随着高尔夫事业的蓬勃发展和国家政策的调控，高尔夫球场的选址发生了较大变化，越来越多的球场远离了平整的耕地，转而选择了荒地、山地。从土地资源利用的角度看，这种转变无疑是有益的，也是发展的趋势。但山地高尔夫球场的设计、建造难度要远大于平原球场。具体到与之配套的喷灌系统来说，平原球场在进行喷灌系统设计时，由于地形高差不大（一般小于10m），进行水力计算时一般不需考虑地形的影响。而山地球场的地形高差通常有数十米甚至更大，如何保证整个喷灌管道系统任意点的水压力差不超过允许范围，为喷头提供适当的压力水，对水力计算和系统设计就有了更高的要求。

        从已建成的山地球场看，部分球场在进行喷灌系统设计和建造时未充分考虑地形高差的变化，仍然简单的照搬平原球场喷灌管道的做法，致使出现喷灌系统局部区域水压力严重不足或压力过高，系统不能运行。例如某山地球场地形高差60 余米，在最低处的人工湖设了一个泵站，最初设定首部工作水头90m 。喷灌系统运行后，发现大范围的高处的喷头明显压力不足，不能正常工作。后采取减小系统流量加大首部系统压力的方法，使高处的喷头基本正常工作，但是，地形低处的管道和其它设备由于压力过高经常损坏。该球场喷灌系统是较常见的一种错误做法。

        山地高尔夫球场的喷灌主管道应该根据地形高差的大小和地形的变化，分级、分区控制，经过水力计算，在适当的位置设置加压泵或减压阀二次或多次调整管道压力，使管道任意一点的压力保持在一个适当的范围之内。下面是山地高尔夫球场喷灌系统主管道水力计算和系统设计的一些常用的典型做法。

1、高尔夫球场喷灌系统主管道的水力计算

        进行管网水力计算之前的工作是管道系统设计，即各级管道的平面布置设计，内容包括管道的线路布置、管材和管径的选择、相关设备设施的布置，然后进行水力计算，核算、确定系统设计各参数是否满足设计要求，并根据水力计算结果进行调整。管道系统设计和水力计算的目的就是建立一个能够为设计范围内所有喷头提供适宜压力水的输水系统，使喷头在设计压力范围内工作，获得预期的喷灌均匀度。

        喷灌均匀度不仅影响草坪生长，也影响灌溉水的利用率，也就是影响喷灌系统的运行成本。所以说，喷灌均匀度是衡量喷灌系统优劣的最基本，也是最重要的指标。喷灌均匀度不仅取决于喷头的制造水平，也取决于输水系统是否能够提供满足喷头要求的设计压力。

喷灌均匀系数可按下式计算：

Cu=1-△h/h

式中 Cu—喷灌均匀系数；

h—喷洒水深的平均值，mm；

△h—喷洒水深的平均离差，mm.。

在设计风速下，喷灌均匀系数不应低于 85%

1.1 环状管网的水力计算

        在高尔夫球场灌溉系统中，绝大多数的管道系统为环状管网系统。对于环状管网系统的水力计算是相当复杂的，在实际计算时可采用分解、简化的方法。

有压管道的水头损失采用下式计算：

hƒ =ƒLQm/dbK

式中 hƒ—沿程水头损失，mm;

ƒ —摩擦系数，随水流的雷诺数Re 而变化。

L —管道长度，m；

Q —流量，m3/h;

d —管道内径，mm;

m —流量指数，与摩阻损失有关；

b —管径指数，与摩阻损失有关；

K —局部水头损失系数；取1.1

        各种管材的ƒ、m 、b 值按下表选用。其它管材应按《喷灌工程技术规范》GB/T50085 的规定选用。

        在计算时，需要先将管网简化为仅由管段和节点两类元素组成的管网模型。

        在管网模型中，管段与节点相互关联，即管段的两端为节点，节点之间通过管段连通。在计算中，管段只能输送水量，而不允许改变水量，即管段中间不允许有流量的输入或输出，但管段中可以改变水的能量，如具有的水头损失，可以加压或减压等。节点是管线交叉点、端点或流量出入的抽象形式。节点只能传递能量，面不能改变水的能量，即节点上水的能量（水头值）是惟一的。但节点可以有流量的输入或输出。

        管段和节点的属性包括构造属性、拓扑属性和水力属性三个方面。

        管段的构造属性有：管段长度，管段直径和管段材料。

        管段的拓扑属性有：管段的方向，起端节点和终端节点。

        管段的水力属性有：管段流量，管段流速，管段扬程，管段摩阻和管段压降。

        节点的构造属性有：节点高程和节点的位置。

        节点的拓扑属性有：与节点关联的管段及其方向和与节点有关联的管段数。

        节点的水力属性有：节点的流量，节点的水头（机械能）和自由水头。

        建完管网模型后，利用管段的属性试确定管段的管径，按照适宜流速来确定每段管段的过流量。在建筑给水排水设计规范中规定，管道公称直径50-70mm 时的水流速度≤1.5m/s，当管道的公称直径≥80mm 是的水流速度≤1.8m/s[5]。因此，设计中常选用水流速度为1.5-1.7m/s。根据管段和节点的属性，通过流量法来反复试算各管段的流量、管径和水头损失。

        已知泵站的总流量，根据每个管段及管段以下区域的面积分配总流量到各个管段，根据各个管段分配的流量来初步设定每个管段的管径和水流方向。在此过程中，假设了一些次要的管段是断开的，如管段35 和管段58。这样可以将复杂的管道系统进行一定的简化，可以方便管道系统的水力计算。简化掉的管段是管径最小的非主要管段。如此计算出来的管径既不会过大，又能保证系统的安全与稳定运行。计算各管段的水头损失。每条管路的各管段的水头损失相加的结果相差在0.2-0.5m 以内即可。经过反复试算，最终确定各管段的直径和各节点的水头。

1.2 泵站扬程的确定

        完成管网的水力计算后，就可以确定泵站的扬程，其扬程的计算公式为：H= Zp-Zb+h0+Σhf+Σhj+Σhs
式中 H—为泵站系统的设计扬程，m；
Zp—最不利支管（或喷头）进口高程，m；
Zb—系统水源设计水位，m；
h0—最不利支管喷头进口设计水头，m；
Σhf—系统进口至最不利支管喷头进口的管道沿程水头之和，m；
Σhj—系统进口至最不利支管喷头进口的管道局部水头之各，m;
Σhs—首部枢纽各个部件水头损失之和，m。

        喷头进口设计水头是由喷头本身的性能决定，厂家在设备说明中都有明确规定。

1.3 加压泵的设计

        设计规范中规定，化学管材的压力等级应为设计内水压力的1.4-1.5 倍[1]。也就是说，压力等级为1.25MPa 的PVC 管组成的管道系统任意一点允许的最大内水压力为0.9MPa。山地高尔夫球场的地形高差如果超过一定范围，即使泵站将系统压力加大至允许的最大值水头，仍然不能满足高处喷头需要的工作压力。在这种情况下就需要在适当位置设加压泵站，一级甚至多级加压，以满足系统压力要求。