组合起来同时工作。对于喷灌强度的要求是，水落到地面后能立即渗入土壤而不出现积水和地面径流，即要求喷头的组合喷灌强度（ρ组合）应小于等于土壤的水入渗率。各类土壤的允许喷灌强度（ρ允许）的参考值见下表：

各类土壤的允许喷灌强度（mm/h）

土壤类别

砂土

壤砂土

砂壤土

壤土

粘土

允许喷灌强度

20

15

12

10

8

喷头组合喷灌强度的计算公式为：ρ组合（mm/h）=1000q/A

式中：q为单喷头的流量（m3/h）；A为单喷头的有效控制面积（m2）。

另外，土壤的允许喷灌强度随着地形坡度的增加而显著减小。如坡度大于12%时，土壤的允许喷灌强度将降低50%以上。因此，对于地形起伏的工程，在喷头选型时需格外注意。

2.喷头的布置

喷灌系统中喷头的布置包括喷头的组合形式、喷头沿支管上的间距及支管间距等。喷头布置的合理与否，直接关系到整个系统的灌水质量。

喷头的组合形式主要取决于地块形状以及风的影响，一般为矩形和三角形，或为其特例正方形和正三角形。矩形或正方形布置，适用于地块规则，边缘成直角的条件。这种形式设计简便，容易做到使各条支管的流量比较均衡；三角形或正三角形布置，适用于不规则地块，或地块边界为开放式，即使喷洒范围超出部分边界也影响不大的情况。这种布置抗风能力较强，喷洒均匀度要高于矩形或正方形，同时所用喷头的数量相对较少，但不易作到使各条支管的流量均衡。有时地块形状十分复杂，或地块当中有障碍物，使喷头的组合形式为不规则形。但在多数喷灌系统中，可尽量采用正方形或正三角形布置。

2.1 正方形布置

正方形布置时，喷头沿支管上的间距与支管间距相等，但对角喷头之间的距离是支管间距的1.41倍。考虑到风的影响，推荐喷头间距为喷头射程（R）的0.9-1.1倍，见下表：

风速（km/h）

0-5

6-11

12-20

正方形最大间距

1.1R

1.0R

0.9R

2.2 正三角形布置

正三角形布置时，各个喷头之间的距离相等，但支管间距为喷头间距的0.866倍。考虑到风的影响，推荐喷头间距为喷头射程（R）的1.0-1.2倍，见下表：

风速（km/h）

0-5

6-11

12-20

正三角形最大间距

1.2R

1.1R

1.0R

在喷头布置完毕后，应根据实际布置结果对系统的组合喷灌强度进行校核。特别是在地块的边角区域，因喷头往往是半圆或90度而不是全圆喷洒，若选配的喷嘴与地块中间全圆喷洒的喷头相同，则该区域内的喷灌强度势必大大超过地块中间。所以，为保证系统良好的喷洒均匀度，一般安装在边角的喷头须配置比地块中间的喷头小2-3个级别的喷嘴。

系统设计

有了性能优越、质量可靠的喷头，还必须对系统进行精心设计，才能真正发挥喷灌的作用，达到预期的效果。喷灌系统的设计一般包括以下步骤：

灌溉水量

需水量包括土壤与地表的蒸发量和植物本身消耗的蒸腾量，也称作植物腾发量。影响需水量的因素有气象条件（温度、湿度、辐射及风速等）、土壤性质及其含水状况、植物种类及生育阶段等。由于上述这些影响因素错综复杂，确定灌溉需水量最可靠的办法是进行实际观测。但往往在规划设计阶段缺乏实测资料，这时就需要根据影响需水量的因素进行估算。估算灌溉需水量的方法很多，可通过公式进行计算，或参照下列经验数据选取：

气象条件

湿冷

干冷

湿暖

干暖

湿热

干热

日需水量（mm）

2.5-3.8

3.8-5.0

3.8-5.0

5.0-6.4

5.0-7.6

7.6-11.4

表中，“冷”指仲夏最高气温低于21℃；“暖” 指仲夏最高气温在21至32℃之间；“热” 指仲夏最高气温高于32℃；“湿”指仲夏平均相对湿度大于50%；“干” 指仲夏平均相对湿度低于50%。

灌溉系统的设计，应满足需水高峰期的日需水量，即按最不利的条件设计，选取特定气象条件下的最高日需水量，以使系统有足够的供水能力。

轮灌组

灌溉系统的工作制度通常分为续灌和轮灌。续灌是对系统内的全部管道同时供水，即整个灌溉系统作为一个轮灌区同时灌水。其优点是灌水及时，运行时间短，便于其他管理操作的安排；缺点是干管流量大，工程投资高，设备利用率低，控制面积小。因此，续灌的方式只用于单一且面积较小的情况。

对于绝大多数灌溉系统，为减少工程投资，提高设备利用率，扩大灌溉面积，一般均采用轮灌的工作制度，即将支管划分为若干组，每组包括一个或多个阀门，灌水时通过干管向各组轮流供水。

1.轮灌组划分的原则

1.1 轮灌组的数目应满足需水要求，同时使控制灌溉面积与水源的可供水量相协调；

1.2 对于手动、水泵供水且首部无衡压装置的系统，每个轮灌组的总流量尽可能一致或相近，以使水泵运行稳定，提高动力机和水泵的效率，降低能耗；

1.3 同一轮灌组中，选用一种型号或性能相似的喷头，同时种植的品种一致或对灌水的要求相近；

1.4 为便于运行操作和管理，通常一个轮灌组所控制的范围最好连片集中。但自动灌溉控制系统不受此限制，而往往将同一轮灌组中的阀门分散布置，以最大限度地分散干管中的流量，减小管径，降低造价。

2.轮灌组数目的确定

轮灌组的数目，取决于每天允许运行时间、灌水周期和一次灌水延续时间。对于固定式灌溉系统，其轮灌组数目可根据下式确定：

N≤ cT/t

式中：

N - 系统允许划分轮灌组的最大数目，取整数。

c - 一天运行的小时数，一般不超过20小时。

T - 灌水周期，即两次灌水之间的间隔时间

3.轮灌组阀门的选择及其安装位置

3.1 轮灌组阀门即支管的控制阀的规格通常与支管的公称管径相同。在某些特殊情况下，阀门的尺寸可能小于或大于支管管径，但相差不应超过一级管径的范围。阀门的选择还受到阀门本身过流能力和压力损失的限制，特别是自动控制灌溉系统中的电磁阀，在选用时一定要考虑其技术性能。

3.2 阀门应设置在便于操作、维修的位置，特别是手动操作喷灌系统，最好将阀门安装在喷头的喷洒范围之外，使操作人员不会在工作时被淋湿。

3.3 阀门及其阀门井（箱）的位置不能影响正常的交通、人为活动及园林景观3.4 在可能的情况下，阀门最好位于所控制的一组喷头的中心部位，以利于平衡支管流量与压力，减小支管管径。

水力计算

在完成喷头选型、布置和轮灌区划分之后，即可计算各级管道的流量和进行水力计算。某一支管流量为该支管上同时工作的喷头流量之和，干管流量为系统中同时工作的喷头流量之和。流量确定后，即可选择管径并计算管道和系统的水头损失。水力计算的主要任务就是确定管道的水头损失。

1.管道水头损失的计算方法

水在管道内流动会产生机械能的损耗，即水头损失。水头损失可分为沿程摩阻力损失和局部阻力损失两种类型。沿程水头损失为水流过一定管道距离后由于水分子的内部摩檫而引起的损失；局部水头损失为水流经过各种管件、阀门等设备时因流态的变化而产生的损失。沿程水头损失与局部水头损失之和即为管道的总水头损失。

1.1沿程水头损失的计算

很多计算沿程水头损失的经验公式。对于硬质塑料管道（PVC），常用的计算公式如下：

H f = 9.48×104×（Q1.77/d4.77）×L

式中：Hf为沿程水头损失（m）；L、Q、d分别为管道长度（m）、流量（m3/h）和管道内径（mm）。

1.2局部水头损失的计算

局部水头损失计算公式为：

Hj =ξ v2/2g

式中：Hj为局部水头损失（m）；ξ为局部阻力损失系数，与管件、阀门的类型与大小有 关；v、g分别为管道中水的流速（m/s）和重力加速度（9.81m/s2）。

对于较大的灌溉系统，如真正按照公式计算各个管件、阀门处的局部水头损失，工作量将十分庞杂。因此在实际设计工作中，一般先计算出沿程水头损失Hf，然后取局部水头损失Hj = 10% Hf 即可满足设计要求。

2.支管水力计算

由于在支管上一般安装多个喷头，因此支管内的流量沿流程按一定规律递减，故支管的实际沿程水头损失比按支管总流量的计算值要小的多，即：Hf实际 = F × Hf

式中：F为多口出流系数，其值在一般在0.3-0.6之间，与出口数量、第一个出口位置和管材有关，可通过计算或查表得出。

支管的水力计算主要依据喷洒均匀的原则，即要求支管上任意两个喷头的出水量之差不能大于10%。将这一原则转化为对压力的要求，即应使支管上任意两个喷头处的压力不能超过喷头设计工作压力（H设）的20%。设计时，不但要计算水头损失，而且还要考虑地形对压力的影响。

在实际工程中，有时为节省投资而采用变径支管，或受地块形状影响出水口不一定是等间距和等流量，这时就需要对支管分段进行计算。

支管的水力计算往往是一个反复的过程。在喷头选型、布置和支管长度确定后，水力计算的基本流程为：计算支管流量→初设管径→计算水头损失→校核出水口处压力差是否小于等于20% H设→若超过20% H设，调整管径后重复计算→最后确定支管管径。

设计时，一般不用对所有支管进行计算，可选取最“危险条件”下的支管做水力计算。“危险条件”在大多数情况下发生在距首部最远的支管，或系统内地形最高部位的支管。若系统的压力能满足这些支管的压力要求，也就自然满足其他支管的压力要求。

3.干管水力计算

3.1 管径的初步确定

管道的管径，特别是干管的大小对灌溉系统的总投资影响较大。管径太大，投资增加，经济上不合理；管径太小，水头损失大，需配置较大水泵，系统运行费用高，且管内流速大，易产生水击现象，对管道的安全不利。干管管径的初步估算可采用以下经验公式：

D = 11Q1/2 （Q<120m3/h时）

式中：D为管径（mm）；Q为流量（m3/h）。

或采用经济流速法公式：D = 22.36(Q/V)1/2

式中：D为管径（mm）；Q为流量（m3/s）；V为经济流速，根据经验一

般取V≤3m/s。

3.2 干管水力计算

干管水力计算相对支管简单一些，分别按不同管段的管径、流量和长度计算水头损失即可，其总的要求是在沿干管的各支管分流处的压力需满足各支管进口对压力的要求。

（四）水泵的选择

选择水泵的主要任务是确定水泵的流量和扬程。在上述步骤完成后，即可计算流量和扬程。

水泵流量： Q = ∑N喷头q

水泵扬程： H = H设+∑Hf+∑Hj±Δ

式中：N喷头为同时工作的喷头数；q为单喷头流量；H设为喷头设计工作压力（m）；∑Hf为水泵至典型喷头之间管路沿程水头损失之和（m），所谓典型喷头一般是距泵站最远或位置最高的喷头；∑Hj为水泵至典型喷头之间局部水头损失之和（m），其中应包括阀门、过滤设备及施肥设备的局部水头损失；Δ为典型喷头与水源水面或井内动水位的高差（m）。

具体选择水泵型号时，可参照有关水泵生产厂家的产品目录，所选水泵的实际流量和扬程一般应稍大于上述计算值，以确保满足设计要求。

对于用城市供水管网作为水源的灌溉系统，不必选择水泵，而是应校核供水管网所能提供的压力是否满足灌溉系统的所需压力（即上述计算的扬程值）。若不满足，一般需增大各级管径，以减小水头损失；或选择低压性能好的喷头，使灌溉系统所需压力小于等于城市供水管网的压力。

施工安装

喷灌系统施工安装的总的要求是，严格按设计进行，必须修改设计时应先征得设计单位同意并经主管部门批准。涉及到有关建筑物的施工，应符合现行规范的要求，如《给排水建筑物施工及验收规范》、《地下防水工程施工及验收规范》等。针对喷灌系统的特点，在其施工与安装时，应注意以下问题：

（一）在已有的喷灌地块内施工，除尽量保护现有喷灌外，要特别注意管沟弃土的处理。弃土须分层放置，埋管时须按与开挖时相反的顺序分层回填，以保证沿管线种植层内的土壤与原有土壤一致。

（二）在干管和每条支管上应安装放水装置，以便于冲洗管道以及冬季防冻。即使在无冻害的南方地区，在非灌溉季节一般也应放空管道，防止水长期滞留在管道中产生微生物，附着在管壁和喷头上影响喷灌效果。放水装置除常见的闸阀、球阀外，还有自动泄水阀，可在灌水停止后自动排出管道中的水。

（三）对于系统压力变化或地形起伏较大的情况，支管阀门处应安装压力调节设备，如亨特公司生产的与电磁阀相配套的Accu-Set型压力调节器，使支管进口处压力均衡，保证系统的喷洒均匀度。另外，在必要的管段还应安装进排气阀、泄压阀等，用以保护系统的安全。

（四）为便于临时取水，或对喷灌不易控制的边角地段进行人工灌溉，在主管道上一般需安装一定数量的快速取水阀（方便体），如亨特HQV型快速取水阀。这种快速取水阀与所配套的钥匙配合使用，插入钥匙，阀门即可自动开启供水；若要停止灌水，只需取下钥匙，阀门会自动关闭。

（五）地埋式喷头的安装

1、安装前须对喷头进行预置。可调喷洒扇形角度的喷头，出厂时大多设置在180度，因此在安装前应根据实际地形对喷洒扇形角度的要求，把喷头调节到所需角度。

2、喷头的顶部应与最后的地面相平。这就要求在安装喷头时喷头顶部要低于松土地面，为以后的地面沉降留有余地；或在地面不再沉降时再安装喷头。

3、喷头与支管的连接，最好采用交接接头（Swing Joint），也称千秋架。如亨特的SJ-512千秋架、SJ-712千秋架，可有效防止由机械冲击，如剪草机作业或人为活动而引起的管道和喷头损坏。同时，采用铰接接头，便于施工时调整喷头的安装高度。

4、在管理不便的地区，可安装具有一定防盗性能的喷头。

自动控制

随着经济的发展，对绿化工程水平的要求越来越高。同时，为进一步解决水资源、能源的短缺和人工成本增加等问题，越来越多的绿化工程采用自动控制灌溉系统。常用的自动控制系统可分为时序控制灌溉系统、ET智能灌溉系统、中央计算机控制灌溉系统两大类。

时序控制灌溉系统

时序控制灌溉系统将灌水开始时间、灌水延续时间和灌水周期作为控制参量，实现整个系统的自动灌水。其基本组成包括：控制器、电磁阀，还可选配土壤水分传感器、降雨传感器及霜冻传感器等设备。其中控制器是系统的核心。灌溉管理人员可根据需要将灌水开始时间、灌水延续时间、灌水周期等设置到控制器的程序当中，控制器既通过电缆向电磁阀发出信号，开启或关闭灌溉系统。

控制器的种类很多，可分为机电式和混合电路式，交流电源式和直流电池操作式等。其容量有大有小，最小的控制器只控制单个电磁阀，而最大的控制器可控制上百个电磁阀。

电磁阀一般为交流24伏隔膜阀，通过电缆与控制器相连。电磁阀启闭时有一定时间的延迟，这一特性可有效防止管网中的水击现象，保护系统安全。

目前国内的自动控制灌溉系统，基本上均为时序控制灌溉系统。

ET智能灌溉系统

ET智能灌溉系统，将与植物需水量相关的气象参量（温度、相对湿度、降雨量、辐射、风速等）通过单向传输的方式，自动将气象信息转化成数字信息传递给时序控制器。使用时只需将每个站点的信息（坡度、作物种类、土壤类型、喷头种类等）设定完毕，无需对控制器设定开启、运行、关闭时间，整个系统将根据当地的气象条件、土壤特性、作物类别等不同情况，实现自动化精确灌溉。

中央计算机控制灌溉系统

中央计算机控制灌溉系统，将与植物需水相关的气象参量（温度、相对湿度、降雨量、辐射、风速等）通过自动电子气象站反馈到中央计算机，计算机会自动决策当天所需灌水量，并通知相关的执行设备，开启或关闭某个子灌溉系统。在中央计算机控制灌溉系统中，上述时序控制灌溉系统可作为子系统。

美国亨特公司开发的IMMS中央计算机控制灌溉系统，可通过有线、无线、光缆、电话线、甚至手机网络等方式对无限量的子系统实现计算机远程控制，如对小到一个公园、大到一个城市甚至几个城市的所有园林灌溉系统，均可由一台中央计算机进行自动控制。

这种中央计算机控制灌溉系统是真正意义上的自动灌溉系统。目前在很多发达国家的园林绿地灌溉系统，以及高尔夫球场的灌溉系统中已被广泛采用。

例如，在美国拉斯维加斯城，只用了三套中央计算机控制系统，将所有和花卉实现自动灌溉，一套用于控制全城的公园绿地、、街道花卉等灌溉，另两套则用于130多所大学的所有绿地灌溉。

用水管理

用水管理是喷灌系统全部管理工作的核心。喷灌系统建成后，用水管理的好坏，直接关系到喷灌系统能否发挥其应有的作用。用水管理的基本任务是，根据喷灌系统的规划设计和当地气候、生育阶段、土壤水分、水源供水等状况，合理组织喷灌作业，达到提高灌溉效率、保持最佳生长状态的目的。其具体内容包括以下几个方面。

灌水计划的制定

喷灌系统的设计一般是按满足最不利的条件作出的，可满足最大的需水要求。而在系统运行时，应根据实际情况确定灌水计划，包括灌水时间、灌水延续时间、灌水周期等。

1、灌水时间

灌溉季节，在一天内的大部分时间均可灌水。但应避免在炎热的夏季中午灌水，以防烫伤，而且此时蒸发量最大，水的利用率低。夜间灌水可避免上述情况，但人们往往担心因叶面湿润时间太长，容易引发病害。夜间灌水的这一弊端可通过施用杀菌剂来解决。清晨灌水，阳光和晨风可使叶面迅速变干，是较为理想的灌水时间。但对于非自动控制的喷灌系统，夜间和清晨灌水对操作人员会带来一些不便，因此，傍晚灌水也是较好的选择。

灌水时间还受到人为活动的限制。如高尔夫球场，基本上都在夜间灌水，这样不会对白天球员打球产生影响；足球场应在比赛之前一天灌水完毕，以减轻比赛时对场地的损坏和影响运动员的比赛成绩。

2、灌水延续时间

灌水延续时间的长短，主要取决于系统的组合喷灌强度和土壤的持水能力，即田间持水量。当喷灌强度大于土壤的渗透强度时，将产生积水或径流，水不能充分渗入土壤；灌水时间过长，灌水量将超过土壤的田间持水量，造成水分及养分的深层渗漏和流失。因此，一般的规律是，砂性较大的土壤，土壤的渗透强度大，而田间持水量小，故一次灌水的延续时间短，但灌水次数多，间隔短，即需少灌勤灌；反之，对粘性较大的土壤则一次灌水的延续时间长，但灌水次数少。

采用测定土壤水分的仪器，可以更加科学地确定灌水延续时间。目前在工程上常用的仪器有电子土壤水分测试仪和张力计。

3、灌水周期

灌水周期，即灌水间隔或灌水频率，除与上述提到的土壤性质有关外，主要取决于本身。灌水过于频繁，会使发病率高，根系层浅，抗践踏性差，生长不健壮；而灌水间隔时间太长，草坪会因缺水使正常生产受到抑制，影响草坪质量。

灌水计划不是一成不变的，应根据不同季节按旬或月为单位制定，但在实际执行时需参照实际灌水效果和天然降雨情况随时加以调整。

建立系统运行档案

对喷灌系统的运行情况，包括开机时间、灌水时间、用水量、用电量等，应进行详细记录存档，并及时分析这些数据，为进一步改进管理和监测系统运行状况提供依据。

灌水效果评价

在喷灌系统投入使用后，可以直观地对生长状况、绿色期的延长以及节水、节省人工的情况进行评价。也可以通过实际测试，对系统的喷洒均匀度、灌溉水的利用率等加以评估，以便及时修正灌水计划，并为提高今后喷灌系统的规划设计水平提供参考。

局限性

喷灌也有一定缺点和局限性，主要是以下几方面；

投资较高

与地面灌溉相比，喷灌投资较高，目前半固定式喷灌如不计输变电和人工杂费，一般每亩300～500元，全包括约500～800元。固定式喷灌就更高，有的高达1000元/亩。

喷灌受风和空气湿度影响大

当风速在5.5～7.9m/s即四级风以上时，能吹散水滴，使灌溉均匀性大大降低，飘移损失也会增大。空气湿度过低时，蒸发损失加大。据美国德克萨斯州西南大平原研究中心的试验，当风速小于4.5m/s(三级风)时，蒸发飘移损失小于10%；当风速增至9m/s时，损失达30%。我国通过在宁夏、陕西、云南、河南、湖北、北京、福建、新疆等八个省市的统一实测，在相对湿度为30%～62%、风速0.24～6.39m/s的情况下，喷洒水损失为7～28%。

耗能较大

为了使喷头运转和达到灌水均匀，必须给水一定压力，除自压喷灌系统外，喷灌系统都需要加压，消耗一定的能源。