微灌工程技術(shù)

微灌工程技術(shù)微灌工程技術(shù)概述微灌設(shè)備與工作原理微灌工程規(guī)劃設(shè)計參數(shù)的確定微灌工程規(guī)劃微灌系統(tǒng)設(shè)計微灌工程設(shè)計示例概述微灌的定義微灌的組成和分類微灌的優(yōu)缺點微灌技術(shù)的發(fā)展與展望微灌的定義微灌是利用微灌設(shè)備組裝成微灌系統(tǒng)，將有壓水輸送分配到田間，通過灌水器以微小的流量濕潤作物根部附近土壤的一種局部灌水技術(shù)微灌是以少量的水濕潤作物根區(qū)附近的部分土壤，比地面灌溉節(jié)水50％～70%，比噴灌省水15%～20%，灌水均勻，均勻度達(dá)0.8～0.9,適用于所有的地形和土壤,特別適用于干旱缺水地區(qū)微灌的分類微灌可以按不同的方法分類，按所用的設(shè)備(主要是灌水器)及出流形式不同，分為：滴灌（地表與地下滴灌）微噴灌涌泉灌（小管出流灌）重力滴灌滲灌微灌技術(shù)灌水器種類微噴灌滴灌重力滴灌小管出流滲灌滴灌滴灌是通過安裝在毛管上的灌水器將水、均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)附近土壤中的灌水形式除緊靠滴頭下面的土壤水分處于飽和狀態(tài)外，其它部位的土壤水分均處于非飽和狀態(tài)，土壤水分主要借助毛管張力作用入滲和擴(kuò)散滴灌適合于蔬菜、果樹、花卉以及壟向種植的作物，各種土壤條件都適用便于實施化學(xué)灌溉（灌溉施肥），控制灌溉，在保護(hù)地蔬菜采用滴灌技術(shù)效果最佳大田滴灌果樹滴灌蔬菜滴灌大型連棟溫室黃瓜瓜滴灌大棚蔬菜滴灌日光溫室滴灌系統(tǒng)統(tǒng)滴灌的類型固定式地面滴灌半固定式地面滴灌灌膜下滴灌地下滴灌微噴灌微噴灌是利用直接接安裝在毛管上，，或與毛管連接的的微噴頭將壓力水水以噴灑狀濕潤土土壤微噴頭包括固定或或和旋轉(zhuǎn)式微噴頭的流量通常常為20—250L/h微噴灌微噴技術(shù)的特點它它是通過有壓管網(wǎng)網(wǎng)將首部加壓的水水輸送到田間，再再經(jīng)過特制的霧化化噴頭將水噴灑呈呈霧狀進(jìn)行灌溉微噴頭孔徑較滴灌灌灌水器大，比滴滴灌抗堵塞，供水水快微噴適合于果樹、、花卉、部分露地地蔬菜，各種土壤壤條件下都適用在設(shè)施環(huán)境中灌溉溉花卉、育苗效果果較好容易產(chǎn)生堵塞問題題，灌溉質(zhì)量受地地形影響，工程造造價較高，適用于于經(jīng)濟(jì)作物灌溉旋轉(zhuǎn)式微噴頭折射式微噴頭果樹微噴灌露地蔬菜微噴灌溫室霧噴系統(tǒng)苗圃微噴灌涌泉灌（小管出流流灌）在我國使用的小管管出流灌溉是利用用Φ4的小塑料管管與毛管連接作為為灌水器，以細(xì)流流(射流)狀狀局部濕潤作物附附近土壤，小管灌灌水器的流量為80~250L/h對于高大果樹通常常在圍繞樹桿修一一滲水小溝，以分分散水流，均勻濕濕潤果樹周圍土壤壤果樹小管出流平面面布置圖重力滴灌系統(tǒng)重力滴灌系統(tǒng)是李李嵐清副總理1997年訪問以色色列同以達(dá)成的技技術(shù)引進(jìn)和開發(fā)由由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)同同以色列恩塔公司司在中國共同開發(fā)發(fā)、推廣的一種新新型節(jié)水灌溉技術(shù)術(shù)重力滴灌系統(tǒng)以它它極低的工作壓力力、均勻的供水方方、高效的水分利利用、廣泛的適用用條件以及明顯珠珠產(chǎn)出效率，已為為越來越多的用戶戶所接受果樹重力滴灌系統(tǒng)統(tǒng)溫室蔬菜菜重力滴滴灌滲灌灌滲灌與地地下滴灌灌相似，，只是用用滲頭代代替滴頭頭全部埋埋在地下下滲頭的水水不像滴滴頭那樣樣一滴一一滴地流流出，而而是慢慢慢的滲流流出來，，這樣滲滲頭不容容易被土土粒和根根系所堵堵塞最近在國國外引進(jìn)進(jìn)采用廢廢輪胎加加工成的的多孔滲滲流管，，并進(jìn)行行小面積積試點，，但是微微孔滲流流管的堵堵塞是一一個嚴(yán)重重的問題題，未經(jīng)經(jīng)長時間間試驗檢檢驗不宜宜貿(mào)然推推廣微灌的優(yōu)優(yōu)點及存存在的問問題微灌的優(yōu)優(yōu)點適應(yīng)性強強主要表現(xiàn)現(xiàn)在不要要求地面面平整就就可進(jìn)行行灌溉，，能夠適適應(yīng)各種種地形條條件，尤尤其適宜宜在山丘丘坡地進(jìn)進(jìn)行自流流灌溉的的地方發(fā)發(fā)展兼有施化化肥、噴噴農(nóng)藥等等功能微灌的優(yōu)優(yōu)點省水微灌全部部采用管管道輸水水，灌水水均勻，，減少損損失，因因而可以以節(jié)約灌灌溉用水水。同地地面灌溉溉相比，，一般噴噴灌可省省水30一50％。由于于滴灌沒沒有噴灌灌時水珠珠的蒸發(fā)發(fā)飄移損損失，因因此滴灌灌比噴灌灌還要省省水。與與地面灌灌溉相比比，滴灌灌一般可可省水50一70％在透水性性強、保保水能力力差的土土地上省省水效果果更為顯顯著。在在干旱缺缺水地區(qū)區(qū)，高揚揚程灌區(qū)區(qū)和井灌灌區(qū)，省省水就意意味著節(jié)節(jié)省能耗耗或擴(kuò)大大灌溉面面積微灌的優(yōu)優(yōu)點省工省地地微灌實現(xiàn)現(xiàn)了灌溉溉機械化化和自動動化的操操作管理理，可以以減輕灌灌水的勞勞動強度度，節(jié)省省大量勞勞動力。。可以減減少雜草草生長的的環(huán)境，，節(jié)省田田間管理理的工時時據(jù)初步統(tǒng)統(tǒng)計，微微灌可節(jié)節(jié)省用工工25—40％。微灌灌的輸水水管道多多埋設(shè)在在地下，，減少了了灌溉渠渠道所占占的耕地地。據(jù)統(tǒng)統(tǒng)計，采采用噴(微)灌后，土土地利用用率一般般可以提提高7—10％微灌的優(yōu)優(yōu)點保持水土土和防止止次生鹽鹽堿化微灌可以以根據(jù)土土壤的質(zhì)質(zhì)地和透透水性能能來調(diào)整整灌水量量和灌水水強度，，因此不不破壞土土壤團(tuán)粒粒結(jié)構(gòu)，，不會產(chǎn)產(chǎn)生地表表沖刷和和土、肥肥流失現(xiàn)現(xiàn)象，不不會產(chǎn)生生深層滲滲漏，而而且可防防止地下下水位上上升而引引起的土土壤次生生鹽堿化化由于微灌灌能使作作物根部部的土壤壤經(jīng)常保保持在較較高含水水量的狀狀態(tài)，因因此還可可以使用用含有一一定鹽分分的水來來灌溉作作物微灌的優(yōu)優(yōu)點增產(chǎn)微灌不會會導(dǎo)致地地面板結(jié)結(jié)，使土土壤始終終保持琉琉松、多多孔相通通氣的良良好狀況況，這種種狀況有有利于土土壤養(yǎng)分分的分解解和作物物很系的的發(fā)育，，因此保保持和提提高了土土壤肥力力微灌還可可以調(diào)節(jié)節(jié)田間小小氣低增增加近地地表面的的空氣濕濕度，滴滴灌能把把肥料直直接送到到作徹的的根系周周圍，有有利于作作物對養(yǎng)養(yǎng)分的吸吸收實踐證明明：采用用噴、微微灌，糧糧食作物物一般增增產(chǎn)10一30%，經(jīng)濟(jì)作作物—般增產(chǎn)20一50%，蔬菜一一般增產(chǎn)產(chǎn)30一50%微灌技術(shù)術(shù)中存在在的問題題滴灌（包包括重力力滴灌））與微噴噴灌中存存在的問問題與其它灌灌溉方法法相比,不具有防防干熱風(fēng)風(fēng),調(diào)節(jié)田間間小氣候候的作用用，對于于粘質(zhì)土土壤，因因灌水時時間較長長，根系系區(qū)土壤壤水分長長期保持持高含水水量狀態(tài)態(tài)，作物物根部易易生病害害；另一一方面土土壤長期期定點灌灌水會使使土壤濕濕潤區(qū)與與干燥區(qū)區(qū)的交界界處鹽分分聚積，，有可能能產(chǎn)生土土壤次生生鹽漬化化，對作作物生長長不利滴頭堵塞塞問題一一直沒有有得到徹徹底的解解決。應(yīng)應(yīng)搞好設(shè)設(shè)備設(shè)施施的配套套研制，，提高滴滴頭使用用壽命。。并進(jìn)行行滴灌水水源水質(zhì)質(zhì)分析與與處理裝裝置設(shè)施施及方法法的研究究；進(jìn)行行滴灌系系統(tǒng)施用用化肥藥藥液裝置置使用方方法的研研究以及及安全裝裝置和調(diào)調(diào)壓裝置置的研究究微灌技術(shù)術(shù)中存在在的問題題滲灌中存存在的問問題易于堵塞塞,不易檢查查和維修修應(yīng)加強專專用滲管管及配件件設(shè)備研研制和滲滲管主要要技術(shù)參參數(shù)及工工藝攻關(guān)關(guān)問題。。具體說說包括用用塑料管管打孔的的孔徑及及工藝工工具、孔孔距及孔孔徑的合合理組合合、1ｍ流量確確定、滲滲灌管進(jìn)進(jìn)口工作作壓力的的確定、、滲灌管管管徑及及變徑管管組合、、滲灌管管間距的的確定、、滲灌管管的適宜宜埋深及及防止?jié)B滲漏措施施，滲灌灌管堵塞塞機理與與防治及及延長使使用壽命命的研究究微灌在我我國的發(fā)發(fā)展階段段我自1974年年由墨西西哥政府府贈送我我國三套套滴灌設(shè)設(shè)備開始始引進(jìn)滴滴灌技術(shù)術(shù)以來，，已有20多年年的發(fā)展展歷程，，大體經(jīng)經(jīng)歷了以以下三個個階段：：第一階段段(1974～1980年)：引進(jìn)滴滴灌設(shè)備備、消化化吸收、、設(shè)備研研制和應(yīng)應(yīng)用試驗驗與試點點階段第二階段段(1981～1986年)：設(shè)備產(chǎn)產(chǎn)品改進(jìn)進(jìn)和應(yīng)用用試驗研研究與擴(kuò)擴(kuò)大試點點推廣階階段第三階段段(1987年至今)：直接引引進(jìn)國外外的先進(jìn)進(jìn)工藝技技術(shù)，高高起點開開發(fā)研制制微灌設(shè)設(shè)備產(chǎn)品品微灌技術(shù)術(shù)的發(fā)展展前景根據(jù)國務(wù)務(wù)院頒發(fā)發(fā)的《九九十年代代中國發(fā)發(fā)展綱要要》的要要求，2000年后要要把全國國農(nóng)業(yè)用用水的有有效利用用率提高高10個個百分點點，每年年將節(jié)水水400億立方方米，糧糧食將增增產(chǎn)800億斤斤。這么么宏偉的的計劃沒沒有一系系列的高高效節(jié)水水措施是是不可能能實現(xiàn)的的，只有有微灌技技術(shù)才有有可能有有效地落落實這個個目標(biāo)我國發(fā)展展微灌技技術(shù)，社社會條件件、技術(shù)術(shù)條件和和農(nóng)民的的承受能能力都已已具備，，微溉事事業(yè)一定定會蒸蒸蒸日上飛飛速發(fā)展展微灌設(shè)備備與工作作原理微灌系統(tǒng)統(tǒng)簡介一個完整整的微灌灌工程，，從灌溉溉受水點點到水源源，一般般由灌水水器、各各級輸水水管道和和管件，，各種控控制和量量測設(shè)備備，過濾濾器、施施肥（施施藥）裝裝置和水水泵電機機安裝組組成上述所屬屬的微灌灌設(shè)備如如灌水器器、施肥肥裝置、、過濾器器等，本本章將做做較詳細(xì)細(xì)的介紹紹。對與與灌溉工工程常見見的閘閥閥、水泵泵、電機機這里則則不進(jìn)行行介紹灌水水器器對灌水器器的基本本要求灌水器的的分類灌水器的的結(jié)構(gòu)參參數(shù)和水水力學(xué)特特征灌水器的的制造偏偏差對灌水器器的基本本要求制造偏差差越小越越好出水量小小而穩(wěn)定定，受水水頭變化化的影響響較小流道大，，抗堵塞塞性能強強結(jié)構(gòu)簡單單，便于于制造、、安裝、、清洗堅固耐用用，價格格低廉灌水器的的分類與與結(jié)構(gòu)特特點按結(jié)構(gòu)和和出流形形式可將將灌水器器分為：：滴頭滴灌帶微噴頭涌水器滴頭定義義及分類類定義通過流道道或孔口口將毛管管中的壓壓力水流流變成滴滴狀或細(xì)細(xì)流狀的的裝置稱稱為滴頭頭。其流流量一般般不大于于12L/h滴頭的分分類：長流道型型滴頭孔口型滴滴頭迷宮紊流流滴頭壓力補償償型滴頭頭長流道滴滴頭孔口滴頭頭迷宮穩(wěn)穩(wěn)流流滴頭頭壓力補補償償?shù)晤^頭滴灌帶帶定義滴頭與毛毛管制造造成一整整體，兼兼具配水水和滴水水功能的的滴灌管管稱為滴滴灌帶滴灌帶的的分類：：內(nèi)鑲式滴滴灌帶薄壁滴灌灌帶滴灌帶有有壓力補補償式與與非壓力力補償式式兩種微噴頭定義微噴頭是是將壓力力水流以以細(xì)小水水滴噴灑灑在土壤壤表面的的灌水器器。單個個微噴頭頭的噴水水量一般般不超過過250L/h，，射程一一般小于于7m微噴頭的的分類：射流式離心式折射式縫隙式射流式微微噴頭工作原理理水流從噴噴水嘴噴噴出后，，集中成成一束向向上噴射射到一個個可以旋旋轉(zhuǎn)的單單向折射射臂上，，折射臂臂上的流流道形狀狀不僅可可以使水水流按一一定噴射射仰角噴噴出，而而且還可可以使噴噴射出的的水舌反反作用力力對旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸形成成一個力力矩，從從而使噴噴射出來來的水舌舌隨著折折射臂作作快速旋旋轉(zhuǎn)。故故它又移移為旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)式微噴噴頭特點有效濕潤半徑徑較大噴水強度較低低水滴細(xì)小壽命較短組成折射臂支架噴嘴射流旋轉(zhuǎn)式微微噴頭折射式微噴頭頭工作原理水流由噴嘴垂垂直向上噴出出，遇到折射射錐即被擊散散成薄水膜沿沿四周射出，，在空氣阻力力作用下形成成細(xì)微水滴散散落在四周地地面上。折射射式微噴頭又又稱為霧化微微噴頭組成噴嘴折射錐支架特點結(jié)構(gòu)簡單沒有運動部件件,工作可靠價格便宜缺點：水滴太微細(xì),在空氣十分分干燥、溫度度高、風(fēng)大的的地區(qū),蒸發(fā)發(fā)漂移損失大大折射式微微噴頭頭離心式微噴頭頭工作原理：水流從切線方方向進(jìn)入離心心室，繞垂直直軸旋轉(zhuǎn)，通通過處于離心心式中心的噴噴嘴射出的水水膜同時具有有離心速度和和圓周速度，，在空氣阻力力的作用下水水膜被粉碎成成水滴散落在在微噴頭四周周。特點：工作壓力低霧化程度高孔口較大縫隙式微噴頭頭工作原理：水流經(jīng)過縫隙隙噴出水舌，，在空氣阻力力作用下，裂裂散成水滴的的微噴頭，一一般由兩部分分組成，下部部是底座，上上部是帶有縫縫隙的蓋小管灌水器組成：它是由Φ4塑塑料小管和接接頭連接插入入毛管壁而成成特點：工作水頭低孔口大、不易易被堵塞灌水器的流量量與壓力關(guān)系系微灌灌水器的的流量與壓力力關(guān)系用下式式表示q=khx式中：q——灌水器器流量h——工作水水頭k——流量指指數(shù)x——流態(tài)指指數(shù)流態(tài)指數(shù)x反反映了灌水器器的流量對壓壓力變化的敏敏感程度當(dāng)?shù)晤^內(nèi)水流流為全層流時時，流態(tài)指數(shù)數(shù)x等于1，即流量與工工作水頭成正正比當(dāng)?shù)晤^內(nèi)水流流為全紊流時時，流態(tài)指數(shù)數(shù)x等于0.5全壓力補償器器的流態(tài)指數(shù)數(shù)x等于0，即出水流量量不受壓力變變化的影響其其它各種形式式的灌水器的的流態(tài)指數(shù)在在0~1.0之間變化制造偏差系數(shù)數(shù)意義：灌水器的流量量與流道直徑徑的2.5~4次冪成正正比，制造上上的微小編差差將會引起較較大的流量偏偏差。在灌水水器制造中，，由于制造工工藝和材料收收縮變形等的的影響，不可可避免地會產(chǎn)產(chǎn)生制造偏差差。實踐中，，一般用制造造偏差系數(shù)來來衡量產(chǎn)品的的制造精度表示方法式中：Cv——灌水器的的流量偏差系系數(shù)；S——流量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差；qi——所測每個個滴頭的流量量L/h；n——所測灌灌水器的個數(shù)數(shù)。ASAE標(biāo)準(zhǔn)EP405.1灌灌水器制造造偏差系數(shù)分分類(Classificationofemitercoefficient

ofmanufacturingvariation)質(zhì)量分類滴滴頭頭或微噴頭滴滴灌帶好Cv<0.05Cv<0.1一般0.05<Cv<0.070.1<Cv<0.2較差0.07<Cv<0.11差0.11<Cv<0.150.2<Cv<0.3不能接受0.15<Cv0.3<Cv凈化設(shè)備與設(shè)設(shè)施微灌系統(tǒng)中灌灌水器出口孔孔徑一般都很很小，灌水器器極易被水源源中的污物和和雜質(zhì)堵塞對灌溉水源進(jìn)進(jìn)行嚴(yán)格的凈凈化處理是微微灌中必不可可少的步驟，，是保證微灌灌系統(tǒng)正常運運行、延長灌灌水器使用壽壽命和保證灌灌水質(zhì)量的關(guān)關(guān)鍵措施選擇凈化設(shè)備備和設(shè)施時，，要考慮灌溉溉水源的水質(zhì)質(zhì)、水中污物物種類、雜質(zhì)質(zhì)含量，同時時還要考慮系系統(tǒng)所選用灌灌水器種類規(guī)規(guī)格、抗堵塞塞性能等微灌系統(tǒng)主要要過濾設(shè)備與與設(shè)施攔污柵(篩、、網(wǎng))沉淀池過濾器(水砂砂分離器、砂砂石介質(zhì)過濾濾器、篩網(wǎng)式式過濾器)這里只介紹微微灌常用過濾濾器的結(jié)構(gòu)、、工作原理水砂分離器優(yōu)點水砂分離器能能連續(xù)過濾高高含砂量的灌灌溉水缺點不能除去與水水比重相近或或比水輕的有有機質(zhì)等雜物物，特別是水水泵起動和停停機時過濾效效果下降，會會有較多的砂砂粒進(jìn)入系統(tǒng)統(tǒng)，另外，水水頭損失也較較大水砂分離器只只能作為初級級過濾器，然然后使用篩網(wǎng)網(wǎng)過濾器進(jìn)行行第二次處理理，這樣可減減輕網(wǎng)式過濾濾器的負(fù)擔(dān)，，增長沖洗周周期

水砂分離器砂過濾器砂過濾器又稱稱砂介質(zhì)過濾濾器。它是利利用砂石作為為過濾介質(zhì)的的砂過濾器主要要由進(jìn)、出水水口、過濾罐罐體、砂床和和排污孔等部部分組成。為為了使微灌系系統(tǒng)在反沖洗洗過程中也能能同時向系統(tǒng)統(tǒng)供水，在首首部樞紐往往往安裝兩個以以上過濾罐反沖洗過濾器器篩網(wǎng)過濾器篩網(wǎng)過濾器是是一種簡單而而有效的過濾濾設(shè)備。。這這種過濾器的的造價較為便便宜，在國內(nèi)內(nèi)外微灌系統(tǒng)統(tǒng)中使用最為為廣泛篩網(wǎng)過濾器的的種類繁多，，按安裝方式式分類，有立立式與臥式兩兩種；按制造造材料分類，，有塑料和金金屬兩種；按按清洗方式分分類又有人工工清洗和自動動清洗兩種類類型；按封閉閉與否分類則則有封閉式和和開敞式（又又稱自流式））兩種篩網(wǎng)過濾器器由篩網(wǎng)、、殼體、頂頂蓋等部分分組成疊片式過濾濾器疊片式過濾濾器是用數(shù)數(shù)量眾多的的帶溝槽的的薄塑料圓圓片作為過過濾介質(zhì)工作時水流流通過疊片片，泥沙被被攔截在疊疊片溝槽中中，清水通通過疊片的的溝槽進(jìn)入入下游施肥（施藥藥）裝置向微灌灌系系統(tǒng)注入可可溶性肥料料溶液的裝裝置稱為施施肥裝置自壓（壓差差）式施肥肥罐文丘里注入入器注射泵活塞式施肥肥器自動灌溉施施肥器自壓式施肥肥罐自壓式施肥肥罐應(yīng)用于于自壓灌溉溉系統(tǒng)中，，使用儲液液箱（池））可以很方方便地對作作物進(jìn)行施施肥施藥壓差式施肥肥罐壓差式施肥肥罐一般由由儲液罐、、進(jìn)水管、、供肥液管管、調(diào)壓閥閥等組成工作原理是是使進(jìn)水管管口和出水水管口之間間產(chǎn)生壓差差，并利用用這個壓力力差使部分分灌溉水從從進(jìn)水管進(jìn)進(jìn)入肥料罐罐化肥罐應(yīng)選選用耐腐蝕蝕、抗壓能能力強的材材料制造。。罐內(nèi)容積積應(yīng)根據(jù)系系統(tǒng)控制面面積大小及及單位面積積施肥量和和化肥溶液液濃度等因因素確定壓差式式施肥肥罐文丘里注入入器文丘里注入入器與儲液液箱配套組組成一套施施肥裝置，，利用文丘丘里管或射射流器產(chǎn)生生的局部負(fù)負(fù)壓，將肥肥料原液或或pH值調(diào)調(diào)節(jié)液吸入入灌溉水管管中構(gòu)造簡單，，造價低廉廉，使用方方便主要適用于于小型灌溉溉系統(tǒng)向管管道中注入入肥料或農(nóng)農(nóng)藥文丘里里注肥肥器注射泵注射泵同文文丘里注入入器相同是是將開敞式式肥料罐的的肥料溶液液注入灌溉溉系統(tǒng)中優(yōu)點：是肥肥液濃度穩(wěn)穩(wěn)定不變，，施肥質(zhì)量量好，效率率高?？梢砸詫崿F(xiàn)灌溉溉液EC、PＨ值實時自自動控制的的施肥灌溉溉，即可嚴(yán)嚴(yán)格控制混混合比。缺點：其吸吸入量不易易調(diào)節(jié)且調(diào)調(diào)節(jié)范圍有有限，另外外還存在工工作穩(wěn)定性性較差、系系統(tǒng)壓力損損失較大注射泵泵活塞式施肥肥器活塞式施肥肥器是目前前國際上較較先進(jìn)的一一種施肥器器優(yōu)點：注入入比例由外外部調(diào)整并并很精確，，有多種規(guī)規(guī)格選用，，混合液直直接經(jīng)出水水口注出，，內(nèi)設(shè)濾網(wǎng)網(wǎng)自行過濾濾，工作壓壓力低，運運轉(zhuǎn)噪聲小小缺點：壓損損大、價格格高自動灌溉施施肥器工作原理：當(dāng)水流過施施肥泵時，，驅(qū)動主活活塞，與之之相聯(lián)的注注入器活塞塞跟隨上下下運動，吸吸入待注的的肥料液并并注入混合合室，混合合液直接進(jìn)進(jìn)入出口端端管路中，，實現(xiàn)精確確的肥料液液比例控制制自動灌溉施施肥可編程程控制器實實現(xiàn)對灌溉溉施肥過程程的全程控控制，保證證作物及時時、精確的的水份和營營養(yǎng)供應(yīng)系統(tǒng)組成：：灌溉首部部、自動控控制裝置、、施肥系統(tǒng)統(tǒng)自動灌溉施施肥器微灌系統(tǒng)規(guī)規(guī)劃設(shè)計參參數(shù)作物需水量量的計算利用參考作作物需水量量的計算ETC=KC*E0根據(jù)蒸發(fā)皿皿蒸發(fā)量估估算根據(jù)灌溉試試驗經(jīng)驗確確定具體計算已已經(jīng)在第二二章中給予予介紹微灌耗水強強度微灌耗水強強度(日耗耗水量)Ea——微灌的作物耗水強度，mm／dkr——作物遮蔭率對耗水量的修正系數(shù)，大于1時，取k=1Gc——作物遮蔭率，又稱作物覆蓋率，隨作物種類和生育階段而變化，對于大田和蔬菜作物，設(shè)計時可取0.8～0.9，對于果樹作物，可根據(jù)樹冠半徑和果樹所占面積計算確定式中灌溉補充強強度在干旱地區(qū)區(qū)降雨量很很少，地下下水很深，，作物生長長所消耗的的水量全部部由微灌提提供。此種種情況灌溉溉補充強度度至少要等等于作物的的耗水強度度，即當(dāng)有其它來來源補充作作物耗水量量時，微灌灌只是補充充作物耗水水不足部分分，此時微微灌補充強強度為式中Ia——微灌的灌溉補充強度，mm／d；式中Po——有效降雨量；mm／d；S——根層土壤或地下水補給的水量，mm／d微灌的灌溉溉補充強度度取決于作作物耗水量量、降雨量量和土壤含含水量條件件，通常有有以下兩種種情況：微灌土壤濕濕潤模式微灌土壤濕濕潤比定義：微灌時被土土壤濕潤的的土體占計計劃濕潤層層深度土體體的百分比比影響濕潤比比的因素：毛管的布置置方式，灌灌水器的類類型和布置置方式，灌灌水器的流流量和大小小，土壤的的種類和結(jié)結(jié)構(gòu)計算土壤濕濕潤比的方方法根據(jù)毛管和和灌水器布布置方式，，計算公式式如下：單行直線毛毛管布置

——土壤濕潤比，％；——水分?jǐn)U散直徑或濕潤帶（m），的大小取決于土壤質(zhì)地、滴頭流量和灌水量的大小——灌水器或出水點間距，m——毛管間距，m雙行直線毛毛管布置—對毛管的窄間距，m；—對毛管寬間距，m；—與對應(yīng)土壤濕潤比，％—與對應(yīng)土壤濕潤比，％—作物行距，m設(shè)計土壤濕濕潤比的確確定在實際工程程中不僅要要考慮到作作物對水分分的需求，，還要考慮慮到工程投投資的合理理性。濕潤潤比過小，，投資和運運行費用小小，不能滿滿足作物水水量需求；；濕潤比過過大，易滿滿足作物需需求但投資資和運行費費用高一般，對于于果樹，北北方干旱和和半干旱地地區(qū)，設(shè)計計土壤濕潤潤比可取20％－30％，南南方，可取取25％－－35％。。對于蔬菜菜和大田密密植作物可可取70％％－90％％設(shè)計灌水均勻度度灌水均勻度的表表示－灌水器平均流量Cv－均勻系數(shù)qi－灌水器流量N－灌水器個數(shù)式中：設(shè)計灌水均勻度度的確定灌水均勻度高，，灌水質(zhì)量好，，水利用率高，，但投資和運行行費高，應(yīng)根據(jù)據(jù)作物、經(jīng)濟(jì)價價值、水源、地地形、和氣候等等綜合確定一般建議：取Cv＝0.90－0.98或qv=10%-30%均勻度與流量偏偏差的關(guān)系Cv(％)989592qv(%)102030流量偏差與工作作水頭偏差的關(guān)關(guān)系——灌水器的流態(tài)指數(shù)——灌水器的最大工作水頭，m——灌水器的最小工作水頭，m——灌水器的平均工作水頭，m——相應(yīng)與的灌水器的流量，L/h——相應(yīng)與的灌水器的流量，L/h——灌水器的平均流量，L/h式中：水頭偏差的分配配水頭偏差分配方方法式中：－－毛管允允許的水頭差－支管允許的水水頭差－允許的水頭偏偏差（根據(jù)設(shè)計均勻度度確定）－灌水器工作水頭頭干管支管毛管支管一區(qū)二區(qū)灌溉水利用效率率的確定常用下式表示微微灌有效利用率率，即

由于微灌的水量損失很小，建議微灌的灌水有效利用系數(shù)取0.9～0.95式中——微灌時存在作物根層的水量——微灌的灌溉供水量——灌水有效利用系數(shù)灌水器設(shè)計工作作水頭的確定灌水器的工作水水頭越高，灌水水均勻度越高，，但系統(tǒng)的運行行費用越大灌水器的設(shè)計工工作水頭應(yīng)根據(jù)據(jù)地形和所選用用的灌水器的水水力性能決定滴灌時通常為10m水頭涌泉灌時，工作作水頭可為5～7m微噴時工作水頭頭一般以10～15m為宜微灌系統(tǒng)規(guī)劃規(guī)劃任務(wù)規(guī)劃原則基本資料收集水利計算微灌工程總體布布置規(guī)劃的任務(wù)勘測和收集基本本資料根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀蝗粭l件，社會和和經(jīng)濟(jì)狀況等，，論證工程的必必要性和可行性性確定工程的規(guī)模模和微灌系統(tǒng)的的控制范圍根據(jù)水源位置、、地形和作物種種植情況，合理理布置引、蓄、、提水源工程、、微灌樞紐位置置和骨干輸配水水管網(wǎng)提出工程概算規(guī)劃原則微灌工程的規(guī)劃劃，應(yīng)與其它的的灌溉工程統(tǒng)一一安排微灌工程規(guī)劃應(yīng)應(yīng)考慮多目標(biāo)綜綜合利用微灌工程規(guī)劃要要重視經(jīng)濟(jì)效益益因地制宜地合理理地選擇微灌形形式近期發(fā)展與遠(yuǎn)景景規(guī)劃相結(jié)合資料收集形地資料土壤資料：土壤質(zhì)地、田田持、滲透系數(shù)數(shù)等作物分區(qū)：果樹應(yīng)搜集樹樹種，樹齡、密密度、走向等。。產(chǎn)量與農(nóng)業(yè)措措施：灌溉方法法，施肥方法。。灌溉情況：現(xiàn)現(xiàn)有灌水方法，，灌水經(jīng)驗等水文資料：取水點來水系系列及年內(nèi)月分分配資料，泥沙沙含量，水井位位置，供電保證證率，水井出水水量，PH值氣象資料：逐月降雨、蒸蒸發(fā)、平均溫度度、濕度、風(fēng)速速、日照、凍土土深其它社會經(jīng)濟(jì)情情況：行政單位人口口，土地面積，，耕地面積，管管理體制等水利計算灌溉用水量灌灌毛供水強度度為Ig=Ia/ηη水灌溉供水量為W=0.667Ig·A用水分析式中Ig——微灌毛毛用水強度，mm／dIa——微灌補補充強度，mm／d;η水——灌溉水利用用系數(shù)，η水=0.9～0.95W——每日灌溉溉供水量，m3／dA——灌溉面積積，畝人畜生活及村鄉(xiāng)鄉(xiāng)工副業(yè)用水量量供水分析的任務(wù)務(wù)是研究水源在在不同設(shè)計保證證率年份的供水水量、水位和水水質(zhì)，為工程規(guī)規(guī)劃設(shè)計提供依依據(jù)，微灌工程程水源通常有以以下幾種類型供水分析井、泉類水源河渠類水源塘、壩類水源微灌水量平衡計計算已知來水量確定定灌溉面積式中：A——井水可灌灌面積，畝；Q——微灌有有水井可供水量量，m3/dI——微灌作物物耗水強度,mm/d微灌工程總體規(guī)規(guī)劃灌區(qū)范圍的確定定水源工程的布置置系統(tǒng)首部樞紐和和輸水干管的布布置微灌系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計微灌系統(tǒng)布置毛管與作物種植方方向一致支管垂直于等高高線布置毛管沿支管兩側(cè)側(cè)布置固定式（果樹）），移動式（大大田）首部樞紐（井、、果園）毛管和灌水田的的布置灌水器布布置（滴灌）滴灌時毛管與灌灌水器的布置（a）單行毛管管直線布置（b）單行毛管帶帶環(huán)狀布置（c）雙行毛管平平衡布置1—灌水器；2—繞樹環(huán)狀管管；3—雙行毛毛管平行布置微噴灌時毛管與與灌水器的布置置（a）單向微噴噴局部噴灑（b）雙向微噴頭頭局部噴灑（c）全圓微噴噴頭全面噴灑（（d）全圓微噴噴頭局部噴灑1—毛管；2——灌水器(微噴噴頭）；3—噴噴灑濕潤區(qū)；4—果樹灌溉制度的確定定灌水定額灌水定額：是指指作為微灌系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計的單位面面積上的一次灌灌水量，如果用用灌水深度表示示，可用下式計計算，即式中：———設(shè)計灌水定額額——允許消耗的的水量占田間持持水量的比例（（﹪）對于需水敏感性性植物；=20﹪～40﹪對于耐旱作物或或控水生生育階階段=30﹪～40﹪——土壤田間（（體積百分率持持水量，﹪）——凋萎含水量量（體積百分率率持水量，﹪））——計劃濕潤層層深度（m），，一般蔬菜0.20～0.30m；果樹0.3～1.0m——土壤濕潤比比，70%～90%設(shè)計灌水周期設(shè)計灌水周期：：滴灌設(shè)計灌水水周期是指按一一定的灌水定額額灌水后，在作作物適宜土壤含含水率的條件下下，保障作物正正常生長的可能能延續(xù)時間T，用下式計算算，即式中：T——灌水水日期（d））；e——作物需需水旺盛日平平均耗水量（（mm/d））一次灌水延續(xù)續(xù)時間一次灌水延續(xù)續(xù)時間：一次次灌水延續(xù)時時間是指把設(shè)設(shè)計灌水定額額水量，在不不產(chǎn)生徑流的的條件下，均均勻分布于保保護(hù)地田間所所用的灌水時時間，用下式式計算，即式中：t———次灌水水延續(xù)時間（（h）；——設(shè)計灌水水定額（mm）；——滴頭間距距（m）；——毛管間距距（m）；——滴頭流量量（l/h））輪灌區(qū)數(shù)目的的確定輪灌區(qū)數(shù)目的的確定：對于于固定式滴灌灌系統(tǒng)，輪灌灌區(qū)數(shù)目可按按下式計算：：式中：N——輪灌區(qū)數(shù)數(shù)目（個）K——水泵每天天開啟時間比比例，通常選選0.5～0.8t——每條或每每組開啟的時時間（h）T——灌水周期期（d）對于移動式微微灌系統(tǒng)可按按下式計算：：——滴灌系統(tǒng)控制面積內(nèi)毛管移動的次數(shù)

t——每條或每組開啟的時間（h）式中：一條毛管的控控制灌溉面積積對于固定式微微灌系統(tǒng)，毛毛管固定在一一個位置上灌灌水，控制面面積按下式計計算：——一條毛觀每次移動的距離（m）式中：對于移動式微微灌系統(tǒng)，一一條毛管控制制的灌溉面積積按式計算算：式中：f——每條毛管管控制的灌溉溉面積（m2）L——毛管長度度（m），移移動式滴灌系系統(tǒng)中為出流流毛管長度控制灌溉面積積大小的計算算微灌系統(tǒng)控制制灌溉面積大大小的計算在灌溉水源能能夠得到充分分保證的條件件下，滴灌面面積的大小取取決于管道的的輸水能力。。對于水源流流量不能滿足足整個區(qū)域需需要時，滴灌灌面積為式中：——滴灌系統(tǒng)控制的灌溉面積（m2）——每條毛管控制的灌溉面積（m2）——水源流量（l/h）——每條毛管的輸水流量（l/h）——同時工作的毛管條數(shù)——輪灌組數(shù)量微灌工作制度度確定續(xù)灌輪灌續(xù)灌續(xù)灌是對系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)全部管道道同時供水，，灌溉面積內(nèi)內(nèi)所有作物同同時灌水的一一種工作制度度優(yōu)點：每株作作物都能得到到適時灌水；；灌溉供水時時間短，有利利于其他農(nóng)事事活動的安排排缺點：干管流流量大，增加加工程的投資資和運行費用用；設(shè)備的利利用率低；在在水源流量小小的地區(qū)，可可能縮小灌溉溉面積輪灌較大的微灌系系統(tǒng)為了減少少工程投資，，提高設(shè)備利利用率，增加加灌溉面積，，通常采用輪輪灌的工作制制度一般是將支管管分成若干組組，由干管輪輪流向各組支支管供水，而而支管內(nèi)部則則同時向毛管管供水(一)劃分輪輪灌組的原則則輪灌組的數(shù)目目應(yīng)滿足作物物需水要求，，同時使水源源的水量與計計劃灌溉的面面積相協(xié)調(diào)每個輪灌組控控制的面積應(yīng)應(yīng)盡可能接近近相等，以便便水泵工作穩(wěn)穩(wěn)定，提高動動力機和水泵泵的效率，減減少能耗輪灌組的劃分分應(yīng)照顧農(nóng)業(yè)業(yè)生產(chǎn)責(zé)任制制和田間管理理的要求為了便于運行行操作和管理理，通常一個個輪灌組管轄轄的范圍宜集集中連片，輪輪灌順序可通通過協(xié)商自上上面下或自下下而上進(jìn)行。。有時，為了了減少輸水干干管的流量，，也可采用插插花操作的方方法劃分輪灌灌組(二)輪灌組組數(shù)目的確定定按作物需水要要求，全系統(tǒng)統(tǒng)輪灌組的數(shù)數(shù)目劃分如下下對于固定式系系統(tǒng)N≤CT/t對于移動式系系統(tǒng)N≤Ct/n移t式中N——允許的的輪灌組最大大數(shù)目，取整整數(shù)c——一天運運行的小時數(shù)數(shù)，一般為12～20hT——灌水時時間間隔(周周期)，dt——一次灌灌水延續(xù)時間間，hn移——一條毛管管在所管轄的的面積內(nèi)移動動的次數(shù)實踐表明，輪輪灌組過多，，會造成務(wù)農(nóng)農(nóng)戶的用水矛矛盾。按上式式計算的N值值為允許的最最多輪灌組數(shù)數(shù)，設(shè)計時應(yīng)應(yīng)根據(jù)具體情情況確定合理理的輪灌組管網(wǎng)水力計算算微灌系統(tǒng)各級級管道布置好好以后，即可可從最末端或或最不利毛管管位置開始，，逐級推算各各級管道的水水頭損失（沿沿程水頭損失失和局部水頭頭損失）同一條支管上上的第一條毛毛管最前端出出水孔處水頭頭與最末一條條毛管最末端端出水孔處水水頭之間的差差值，不超過過滴頭設(shè)計工工作壓力的20％，流量量差值不超過過10％沿程水頭損失失沿程水頭損失失式中：——沿程阻力損失（m）——管道流量（m3/h）——管道內(nèi)徑（mm）——管道長度（m）當(dāng)管道有多個出水口時，管道的沿程阻力應(yīng)考慮多口出流對沿程阻力的折減問題，多口出流折減系數(shù)k如表7-3所示，對應(yīng)計算公式為微灌管道水頭頭損失常用的的計算公式勃拉休斯公式式：式中：hf－沿程水頭損，，mQ－流量，m3/hD－管道內(nèi)徑，mmL－管道長度度，m山西水科所公公式式中：D－管道內(nèi)徑徑，cm表7-3多孔孔出流折減系系數(shù)表出水口數(shù)目折減系數(shù)k出水口數(shù)目折減系數(shù)k出水口數(shù)目折減系數(shù)k11.00080.415200.37620.639100.402250.37130.535120.394300.36840.486140.387400.36450.457160.382500.36160.435180.3791000.356局部阻力損失失式中：———管網(wǎng)局局部阻力（m）——管網(wǎng)某處處局部阻力系系數(shù)——管道內(nèi)水水流流速（m/s）——重力加速速度工程設(shè)計中為為了計算方便便，局部阻力力損失也常按按沿程阻力損損失的10％％估算管道系統(tǒng)設(shè)計計管道系統(tǒng)設(shè)計計包括各級管管道的管材與與管徑的選擇擇、各級固定定管道的縱剖剖面設(shè)計管道道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計管材的選擇應(yīng)該根據(jù)滴灌灌區(qū)的具體情情況結(jié)合各種種管材的特性性及適用條件件進(jìn)行選擇一般情況下，，對于地理固固定管道，可可選用鋼筋混混凝土管、鋼鋼絲網(wǎng)水泥管管、石棉水泥泥管、鑄鐵管管和硬塑料管管。塑料管易易老化，應(yīng)盡盡量避免經(jīng)常常暴露在陽光光下使用，縮縮短使用壽命命管徑的選擇通常選用同一一級管道在各各輪灌組中可可能通過的最最大流量，作作為本級管道道的設(shè)計流量量，依據(jù)這個個設(shè)計流量來來確定管道的的管徑若某一級管道道，其最大流流量通過的時時間占管道總總過水時間的的比例甚小，，也可選取一一個出現(xiàn)次數(shù)數(shù)較多的次大大流量，作為為管道的設(shè)計計流量來確定定管徑支管管徑的確確定考慮地形高差差△Z的影響響時上述規(guī)定定可表示為：：——同一支管上任意兩滴頭之間支管段水頭損失（m）——兩滴頭進(jìn)水口高程差（m），順坡為負(fù)，逆坡為正——滴頭設(shè)計工作壓力水頭（m）式中:兩滴頭進(jìn)水口口高程差（實實際上就是兩兩滴頭所在地地的地面高差差）可以從系系統(tǒng)平面布置置圖中查取。。則即可求出出。利用公式式在其他參數(shù)已已知的情況下下反求管徑，，就是該支管管可選用用的最小管徑徑的計算值管材的管徑已已標(biāo)準(zhǔn)化、系系列化。因此此，還需按管管材的標(biāo)準(zhǔn)管管徑將計算出出的管徑規(guī)范范取整支管以上各級級管道管徑的的確定一般情況下，，經(jīng)驗公式估估算管道的直直徑：當(dāng)Q≥120m3/h時式中：D———管徑（mm）Q——管道流流量（m3/h）管道縱剖面設(shè)設(shè)計管道縱剖面設(shè)設(shè)計應(yīng)在系統(tǒng)統(tǒng)平面市置圖圖繪制后進(jìn)行行設(shè)計的主要內(nèi)內(nèi)容是確定各各級固定管道道在平面上的的位置及各種種管道附件的的位置管道的縱剖面面應(yīng)力求平順順，減少折點點，有起伏時時應(yīng)避免產(chǎn)生生負(fù)壓埋深及坡度埋深指管頂距距地面的垂直直距離，理深深應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐氐臍夂驐l件件、地面荷載載和機耕要求求確定在公路下埋深深應(yīng)為0.7～1.2m在農(nóng)村機耕道道下埋深為0.5～0.9m寒冷地區(qū)，埋埋深應(yīng)在最大大凍土層深以以下一般在地形條條件許可的情情況下，管徑徑小、基礎(chǔ)穩(wěn)穩(wěn)定性好的管管道坡度可陡陡一點；反之之應(yīng)緩些?？偪偟膩碚f，管管道坡度不得得超過1:1，通?？刂浦圃?:1.5～1:3以下微灌設(shè)計實實例一、設(shè)計基本資料料西北某蘋果園面積積194畝，株行行距為3X3米，，地形平坦，土層層厚度1.5米，，1.0米土層平平均干容重1.32t/m3，田持(占土體體體積)為21％，，多年平均降雨量量250mm，多多年平均蒸發(fā)量1500mm，果果園南邊有一水井井，出水量為50m3／h，動水位為20米，按田間試試驗，該地蘋果最最大耗水量為5mm／d400m324m井果園平面布置圖二、滴灌系統(tǒng)規(guī)劃劃設(shè)計參數(shù)確定滴灌設(shè)計日耗水強強度I＝5mm／／d滴灌土壤濕潤比不不得小于30％設(shè)計供水均勻度98％灌溉水利用系數(shù)95％三、水量平衡計算算用水分析：選取設(shè)計典型年，，計算典型年的灌灌溉用水量和用水水過程降雨頻率50％一中等年降雨頻率75％一中等干旱年降雨頻率85～90％---干早年微灌工程一般采用用降雨頻率75～90％的水文年作為典典型年來用水平衡計算確定過程規(guī)模，如如灌溉面積，蓄水水工程規(guī)模本例水泵開機時間間取15小時，A=50×15/(0.667××5)=224畝畝可控制微灌面杉224畝>194畝四、選擇灌水器類類型與確定毛管布布置方式選用進(jìn)口滴灌管(以色列NaanTif)，該滴滴灌管滴頭流量壓壓力關(guān)系為工作水頭hd=10米時，滴頭頭流量為2.3升升／時，選擇滴頭頭間距為1米的滴滴灌管，每行果樹樹布置一條滴灌管管濕潤比計算一般，當(dāng)?shù)晤^為2升、時，在砂壤壤土中的濕潤直徑