節(jié)水灌溉技術(shù)概述和灌溉機(jī)械應(yīng)用

1、節(jié)水灌溉技術(shù)概述和灌溉機(jī)械應(yīng)用1 概述2 節(jié)水灌溉技術(shù)和灌溉機(jī)械 一、我國(guó)水資源現(xiàn)狀與用水結(jié)構(gòu) 1 概述 按1997年人口統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人均水資源量為2200m，在世界153個(gè)國(guó)家的人均水資源排位中居121位，預(yù)測(cè)到2030年我國(guó)人口達(dá)到16億時(shí)，人均水資源量將降低到1760m。按國(guó)際上一般承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源量少于1700m的為用水緊張國(guó)家。（少于1000m為缺水國(guó)家，少于500m為嚴(yán)重缺水國(guó)家）。1、我國(guó)水資源基本現(xiàn)狀 我國(guó)水資源空間分布很不均勻，北方水資源貧乏，南方水資源相對(duì)豐富，南北相差懸殊。 長(zhǎng)江及其以南地區(qū)流域面積占全國(guó)總面積36.5%，卻擁有占全國(guó)80.9%的水資源總量； 長(zhǎng)江以北

2、地區(qū)流域面積占全國(guó)總面積的63.5%，擁有的水資源量?jī)H占全國(guó)的19.1%， 即使在北方地區(qū)，水資源的空間分布和土地資源也極不相配。 黃河、海河、淮河三流域的土地面積占全國(guó)的13.4%，耕地占39%，人口占35%，國(guó)民生產(chǎn)總值（GDP）占32%，而水資源量?jī)H占7.7%，人均水資源量約為500 m 耕地每公頃水資源少于6000 m是我國(guó)水資源最為緊張的地區(qū)。 西北內(nèi)陸河流域的土地面積占全國(guó)的35%， 耕地占5.6%，人口占2.1%，GDP占1.8%， 水資源量占4.8%，該地區(qū)屬干旱區(qū)，但因人 口稀少，人均水資源量約5200m，耕地每公頃水資源量約2400m。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年我國(guó)水資源開發(fā)利用

3、率平均為19.9%，而黃河流域超過(guò)50%，海河流域接近80%，已經(jīng)超過(guò)40%的水危機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。 因此，我國(guó)部分地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入嚴(yán)重的水危機(jī)狀態(tài)。水的問(wèn)題到了不得不引起人們高度重視的地步。 我國(guó)不但水資源緊張，而且用水效率又極其低下，用水浪費(fèi)現(xiàn)象更是普遍存在。我國(guó)目前的用水量和美國(guó)相等，但GDP僅為美國(guó)的1/8，我國(guó)農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)僅為左右，而先進(jìn)國(guó)家為。（1）近期我國(guó)年供水量將基本維持在5600億m， 不會(huì)有過(guò)大的增長(zhǎng)。 縱觀我國(guó)水概況，用水結(jié)構(gòu)以及發(fā)展趨勢(shì)，概括起來(lái)，大致有以下3個(gè)特點(diǎn)。 2.、我國(guó)用水結(jié)構(gòu)與發(fā)展態(tài)勢(shì)（2）我國(guó)農(nóng)業(yè)年用水量將基本控制在4000億m 左右，但必須滿足16億人口的食物安

4、全問(wèn)題。 目前農(nóng)業(yè)用水占總用水的比重較高。但其發(fā)展趨勢(shì)是不斷降低，從1949年的97.1%逐步降低到目前的70%左右。盡管總用水量有所增加，而農(nóng)業(yè)用水量近20年來(lái)基本穩(wěn)定在4000億m左右，但糧食總產(chǎn)卻逐步增加。 農(nóng)田灌溉用水是農(nóng)業(yè)的主要用水和耗水對(duì)象，農(nóng)田灌溉用水占農(nóng)業(yè)用水量的比例始終保持在90%以上。（3）農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水比重在近期內(nèi)將基 本維持在7：2：1的水平。其發(fā)展態(tài)勢(shì)為農(nóng)業(yè)用水的比重逐漸降低，而工業(yè)、生活用水比重逐漸增加，2030年農(nóng)業(yè)用水比重有可能降低到60%。 （發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)用水比重一般在50%左右， 美國(guó)1989年時(shí)農(nóng)業(yè)用水比重在48%）。近期我國(guó)用水構(gòu)成表二、我國(guó)節(jié)水灌

5、溉技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 節(jié)水農(nóng)業(yè)就是以節(jié)約用水、提高農(nóng)業(yè)用水效率為核心的農(nóng)業(yè)，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)涵。 其核心是在有限的水資源條件下，通過(guò)采用先進(jìn)的工程技術(shù)，適宜的農(nóng)業(yè)技術(shù)和用水管理等綜合技術(shù)措施，充分提高農(nóng)業(yè)用水利用率和水的生產(chǎn)效率及效益，保證農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。 在某種意義上講，節(jié)水農(nóng)業(yè)是節(jié)水、高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)。節(jié)水灌溉技術(shù)是節(jié)水農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)。 節(jié)水灌溉是根據(jù)作物需水量規(guī)律及當(dāng)?shù)毓┧畻l件，為了有效地利用降水和灌溉水，獲取農(nóng)業(yè)的最佳經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益而采取的多種措施的總稱。 結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)，適宜于推廣應(yīng)用的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)主要有：3、地面灌水技術(shù)1、渠道防滲技術(shù)2、低壓管道

6、輸水技術(shù)4、噴灌技術(shù)9、農(nóng)業(yè)節(jié)水管理技術(shù)6、雨水利用技術(shù)7、農(nóng)業(yè)節(jié)水配套技術(shù)8、劣質(zhì)水利用技術(shù)5、微灌技術(shù)節(jié)水灌溉體系1、水源開發(fā)與優(yōu)化利用技術(shù)2、節(jié)水灌溉工程技術(shù)3、農(nóng)業(yè)耕作栽培節(jié)水技術(shù)4、節(jié)水管理技術(shù)1.水源開 發(fā)與優(yōu)化利用技術(shù) 雨水集流技術(shù)水窖蓄水池塘壩 劣質(zhì)水利用技術(shù) 灌溉回歸水利用技術(shù) 井渠結(jié)合地表水、地下水 互補(bǔ)技術(shù) 儲(chǔ)水灌溉技術(shù)2.節(jié)水灌 溉工程 技術(shù) 噴灌技術(shù) 微灌技術(shù) 渠道防滲技術(shù) 低壓管道輸水技術(shù) 膜上灌水技術(shù) 抗旱點(diǎn)澆技術(shù) 溝畦灌水技術(shù) 土壤墑情監(jiān)測(cè)與灌水預(yù)報(bào)技術(shù) 灌區(qū)輸配水系統(tǒng)水的測(cè)量與自 動(dòng)監(jiān)控技術(shù)3.農(nóng)業(yè)耕作 栽培節(jié)水 技術(shù) 耕作保墑技術(shù) 覆蓋保墑技術(shù) 施用化學(xué)制劑

7、節(jié)水 優(yōu)選抗旱品種,調(diào)整種植結(jié)構(gòu)4.節(jié)水管 理技術(shù) 改進(jìn)和完善灌溉制度,用節(jié)水 型的灌溉制度指導(dǎo)灌水 制定適合不同地區(qū)自然和社會(huì) 經(jīng)濟(jì)條件的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)政策 制定和完善有利于節(jié)水的政策、法規(guī) 建立健全節(jié)水管理組織和節(jié)水技術(shù)推 廣服務(wù)體系，完善節(jié)水管理規(guī)章制度，把節(jié)水管理責(zé)任落實(shí)到每項(xiàng)工程，每個(gè)干部職工，每個(gè)農(nóng)民。三、我國(guó)節(jié)水灌溉存在的問(wèn)題與研究的重點(diǎn)節(jié)水灌溉存在的問(wèn)題有 ：4、政策法規(guī)不健全，投資體系不妥善，節(jié)水 實(shí)施不力。1、節(jié)水雖得到高度重視，但行業(yè)之間協(xié)調(diào)不 利，缺乏根本思路。2、節(jié)水雖有一定科學(xué)積累，但未形成整體優(yōu)勢(shì)。 3、管理水平落后，缺乏用水標(biāo)準(zhǔn) 。近期我國(guó)科技節(jié)水重點(diǎn)應(yīng)放在： 1

8、、加強(qiáng)國(guó)家節(jié)水戰(zhàn)略研究，理清節(jié)水思路， 制定我國(guó)節(jié)水科技發(fā)展規(guī)劃。2、加強(qiáng)節(jié)水工作中的科學(xué)問(wèn)題的研究。 3、節(jié)水技術(shù)研究。 2 節(jié)水灌溉技術(shù) 節(jié)水灌溉技術(shù)是指灌溉水（包括降水）進(jìn)入農(nóng)田后，通過(guò)采用良好的灌溉方法，最大限度地提高灌溉水利用率和利用效率的灌溉技術(shù)。 好的灌水技術(shù)不僅灌水均勻，而且節(jié)水、節(jié)能、省工，使土壤保持良好的物理化學(xué)性狀，提高土壤肥力，從而獲得最佳效益。 節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括地面節(jié)水灌溉技術(shù)、噴灌和微灌等新的灌溉技術(shù)。 一、 噴 灌 噴灌是利用管道將壓力水輸送，分配到田間，再由噴頭噴射到空中，形成細(xì)小的雨滴，均勻地撒在灌溉面積上，以滿足作物生長(zhǎng)地需要。壓力水地形成，可以用水泵從

9、水源取水加壓或利用地形落差，形成自壓水頭。 我國(guó)自50年代開始研究噴灌技術(shù)，近十多年進(jìn)行了大量地試驗(yàn)研究和應(yīng)用推廣，證明噴灌具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。 噴灌可以使灌溉水比較均勻地撒在地面，滲入到作物根系活動(dòng)層，不產(chǎn)生深層滲漏和地面流失，因此，水的利用率大大提高。灌水均勻度可達(dá)8090，水的利用率達(dá)到6085，與地面灌溉相比，一般可以節(jié)省2030；1、 灌水均勻，用水節(jié)??； 由于噴灌能適時(shí)適量進(jìn)行灌溉，有效地調(diào)節(jié)土壤水分狀況。灌溉后土壤中水，熱，通氣，營(yíng)養(yǎng)狀況良好，并能調(diào)節(jié)田間氣候，有利于作物地生長(zhǎng)，一般可增產(chǎn)1020。2、作物產(chǎn)量高； 噴灌地適應(yīng)性強(qiáng)，噴灌對(duì)土地的平整要求不高，對(duì)于地形復(fù)雜的崗地，緩坡

10、地也可采用噴灌。有些土壤，例如沙土采用地面噴灌有困難，但可采用噴灌。 3、噴灌地適應(yīng)性強(qiáng)；4、噴灌可以用于防止或減少災(zāi)害性天氣 對(duì)作物的影響； 用噴灌可節(jié)省田間渠系占地，提高土地利用率710。噴灌比地面灌節(jié)省約一半的勞動(dòng)力。 5、噴灌省時(shí)省工； 例如可以用噴灌防止春天霜凍，在干熱風(fēng)時(shí)期噴灌可提高空氣濕度，降低氣溫。 噴灌也有它的缺點(diǎn)，主要是： 在多風(fēng)的情況下，由于風(fēng)的影響，使噴灌均勻度大大降低，水的飄移損失大，使水的利用系數(shù)大大降低。一般3級(jí)風(fēng)（）對(duì)噴灌均勻度就會(huì)有影響。 2、噴灌需要一定的動(dòng)力設(shè)備和管材，需要 較大的投資。 1、噴灌受風(fēng)的影響大。 3、移動(dòng)式或半移動(dòng)式噴灌雖可減少設(shè)備投資，

11、但在田間操作需要搬動(dòng)管道或移動(dòng)機(jī)組，比 較麻煩，又易塌傷作物，破壞土壤。 4、噴灌需要較高的壓力，耗能大，在能量緊張 的情況下，受到限制，從節(jié)省能源的角度考 慮，國(guó)外趨于發(fā)展中近射程噴灌。 （一）噴灌系統(tǒng)的組成和類型 噴灌系統(tǒng)一般由水源，動(dòng)力，水泵，管道，噴頭及田間工程系統(tǒng)等部分組成， 如圖所示； 1.噴灌系統(tǒng)的組成 一般的河流，渠道，塘庫(kù)，井泉等都可作為噴灌水源。水源提供的水量，流量，水質(zhì)必須滿足噴灌系統(tǒng)的要求。 大多數(shù)情況下，水源的高程不足以提供噴灌必要的水頭，必須利用水泵將灌溉水汲取提加壓。噴灌常用的水泵有離心泵，自吸離心泵，長(zhǎng)軸井泵，深井潛水泵等。 （1）水源 （2）水泵 在用電方便的

12、地區(qū)，一般用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵。也有使用柴油機(jī)，汽油機(jī)帶動(dòng)。還可用于手扶拖拉機(jī)或拖拉機(jī)上的動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)水泵。動(dòng)力機(jī)的功率與水泵配套相適應(yīng)。 （3）動(dòng)力 管道系統(tǒng)的作用是將有壓的灌溉水輸送，分配到田間。噴灌管道系統(tǒng)一般包括干管和支管及其相應(yīng)的連接，控制部件，如彎頭，接頭，三通，閘閥等。 （4）管道系統(tǒng) 噴頭的作用是將灌溉水噴射到空中，形成細(xì)小的水滴。噴頭是噴灌系統(tǒng)的專業(yè)部件，一般用豎管與支管連接。 有些噴灌系統(tǒng)，需要利用渠道將灌溉水從水源引到田間，以節(jié)省管道長(zhǎng)度，就必須修建田間渠道及相應(yīng)的建造物。 （5）噴頭（6）田間工程系統(tǒng)2.噴灌系統(tǒng)的分類 噴灌系統(tǒng)有不同的分類方法 按系統(tǒng)獲得壓力的方式分為機(jī)壓噴

13、灌系統(tǒng) 自壓式噴灌系統(tǒng) 按系統(tǒng)設(shè)備組成可分為 管道式噴灌系統(tǒng)機(jī)組式噴灌系統(tǒng) 按噴灌特征可分 定噴式噴灌系統(tǒng) 行噴式噴灌系統(tǒng) 按系統(tǒng)總主要組成部分是否移動(dòng)和移動(dòng)的程度分為固定式移動(dòng)式半固定式 根據(jù)我國(guó)應(yīng)用的實(shí)際，以下分別對(duì)固定式噴灌系統(tǒng)、移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)和半固定式噴灌系統(tǒng)做簡(jiǎn)要介紹。 噴灌系統(tǒng)的各組成部分除噴頭外，在整個(gè)灌溉季節(jié)，甚至常年都是固定不動(dòng)的。水泵和動(dòng)力機(jī)組成固定的泵站，干管和支管埋入地下，進(jìn)行輪灌，或在非灌溉季節(jié)卸下進(jìn)行保養(yǎng)。這種噴灌系統(tǒng)稱為固定式噴灌系統(tǒng)。 （1）固定式噴灌系統(tǒng) 固定式噴灌系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)式使用操作方便，易于管理和養(yǎng)護(hù)，生產(chǎn)效率高，運(yùn)行費(fèi)用低，工程占地少。 缺點(diǎn)是工程投資大

14、，設(shè)備利用率低，同時(shí)固定在田間的豎管，對(duì)機(jī)耕有一定的妨礙。 因此，一般只在灌水頻繁，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的蔬菜及經(jīng)濟(jì)作物采用固定式噴灌系統(tǒng)。 在田間僅有固定的水源（塘，井或渠道），而動(dòng)力、管道及噴頭都是移動(dòng)的。 這樣在一個(gè)灌溉季節(jié)里，一套設(shè)備可以在不同地塊上輪流使用，提高設(shè)備的利用率，降低了單位面積設(shè)備的投資。將移動(dòng)部分安裝在一起，甚至省去干管，支管，構(gòu)成一個(gè)整體稱為噴灌機(jī)。 （2）移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)。 如圖；這種形式的噴灌系統(tǒng)使用靈活， 但管理勞動(dòng)強(qiáng)度大，路渠占地多。 半固定式噴灌系統(tǒng)的動(dòng)力、水泵和干管是固定的，在干管上裝有許多給水栓，支管和噴頭是移動(dòng)的。 支管在一個(gè)位置上與給水栓連接進(jìn)行噴灑，噴灑完畢，

15、可移動(dòng)至下一個(gè)位置與下一個(gè)給水栓連接。這樣的噴灌系統(tǒng)比固定式噴灌系統(tǒng)設(shè)備利用率高，投資也較省，操作起來(lái)比移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)勞動(dòng)強(qiáng)度低些，生產(chǎn)率也高些。因此，很多國(guó)家的噴灌系統(tǒng)多為半固定式噴灌系統(tǒng)。 （3）半固定式噴灌系統(tǒng) 人工移動(dòng)支管操作比較可靠，但工作條件差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，國(guó)外大多采用機(jī)械移動(dòng)支管。 根據(jù)支管移動(dòng)的方式可分為人工移動(dòng)支管和機(jī)械移動(dòng)支管。機(jī)械移動(dòng)支管的形式很多，主要有以下五種： 滾動(dòng)式噴灌系統(tǒng)，其支管在直徑為12m的許多大輪子上，以支管本身為輪軸，輪距一般為612m，如圖48。在一個(gè)位置噴完后，由人工利用專門的杠桿或小發(fā)動(dòng)機(jī)，使支管滾移至下一個(gè)位置繼續(xù)噴灌。a.滾動(dòng)式噴灌系統(tǒng)它適用于

16、矮桿作物及較平的地塊。 端拖式噴灌系統(tǒng)， 其支管布置在田塊中間，支管上裝有小輪或滑撬，在一個(gè)位置噴好后，由拖拉機(jī)或絞車縱向牽引越過(guò)干管到一個(gè)新的位置， 如圖所示。b.端拖式噴灌系統(tǒng) 支管可以式軟管，也可以是有柔性接頭的剛性管道，一般支管的長(zhǎng)度不超過(guò)50m。 絞盤式噴灌系統(tǒng)，由田間固定干管的給水栓供水，支管是軟管纏繞在絞盤上，絞盤架設(shè)在絞盤車上，與噴灑車連接組成絞盤式噴灌機(jī)。噴灌時(shí)絞盤車轉(zhuǎn)動(dòng)，邊噴，邊收管，收卷完畢，噴頭停噴，然后轉(zhuǎn)入下一地段作業(yè)。 c.絞盤式噴灌系統(tǒng) 時(shí)針式噴灌系統(tǒng)又稱中心支軸式噴灌系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)如圖410和411所示。在噴灌田塊的中心有供水系統(tǒng)（給水栓或水井與泵站），其支管支承

17、在可以自動(dòng)行走的小車及塔架上，工作時(shí)支管象時(shí)針一樣繞中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。時(shí)針式噴灌系統(tǒng) 常用的支管長(zhǎng)度為400500m，根據(jù)輪灌的需要，轉(zhuǎn)一周要210天，可控制8001000畝，支管離地面23m。 這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械化自動(dòng)化程度高，可以不要人操作，連續(xù)工作，生產(chǎn)效率高；并且支管上可以裝有很多噴頭，噴灑范圍相互重疊提高了灌水均勻度，受風(fēng)的影響小，也可適用于起伏地形。但其最大缺點(diǎn)是灌溉面積是圓形的，不能充分利用耕地面積。為此，也有在支管末端再安裝自動(dòng)噴角裝置，噴灑地角面積。 平移式噴灌系統(tǒng)的支管和時(shí)針式系統(tǒng)一樣，也是支承在可以自動(dòng)行走的小車上，但它是平行作物行移動(dòng)，由垂直于支管的干管上的給水栓通過(guò)軟管供

18、水，或由主機(jī)上的供水加壓設(shè)備從渠道吸水。當(dāng)行走一定距離（等于給水栓間距）后就要改由下一個(gè)給水栓供水，這樣噴灌面積是矩形的，便于與耕作相配合，并可充分利用耕地面積，如圖所示。 d.平移式噴灌系統(tǒng)。(二)噴灌設(shè)備 噴灌設(shè)備包括噴頭，管道及其附件，動(dòng)力設(shè)備，水泵，組裝的噴灌機(jī)等，本節(jié)對(duì)噴頭和管道作簡(jiǎn)要介紹。 1.噴頭 噴頭是噴灌系統(tǒng)的主要組成部分。它的作用是把有壓水流噴射到空中，散成細(xì)小的水滴并均勻地散落在所控制地灌溉面積上。因此，噴頭結(jié)構(gòu)形式及其制造質(zhì)量地好壞，直接影響到噴灌質(zhì)量。 (1)噴頭的種類及其工作原理 噴頭的種類很多，按其工作壓力及控制范圍的大小，可分為低壓噴頭（或稱近射程噴頭）、中壓噴

19、頭（或稱中射程噴頭）和高壓噴頭（或稱遠(yuǎn)射程噴頭）。各類噴頭工作壓力和射程范圍大致如表45。 按噴頭結(jié)構(gòu)形式與水流形狀可以分為旋轉(zhuǎn)式、固定式和孔管式三種。 旋轉(zhuǎn)式噴頭一般由噴嘴、噴管、粉碎機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、扇形機(jī)構(gòu)、彎頭、空心軸和套軸等部分組成。a.旋轉(zhuǎn)式噴頭 壓力水流通過(guò)噴管及噴嘴形成一股集中的水舌射出，水舌內(nèi)存在渦流，在空氣及粉碎機(jī)構(gòu)（粉碎螺釘，粉碎針或葉輪）的作用下，使水舌粉碎成細(xì)小的水滴，由轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)噴灌和噴嘴繞豎軸緩慢旋轉(zhuǎn)，使水滴均勻噴灑在噴頭的四周，形成一個(gè)半徑等于噴頭射程的圓形或扇形濕潤(rùn)面積。 旋轉(zhuǎn)式噴頭由于水流集中，所以射程遠(yuǎn)（可達(dá)30m以上），中、遠(yuǎn)射程噴頭基本上都是這種形式。

20、 按轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)式噴頭又有搖臂式、葉輪式、反作用式等幾種。 搖臂式噴頭 圖413是搖臂式噴頭的一種形式。噴頭的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是一個(gè)裝有彈簧的搖臂。 在搖臂前端有一個(gè)偏流板和一個(gè)勺形導(dǎo)水片，噴水前偏流板和導(dǎo)水片置于噴嘴的正前方。 當(dāng)開始噴水時(shí)水舌通過(guò)偏流板沖到導(dǎo)水片上，并從側(cè)面噴出，沖擊力使搖臂轉(zhuǎn)60o120o ，并把搖臂彈簧扭緊，然后在彈簧力作用下?lián)u臂又回位使偏流板和導(dǎo)水片進(jìn)入水舌，在搖臂慣性力和水舌對(duì)偏流板的切向附加力作用下，搖臂敲擊噴體（即由噴嘴，彎頭等組成的一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的整體），使噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)3o5o，于是又進(jìn)入第二個(gè)循環(huán)（每個(gè)循環(huán)周期2min）,如此周而復(fù)始，使噴頭不斷地旋轉(zhuǎn)。 搖臂式噴

21、頭的缺點(diǎn)是：在有風(fēng)或安裝不平的情況下旋轉(zhuǎn)速度不均勻。此外，這種噴頭如直接裝在手扶拖拉機(jī)上，受振動(dòng)影響后，轉(zhuǎn)動(dòng)不正常，甚至不轉(zhuǎn)，但它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于推廣。 為了控制噴灑面積成扇形，在這類噴頭上裝有扇形機(jī)構(gòu)（或稱換向機(jī)構(gòu)），使噴頭不斷往返成扇形旋轉(zhuǎn)。 葉輪式噴頭 葉輪式噴頭又稱渦輪蝸桿式噴頭，是靠水沖擊葉輪，由葉輪帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使噴頭旋轉(zhuǎn)。 由于水舌流速高，葉輪的速度可達(dá)10002000r/min以上，而噴頭要求每轉(zhuǎn)35min的轉(zhuǎn)速。 因此，必須通過(guò)渦輪蝸桿變速。這種噴頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用較少。 反作用式噴頭 反作用式噴頭是利用水舌離開噴嘴時(shí)對(duì)噴頭的反作用力推動(dòng)噴管旋轉(zhuǎn)。其方式很多，可以將噴管彎成一定的

22、角度，使得主噴嘴水舌的反作用力不通過(guò)噴頭的垂直軸，而形成一轉(zhuǎn)動(dòng)力矩帶動(dòng)噴嘴管旋轉(zhuǎn)，也可以在噴嘴的左側(cè)或右側(cè)開小孔，小水舌朝與主噴嘴垂直方向噴出，帶動(dòng)噴管旋轉(zhuǎn)。也有的是在噴嘴前裝有一擋片使水舌轉(zhuǎn)彎，利用水舌偏轉(zhuǎn)后的力矩比較大，轉(zhuǎn)動(dòng)太快，射程大大降低。 如果反作用力矩比較接近于噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力力矩，工作就很不可靠，尤其是在剛開始噴灌時(shí)更難以起動(dòng)。因此，為了使轉(zhuǎn)速不要太快，就要裝置專門的限速器，但是限速器比較復(fù)雜，推廣受限制。 反作用式噴頭結(jié)構(gòu)一般比較簡(jiǎn)單，但其共同的缺點(diǎn)是，如果作用力矩比較大，轉(zhuǎn)動(dòng)太快，射程大大降低。b.固定式噴頭 固定式噴頭又叫慢射噴頭。 它的特點(diǎn)是： 在整個(gè)噴灌過(guò)程中，噴頭的所有

23、部件都是固定不動(dòng)的，噴灑時(shí)水流以全圓或扇形同時(shí)向外散開。 它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠；缺點(diǎn)是：射程小（510m）， 噴灌強(qiáng)度大（1520mm/h以上）， 水量分布不均，噴孔易被堵塞。 因此，使用受到限制，多用于公園、苗圃、菜地、溫室等。 折射式噴頭 縫隙式噴頭 離心式噴頭 固定式噴頭按結(jié)構(gòu)形式可分為三類。 折射式噴頭 折射式噴頭一般由噴嘴，散水錐和支架等部分組成。水流由噴嘴垂直噴出，遇散水錐阻擋，形成薄水層向外射出，在空氣阻力作用下分散成為細(xì)小雨滴在地面上； 圖414是全圓噴灑的折射噴頭，噴嘴直徑一般為515mm的圓孔，散水錐高613mm，錐角為120o的圓錐體。 縫隙式噴頭 縫隙式噴頭是

24、在封閉的管端開出一定形狀的縫隙（一般為36mm），水流由縫隙射出分散為細(xì)小水滴落在地面，縫隙與水平面多成30o夾角， 如圖415所示。 離心式噴頭 離心式噴頭由噴管，錐形軸和蝸形外殼組成。水流沿蝸殼內(nèi)壁的切線方向進(jìn)入蝸殼，并繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，這樣，經(jīng)噴嘴射出的水膜同時(shí)具有離心速度和圓周速度，在空氣阻力的作用下，水膜分散成細(xì)小水滴，落在噴頭四周地面上。這種噴頭用的較少。 c. 孔管式噴頭 孔管式噴頭由一根或幾根直徑較小的管子組成，在管子的頂部分布有一些小的噴水孔，噴水孔直徑一般為12mm。噴水孔的分布形式有單列的和多列的。如圖416所示。它適用于菜地，苗圃和低稈作物的噴灌。 (2)噴頭的主要水力參數(shù)

25、 噴頭的主要水力參數(shù)主要有：工作壓力，噴水量，射程等，它是選擇噴頭的主要依據(jù)。噴頭的工作壓力是指噴頭進(jìn)水口前的內(nèi)水壓力，一般用P表示表示，單位為kPa或mH2O。噴嘴壓力（P嘴）： 噴頭工作壓力減去噴頭內(nèi)的水頭損失等于噴嘴出口處的壓力，簡(jiǎn)稱噴嘴壓力，以P嘴表示。 噴水量:單位時(shí)間內(nèi)噴頭噴出的水體積稱為噴水量， 以q表示，單位是 m3/h、 (m3/s) 或 L/s 。 按水力學(xué)孔口出流公式：式中： q為噴頭噴水流量；m3/s ， 為流量系數(shù)，可取0.850.95；A為噴頭過(guò)水?dāng)嗝婷娣e（ m2）, 為噴嘴直徑（m）;為重力加速度， 為噴嘴壓力（m）。將以上各值代入得： 由上式可以看出，對(duì)于一定的

26、噴嘴形式來(lái)說(shuō)，當(dāng)噴嘴直徑一定時(shí)，噴水流量與噴嘴壓力的平方根成正比，而在噴嘴壓力一定時(shí)，噴水流量與噴嘴直徑的平方成正比。噴嘴直徑越大，噴水量也越大，所以噴嘴直徑的大小，也反映了流量大小。 由于噴嘴壓力不易測(cè)定，故可近似用噴頭工作壓力來(lái)估算噴頭流量。 射程是指在無(wú)風(fēng)條件下，噴射水流所能達(dá)到的最大距離，也即噴灑濕潤(rùn)半徑。一般以R（m）表示。 噴頭射程主要取決于噴嘴壓力和噴水流量（或噴嘴直徑）、噴射仰角、噴嘴形狀、噴管結(jié)構(gòu)；整流器、旋轉(zhuǎn)速度等也不同程度的影響射程。 在設(shè)計(jì)噴頭時(shí)，對(duì)這些因素應(yīng)作正確的選擇，才能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的噴頭。 2. 管道 噴灌用的管道按其使用條件分為固定管道和移動(dòng)管道兩類；即 噴灌

27、用的管道按其使用條件分為固定管道 移動(dòng)管道 管道是噴灌系統(tǒng)的基本組成部分。對(duì)噴灌用管道的要求是： 能承受設(shè)計(jì)要求的工作壓力，能通過(guò)設(shè)計(jì)要求的流量，而不造成過(guò)大的水頭損失，經(jīng)濟(jì)耐用，耐腐蝕，便于運(yùn)輸和施工安裝。 對(duì)于移動(dòng)式管道還要求輕便耐撞擊，耐磨和經(jīng)受風(fēng)吹日曬。 以下對(duì)各類管道作簡(jiǎn)單的介紹。 (1)固定管道 常用的固定管道有：鑄鐵管、鋼管、預(yù)應(yīng)力和自應(yīng)力鋼筋混凝土管、塑料管、石棉水泥管道等，管徑一般為50300mm左右。 (2)移動(dòng)式管道 移動(dòng)式管道多用于半固定式噴灌式系統(tǒng)，人工移動(dòng)管道有軟管、半軟管和硬管三種。 軟管用完后可以卷起來(lái)移動(dòng)后收藏，體積小， 運(yùn)輸方便，一般每節(jié)長(zhǎng)1050m，各節(jié)之

28、間用快 速接頭連接； 半軟管在水放空后，斷面基本能保持圓形，也可 以卷成盤狀，但盤的直徑較大（14m），多用 于絞盤式噴灌機(jī)。 硬管每節(jié)長(zhǎng)69m，需要較多的快速接頭連接。3.快速接頭 為了節(jié)省時(shí)間、加速噴灌進(jìn)程、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，在半固定式和移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)中的各節(jié)移動(dòng)管道之間常用快速接頭連接，有的固定式噴灌系統(tǒng)中在噴頭和豎管之間也用快速接頭連接，對(duì)這樣的快速接頭的要求有如下幾點(diǎn)：a.工作可靠，在工作壓力作用下能承受一定的 軸向推力不會(huì)脫開而且密封好，對(duì)于支管在工 作結(jié)束后要能迅速排除管中積水；b.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，造價(jià)低廉；c.裝卸簡(jiǎn)單迅速，最好能自動(dòng)鎖緊和自動(dòng)脫扣；d.有一定的撓性，即兩管在接

29、頭處可轉(zhuǎn)一定的錐 角，以適應(yīng)地形的變化的要求； e.應(yīng)具有足夠的剛度，接頭可以承受一節(jié)以上 的管重而不需另加支撐，也便于23根管子同時(shí) 移動(dòng)。f.接頭內(nèi)壁過(guò)渡要圓滑，使水流流線光滑以減 少局部水頭損失。 快速接頭的材料有鍍鋅扁鋼、鋁合金、工程塑料等，為了減少制造、運(yùn)輸、使用麻煩，常在工廠中就把快速接頭的承口和插口固定在移動(dòng)管道的兩端構(gòu)成快速接頭管，快速接頭可用于軟管也可用于硬管，但是現(xiàn)在多用于硬管。 快速接頭一般有： 這種接頭類似消防軟管上用的接頭，廣泛用于軟管的連接，這是我國(guó)當(dāng)前在噴灌中使用最多的一中快速接頭。(1)旋扣式接頭 (6 )偏心扣式快速接頭（上述快速接頭的詳細(xì)結(jié)構(gòu)參考噴灌工程學(xué)）

30、 (2)杠桿緊扣式快速接頭(3)搭扣式快速接頭(4)彈簧鎖緊式快速接頭(5)暗銷式快速接頭4.管道附件 在噴灌管道系統(tǒng)中除開直管和接頭外還要有一些特殊的部件，這些部件可以分為兩大類： 控制件的作用是根據(jù)噴灌的需要來(lái)控制管道系統(tǒng)中水流的流量和壓力，如閥門、水錘消除器、流量調(diào)節(jié)器、壓力調(diào)節(jié)器等。 一是控制件，二是連接件。 這些附件大部分可以利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)件，但有時(shí)也設(shè)計(jì)一些噴灌專用的附件，如輕便閥、彎頭閥、專用堵頭等，使之更符合噴灌系統(tǒng)的需要。 連接件的作用是根據(jù)需要將管道連接成一定形狀的管網(wǎng)，也稱為管件，如彎頭、三通、四通、異徑管、堵頭等。5.噴灌的動(dòng)力設(shè)備 在機(jī)壓式噴灌系統(tǒng)中，需要由水泵給灌溉水

31、增壓，使噴灌系統(tǒng)獲得足夠的工作壓力，以保證噴灑質(zhì)量。水泵是工作機(jī)，需要有動(dòng)力帶動(dòng)。 行噴式噴灌機(jī)是邊行走邊噴灑的，驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)也需要?jiǎng)恿?。此外，如自控的噴灌系統(tǒng)，各類自動(dòng)閥門也都需要?jiǎng)恿?，而這些動(dòng)力都是由不同類型的動(dòng)力設(shè)備提供的。 因此，動(dòng)力設(shè)備在噴灌中占有很重要的地位。 可用于噴灌的動(dòng)力設(shè)備很多，如柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī)、水輪機(jī)、水壓缸及其它液力機(jī)等。其中最常用的是高速柴油機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。6.噴灌用泵 水泵是機(jī)壓式噴灌系統(tǒng)中的重要設(shè)備。其作用是給灌溉水增壓，使系統(tǒng)獲得工作壓力。 目前生產(chǎn)上使用的水泵，大體上可分為三類，即葉片泵、容積泵和其它類型泵。在農(nóng)田排灌中使用最廣泛、數(shù)量最多的是

32、葉片泵。 葉片泵，是通過(guò)泵內(nèi)葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，把外來(lái)的能量傳給被抽的水，使水的能量增加，以達(dá)到提升和輸送目的的一種水力機(jī)械。 離心式、軸流式和混流式三種?；炝魇剿脛t介于上述兩種泵之間， 一般說(shuō)，其揚(yáng)程在20米以內(nèi)。 除非是多級(jí)揚(yáng)水噴灌區(qū)，有時(shí)在僅僅起輸水作用的水源或輸水泵站中安裝有軸流式水泵或混流式水泵外，一般噴灌泵站與噴灌裝置，廣泛采用的是離心式水泵，簡(jiǎn)稱離心泵。軸流式水泵流量較大、揚(yáng)程較?。ㄒ话愕陀?0米）；離心式水泵流量較小、揚(yáng)程較高；根據(jù)水在葉輪內(nèi)的流動(dòng)情況，可將葉片泵分為(三)噴灌主要技術(shù)參數(shù) 噴灌在灌水質(zhì)量方面有其特殊的要求，所以衡量其質(zhì)量的指標(biāo)與其他灌水方法也就不完全相同，一般噴

33、灌強(qiáng)度、噴灌均勻度和水滴直徑三項(xiàng)來(lái)表示：1、噴灌強(qiáng)度 噴灌強(qiáng)度就是單位時(shí)間內(nèi)噴灑在單位面積土地上的水量，亦即單位時(shí)間內(nèi)噴灑在灌溉土地上的水深。一般用mm/min或mm/h表示。 由于噴灑時(shí)，水量分布常常是不均勻的，因此噴灌強(qiáng)度 有點(diǎn)噴灌強(qiáng)度和平均噴灌強(qiáng)度(面積和時(shí)間都平均） 兩種概念。 點(diǎn)噴灌強(qiáng)度 是指一定時(shí)間t內(nèi)噴灑在某一點(diǎn)土壤表面的水深 h 與 t 的比值，即 平均噴灌強(qiáng)度 是指在一定噴灌面積上各點(diǎn)在單位面積內(nèi)的噴灌水深的平均值，以平均灌水深 與相應(yīng)時(shí)間 t 的比值表示：?jiǎn)螄婎^全圓噴灑時(shí)的平均噴灌強(qiáng)度 可用下式計(jì)算：（mm/h） 噴灌水的有效利用系數(shù)，即扣去噴灌水滴在 空中的蒸發(fā)和漂移損失

34、，一般為0.80.95。（mm/h） 式中 為噴頭的噴水量， ；在全圓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一個(gè)噴頭的濕潤(rùn)面積， 在噴灌系統(tǒng)中，各噴頭的濕潤(rùn)面積有一定重疊，實(shí)際的噴灌強(qiáng)度要比上式計(jì)算的高一些，為準(zhǔn)確起見，可以將有效濕潤(rùn)面積 來(lái)代替上式中的 A 值:支管的間距。式中 在支管上噴頭的間距；2 、噴灌均勻度 噴灌均勻度是指在噴灌面積上水量分布的均勻程度，它是衡量噴灌好壞的主要原因之一，它與噴灌結(jié)構(gòu)、工作壓力、噴灌布置形式、噴頭間距、噴頭轉(zhuǎn)速的均勻性、豎管的傾斜度、地面坡度和風(fēng)速、風(fēng)向等因素有關(guān)。 表征噴灌均勻度的方法很多，但都各有利弊，只介紹一種常用的表示方法。噴灑均勻系數(shù) 式中 h整個(gè)噴灌面積上的平均噴灌灌水深；

35、 如果在噴灌面積上的水量分布得到越均勻，那么 值越小，亦即 值越大。 值一般不應(yīng)低于70%80%。 點(diǎn)噴灌水深平均離差。 噴灑均勻系數(shù)一般均指一個(gè)噴灌系統(tǒng)的噴灑均勻系數(shù)，單個(gè)噴頭的噴灑均勻系數(shù)是沒有意義的，這是因?yàn)閱蝹€(gè)噴頭的控制面積是有限的，要進(jìn)行大面積灌溉必然要由若干個(gè)噴頭組合起來(lái)形成一個(gè)噴灌系統(tǒng)。單個(gè)噴頭在正常壓力下工作時(shí)，一般都是靠近噴頭部分濕潤(rùn)較多，邊緣部分不足，這樣當(dāng)幾個(gè)噴頭在一起時(shí)，濕潤(rùn)面積有一定重疊，就可以使土壤濕潤(rùn)的比較均勻。 為了便于測(cè)定，常取四個(gè)或幾個(gè)噴頭布置成矩形、方形或三角形，測(cè)定它們之間所包圍面積的噴灑均勻系數(shù)，這一數(shù)值基本上可以代表平坦地區(qū)無(wú)風(fēng)情況下噴灌系統(tǒng)的噴灑均

36、勻系數(shù)。在工程設(shè)計(jì)中，一般要求系統(tǒng)的噴灑均勻系數(shù):3、水滴打擊強(qiáng)度 噴頭噴灑出來(lái)的水滴對(duì)作物的影響，可用水滴打擊強(qiáng)度來(lái)衡量。水滴打擊強(qiáng)度也就是單位噴灑面積內(nèi)水滴對(duì)作物和土壤的打擊動(dòng)能，它與水滴的大小、降落速度及密集程度有關(guān)。 但目前尚無(wú)合適的方法來(lái)測(cè)量水滴打擊強(qiáng)度，因此一般采用水滴直徑的大小來(lái)衡量。 水滴太大，容易破壞土壤表層的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)并形成板結(jié)，甚至?xí)騻魑锏挠酌?，或把土濺到作物葉面上；水滴太小，在空中蒸發(fā)損失大，受風(fēng)力的影響大。因此要根據(jù)灌溉作物、土壤性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)乃沃睆?。水滴直徑是指落在地面或作物葉面上的水滴直徑。 思 考 題1、噴灌的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件是什么？2、噴灌系統(tǒng)由哪些部分組

37、成？3、噴灌系統(tǒng)有哪些類型？ 各自的優(yōu)缺和適用條件是什么？4、噴灌的主要技術(shù)參數(shù)有哪些？ （一）微灌的發(fā)展及適用條件 由于水資源和能源日益緊張，所以，人們?cè)O(shè)法尋找省水、節(jié)能、高效率的灌溉方法，首先是噴灌，而后發(fā)展滴灌和微噴灌。 二、 微 灌 滴灌是靠滴頭在作物周圍滴水灌溉的，所以特別省水。但是由于滴頭的堵塞問(wèn)題限制了滴灌的應(yīng)用，各國(guó)對(duì)出流部件作了大量的研究，70年代后期出現(xiàn)了脈沖式滴灌，微型噴灌，涌泉噴灌。 這些灌溉方式基本特點(diǎn)都是流量小，灌水次數(shù)多，能精確控制水量，濕潤(rùn)作物根區(qū)部分土體。因此，國(guó)際灌溉排水委員會(huì)將這一類灌溉方法統(tǒng)稱為“微灌”，并成立國(guó)際微灌工作小組，1982年國(guó)際位灌委員會(huì)在

38、印度召開工作會(huì)議，指出： 微灌包括滴灌（Drip Irrigation）、 微噴灌（Microsprinkler Irrigation, Minisprinkler Irrigation）。 多年的實(shí)踐證明，微灌具有顯著的增產(chǎn)、省水效益，一般比地面灌溉省水1/31/2 ，比噴灌省水15%25%。 當(dāng)前微灌技術(shù)存在的主要問(wèn)題是設(shè)備質(zhì)量差，影響微灌技術(shù)的發(fā)展。隨著這些問(wèn)題的逐步解決，微灌將有很好的發(fā)展前景。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)全世界微灌面積到1986年約達(dá)1500萬(wàn)畝。主要用于果樹、蔬菜、花卉、溫室等。 微灌有很強(qiáng)的適應(yīng)性，不論何種作物和土壤都可微灌。特別是地形條件比較復(fù)雜的地區(qū)都可以采用。根據(jù)我國(guó)的實(shí)踐經(jīng)

39、驗(yàn)，微灌主要是適用于果園、蔬菜、花卉、大棚作物等經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物；適用于干旱缺水但有一定水源條件的地區(qū)；沒有地面灌溉條件或很難實(shí)現(xiàn)地面灌溉的地區(qū)。（二） 微灌的特點(diǎn)及類型 微灌是利用一套稱之為微灌系統(tǒng)的設(shè)備，將有壓水（由水泵增壓或地形高差形成的壓力）過(guò)濾并輸送、分配到田間，以小流量，均勻，準(zhǔn)確地直接灌于作物根部附近的土壤，使作物主要根系活動(dòng)區(qū)的土壤經(jīng)常保持適宜的水分和營(yíng)養(yǎng)狀況。 1.微灌的特點(diǎn)這種灌水技術(shù)有以下特點(diǎn)： 一般滴頭的流量 1.512L/h， 微噴頭的流量 50200L/h。 灌水時(shí)間間隔 對(duì)于蔬菜13天， 對(duì)果樹作物715天。 （1）灌水量小，灌水周期短；微噴頭工作水頭1015m。

40、（4）可以結(jié)合微灌施肥（或施農(nóng)藥）。 （3）工作壓力低；滴頭的工作水頭710m； 微灌只濕潤(rùn)作物的根部附近的部分土壤，不破壞土壤結(jié)構(gòu)，濕潤(rùn)區(qū)土壤水、熱、氣、養(yǎng)分狀況良好。減少土壤表面蒸發(fā)，節(jié)約用水。 （2）局部濕潤(rùn)土壤； 按灌水的出流方式不同，可以將微灌分為滴灌、地表下滴灌、微型噴灑灌溉和涌泉噴灌四種類型，如圖所示。2.微灌的類型 滴灌是通過(guò)安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器將水一滴一滴地，均勻而又緩慢地滴入作物根部附近土壤的灌水形式，如圖420中（a）。（1） 滴灌1、毛管2、滴頭 由于滴水流量小，水滴緩慢入土，水的入滲主要借助于毛細(xì)管力的作用。水滴進(jìn)入土壤后，在滴頭下形成很小的飽和區(qū)

41、，并向下和四周擴(kuò)散，形成濕潤(rùn)土體，濕潤(rùn)土體的幾何形狀（稱為濕潤(rùn)模式）和尺寸取決于土壤性質(zhì)、滴水流量、滴水總量和土壤前期含水量。圖421是三種典型土壤滴灌濕潤(rùn)體的幾何形狀。 地表下滴灌是將毛管和灌水器埋入地表下2030cm，灌溉水從灌水器滲入濕潤(rùn)土壤，如圖420中（c）。這種灌水方式可以減緩毛管和灌水器的老化，防止毛管損壞或丟失，同時(shí)方便于田間作業(yè)。但是一旦灌水器堵塞時(shí)，不便查找和清洗。（2）地表下滴灌1、毛管滴頭 微型噴灑灌溉是灌溉水通過(guò)微噴頭噴灑作物和地面或直接噴灑在樹冠下的地面上。這種灌水方式簡(jiǎn)稱微噴。微噴不僅可以補(bǔ)充土壤水分，又可提高空氣濕度，調(diào)節(jié)田間小氣候，如圖（b）。 （3）微型噴灑

42、灌溉1、毛管3、微噴頭 涌泉灌溉是通過(guò)安裝在毛管上的涌水器形成小股水流，以涌泉方式局部濕潤(rùn)土壤。涌泉灌溉的流量比滴灌和微噴灌大，一般超過(guò)土壤的滲吸速度。為防止產(chǎn)生地面徑流，在涌泉器附近挖一小水坑暫時(shí)儲(chǔ)水，涌泉灌可以避免灌水器堵塞，適合于水源較豐富的果園和林地灌溉，如圖（d）。 （4）涌泉灌溉4、涌水器涌泉噴灌（小管出流灌） 小管出流田間灌水系統(tǒng)包括干管、支管、毛管、小管灌水器及滲水溝。如圖所示。 （三）微灌系統(tǒng)的組成及設(shè)備 微灌系統(tǒng)通常由水源、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和灌水器四部分組成，1、微灌系統(tǒng)的組成。如圖所示。 河流、湖泊、溝渠、井泉等都可以作為微灌系統(tǒng)的水源。但是含污物過(guò)多的水不宜作微灌水

43、源，否則將使水質(zhì)凈化設(shè)備過(guò)于復(fù)雜，甚至引起微灌系統(tǒng)的堵塞。（1）水源 對(duì)于不同類型的水源常常需要修建必要的水源工程，如蓄水池，引水渠等。 微灌工程的首部通常由水泵及動(dòng)力機(jī)、控制閥門、水質(zhì)凈化裝置、施肥裝置、測(cè)量和保護(hù)設(shè)備等組成。它是全系統(tǒng)的控制調(diào)度中心。 微灌系統(tǒng)的輸配水管網(wǎng)一般分干、支、毛三級(jí)管道。一般干、支、管埋入地下，也有將毛管埋入地下的，以延長(zhǎng)毛管的壽命。 （2）首部樞紐（3）輸配水管網(wǎng)灌水器安裝在毛管上或通過(guò)連接小管與毛管連接。 （4）灌水器 微灌主要用于果園及經(jīng)濟(jì)作物，多數(shù)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分都是固定的，即支、毛管和灌水器都固定在一個(gè)位置，稱為固定式微灌系統(tǒng)。某些地區(qū)在大田作物，如花

44、生、小麥采用微灌，為節(jié)省毛管的數(shù)量，在灌水期間，毛管和灌水器在一個(gè)位置灌完后移動(dòng)到另一個(gè)位置進(jìn)行灌水。這種系統(tǒng)稱為移動(dòng)式微灌系統(tǒng)。 微灌系統(tǒng)也可根據(jù)形成壓力水的條件分為 機(jī)壓系統(tǒng)和自壓系統(tǒng)。 2、微灌設(shè)備 灌水器的作用是把末級(jí)管道中的壓力水流均勻而又穩(wěn)定的分配到田間。灌水器質(zhì)量的好壞直接影響到微灌系統(tǒng)工作的可靠性和灌水質(zhì)量。對(duì)灌水器的要求是：出流量??；出水均勻，穩(wěn)定；抗堵塞性能好；制造精度高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；便于制造安裝；以及堅(jiān)固耐用、價(jià)格低等。這些要求往往不能同時(shí)滿足。世界各國(guó)制造了各式各樣的灌水器，以滿足不同條件的微灌使用。 （1）灌水器 這種灌水器串接于兩端毛管之間，成為毛管的一部分，簡(jiǎn)稱管式

45、滴頭。圖423和圖424是兩種管間式滴頭。這種灌水器的流道較長(zhǎng)，水在流道的流動(dòng)過(guò)程中消除多余的能量，在出口一滴水式出流。這種滴頭又稱為長(zhǎng)流道滴頭。工作水頭710m，流量為4L/h。迷宮型管式滴頭由于流道內(nèi)的迷宮結(jié)構(gòu)增加了消能效果，流道比內(nèi)螺紋管式滴頭寬些、短些。 灌水器的種類很多，現(xiàn)將幾種常見的灌水器介紹如下： 管間式滴頭。 微管滴頭是把一種直徑為的塑料微管插入毛管，水在微管的流動(dòng)過(guò)程中消能，以滴流狀態(tài)出流，它也是一種長(zhǎng)流道型的滴頭。微管可以纏繞也可以散放，如圖425。流量隨水頭和微管直徑增加而增加，隨微管長(zhǎng)度而減小。 微管滴頭 工作水頭57m，流量28L/h，長(zhǎng)度，可以通過(guò)計(jì)算選定。 微管滴頭的優(yōu)點(diǎn)