設(shè)施灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、第 四 章 設(shè) 施 灌 溉 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)第 三 節(jié) 微 灌 系 統(tǒng) 規(guī) 劃 設(shè) 計(jì) 1） 省 水 。 微 灌 系 統(tǒng) 全 部 由 管 道 輸 水 ， 嚴(yán) 格 控 制 灌 水 量， 灌 域 流 量 較 小 ， 僅 濕 潤(rùn) 作 物 根 區(qū) 附 近 土 壤 較 少 蒸 發(fā)和 雜 草 對(duì) 土 壤 水 分 的 消 耗 ， 避 免 深 層 滲 漏 ， 不 受 風(fēng) 的影 響 ， 漂 移 損 失 較 少 。2） 節(jié) 能 。 微 灌 的 灌 水 器 是 在 低 壓 下 運(yùn) 行 。3） 灌 水 均 勻 。 能 控 制 田 間 的 灌 水 量 ， 均 勻 系 數(shù) 達(dá) 0.8 0.9。4） 增 產(chǎn) 。 不 產(chǎn) 生

2、土 壤 表 面 板 結(jié) ， 結(jié) 合 灌 水 施 肥 ， 土 壤內(nèi) 水 、 肥 、 氣 、 熱 狀 況 得 到 較 好 調(diào) 節(jié) 。5） 對(duì) 土 壤 和 地 形 的 適 應(yīng) 性 強(qiáng) 。 微 灌 為 壓 力 輸 水 管 道 ，對(duì) 地 形 適 性 強(qiáng) ， 可 根 據(jù) 不 同 的 土 壤 入 滲 速 度 控 制 灌 水流 量 。6） 可 以 結(jié) 合 灌 水 進(jìn) 行 施 肥 。1.微 灌 的 優(yōu) 點(diǎn) 2.微 灌 的 缺 點(diǎn)微 灌 的 灌 水 器 出 水 孔 很 小 （ 如 滴 頭 、 微 噴 頭 ） ， 很 容 易 被水 中 雜 質(zhì) 、 土 壤 顆 粒 堵 塞 。 對(duì) 水 質(zhì) 要 求 較 高 ， 必 須

3、經(jīng) 過(guò) 過(guò)濾 才 能 使 用 。 灌 水 器 堵 塞 是 影 響 微 灌 技 術(shù) 推 廣 的 主 要 問(wèn) 題微灌系統(tǒng) 主 要 設(shè) 備灌 水 器 、 管 道 系 統(tǒng) 、附 件 、 過(guò) 濾 器 、施 肥 施 藥 裝 置 。組 成 部 分水 源 、 首 部 樞 紐 、輸 配 水 管 網(wǎng) 和 灌 水 器 .微 灌 系 統(tǒng) 與 噴 灌 系 統(tǒng) 的異 同 點(diǎn) ：基 本 組 成 相 同 ， 包 括 水源 工 程 、 首 部 系 統(tǒng) 、 輸配 水 管 網(wǎng) 和 灌 水 器 ， 需要 工 作 壓 力 、 灌 水 器 數(shù)量 大 微 灌 系 統(tǒng) 的 工 作壓 力 小 ， 屬 局 部 灌 溉 ，微 噴 灌 系 統(tǒng) 的

4、規(guī) 劃 設(shè) 計(jì)與 噴 灌 系 統(tǒng) 既 有 區(qū) 別 又有 聯(lián) 系 。 一 、 微 灌 系 統(tǒng) 布 置（ 一 ） 、 滴 灌 系 統(tǒng) 布 置固 定 式半 固 定 式移 動(dòng) 式 在 整 個(gè) 灌 溉 季 節(jié) ， 干 管 埋 入 地 下 、毛 管 鋪 設(shè) 在 地 表 ， 各 級(jí) 管 道 ， 包括 毛 管 固 定 不 動(dòng)在 整 個(gè) 灌 溉 季 節(jié) ， 干 管 埋 入 地 下 、毛 管 移 動(dòng) 進(jìn) 行 灌 溉 在 整 個(gè) 灌 溉 季 節(jié) ， 干 管 埋 入 地 下 、支 管 和 毛 管 在 地 面 能 夠 移 動(dòng) 進(jìn)行 灌 溉 ， 有 時(shí) 整 個(gè) 灌 溉 系 統(tǒng) 都 要 移 動(dòng)進(jìn) 行 灌 溉 （ 1） 大

5、面 積 的 各 類 果 樹(shù) 及 經(jīng) 濟(jì) 樹(shù) 種 ， 種 植 密 度 小 ， 行 間距 大 ， 種 植 體 較 大 。 選 用 固 定 式 滴 灌 系 統(tǒng) ， 有 時(shí) 為 降 低 投資 ， 減 少 毛 管 用 量 ， 當(dāng) 植 株 栽 植 行 距 較 小 時(shí) ， 在 保 證 植 株正 常 生 長(zhǎng) 的 情 況 下 ， 可 以 每 兩 行 植 株 使 用 一 條 毛 管 。（ 2） 蔬 菜 一 般 灌水 頻 率 ， 管 道 利 用率 高 ， 供 水 時(shí) 間 長(zhǎng)， 可 根 據(jù) 經(jīng) 濟(jì) 能 力和 勞 動(dòng) 力 情 況 選 擇固 定 式 或 移 動(dòng) 式 灌溉 系 統(tǒng) 。 隨 著 滴 灌 技 術(shù) 的 推 廣 ，

6、 一 些 大田 糧 食 作 物 也 開(kāi) 始 采 用 滴 灌 系統(tǒng) 進(jìn) 行 灌 溉 ， 如 條 播 小 麥 等 。這 類 作 物 種 植 密 度 大 ， 灌 水 次數(shù) 少 ， 在 勞 動(dòng) 力 充 足 的 地 區(qū) 采用 移 動(dòng) 式 滴 灌 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 灌 溉 ，以 減 少 管 材 的 用 量 兩 側(cè) 毛 管 接口 附 近 的 作 物 。 1.干 管 、 支 管 布 置n 滴 灌 系 統(tǒng) 的 干 、 支 管 的 布 置 取 決 于 地 形 、 水 源 、 作 物布 和 毛 管 的 布 置 ， 其 布 置 應(yīng) 達(dá) 到 管 理 方 便 ， 工 程 費(fèi) 用最 小 的 要 求 。n （ 1） 一 般 當(dāng)

7、 水 源 離 灌 區(qū) 較 近 且 灌 溉 面 積 較 小 時(shí) ， 可 以只 設(shè) 支 管 ， 不 設(shè) 干 管 ， 相 鄰 兩 級(jí) 管 道 應(yīng) 盡 量 互 相 垂 直以 使 管 道 長(zhǎng) 度 最 短 而 控 制 面 積 最 大 。n （ 2） 在 丘 陵 山 地 ， 干 管 多 沿 山 脊 布 置 或 沿 等 高 線 布 置 ，支 管 則 垂 直 于 等 高 線 ， 向 兩 邊 的 毛 管 配 水 。 n （ 3） 在 平 地 ， 干 管 、 支 管 應(yīng) 盡 量 雙 向 控 制 ， 兩 側(cè) 布 置下 級(jí) 管 道 ， 可 節(jié) 省 管 材 。n （ 4） 干 支 管 的 布 置 還 應(yīng) 充 分 考 慮

8、灌 區(qū) 內(nèi) 耕 地 以 外 的 其他 地 形 地 物 ， 如 渠 道 、 防 護(hù) 林 網(wǎng) 、 建 筑 物 等 對(duì) 干 支 管埋 設(shè) 的 影 響 2、 毛 管 和 滴 頭 的 布 置滴 頭 是 安 裝 在 毛 管 或 是 用 微 管 與 毛 管 連 接 的 ， 因 而 滴頭 和 毛 管 的 布 置 是 同 時(shí) 進(jìn) 行 的 ， 滴 頭 和 毛 管 的 布 置 形 式 取決 于 作 物 種 類 、 種 植 方 式 、 土 壤 類 型 、 滴 頭 流 量 和 滴 頭 類型 ， 同 時(shí) 還 應(yīng) 充 分 考 慮 施 工 和 管 理 方 便 性 、 對(duì) 田 間 農(nóng) 事 作業(yè) 的 影 響 及 經(jīng) 濟(jì) 因 素

9、等 。（ 1） 條 播 密 植 作 物 大 部 分 經(jīng) 濟(jì) 作 物 如 棉 花 、 玉 米 、 蔬 菜 、花 生 、 甘 蔗 等 均 屬 于 條 播 密 植 作 物 ， 行 間 距 稍 大 ， 株 間 距較 小 ， 要 求 采 用 較 高 的 濕 潤(rùn) 比 ， 一 般 宜 大 于 60%。 這 時(shí) 毛管 應(yīng) 平 行 作 物 種 植 行 向 布 置 ， 滴 頭 間 距 根 據(jù) 作 物 株 距 和 土壤 質(zhì) 地 進(jìn) 行 確 定 ， 一 般 為 0.31.0米 ， 具 體 布 置 形 式 有 以 下兩 種 ： 每 行 作 物 一 條 毛 管 當(dāng) 作 物 行 距 較 大 （ 超 過(guò) 一 米 ）或 土 壤

10、 質(zhì) 地 為 砂 壤 或 砂 土 時(shí) ， 應(yīng) 每 行 作 物 至 少 布 置一 條 毛 管 ， 見(jiàn) 圖 4-8 每 兩 行 或 多 行 作 物 一 條 毛 管 當(dāng) 作 物 行 間 距 較 小（ 一 般 小 于 1米 ） 時(shí) ， 可 根 據(jù) 滴 頭 流 量 的 大 小 、 土壤 質(zhì) 地 選 擇 每 兩 行 作 物 布 置 一 條 毛 管 或 多 行 作 物 布置 一 條 毛 管 ， 見(jiàn) 圖 4-9。 值 得 注 意 的 是 ， 砂 性 土 壤 上毛 管 間 距 不 宜 過(guò) 大 。 土 壤 質(zhì) 地 越 黏 重 ， 則 相 同 流 量 的 滴 頭 其 濕 潤(rùn) 半 徑 越 大 ，反 之 則 越 小 。

11、 在 同 一 質(zhì) 地 土 壤 上 ， 流 量 越 大 的 滴 頭 ， 其 濕潤(rùn) 半 徑 越 大 ， 反 之 則 越 小 。 因 而 選 擇 何 種 滴 頭 和 毛 管 的 布置 形 式 ， 要 對(duì) 作 物 的 株 行 距 大 小 、 土 壤 質(zhì) 地 、 滴 頭 流 量 大小 進(jìn) 行 綜 合 分 析 確 定 ， 且 不 可 僅 按 作 物 行 距 而 確 定 ， 否 則可 能 造 成 整 個(gè) 田 間 嚴(yán) 重 灌 水 不 均 勻 ， 導(dǎo) 致 產(chǎn) 量 下 降 。 （ 2） 果 園 和 經(jīng) 濟(jì) 林根 據(jù) 樹(shù) 體 的 大 小 、 種 植 規(guī) 則 程 度 及 滴 頭 流 量 等 ，果 樹(shù) 和 經(jīng) 濟(jì) 林

12、的 滴 頭 和 毛 管 布 置 主 要 有 以 下 三 種 。一 行 果 樹(shù) 布 置一 條 毛 管一 行 果 樹(shù) 布 置兩 條 毛 管毛 管 繞 樹(shù)布 置 當(dāng) 樹(shù) 形 及 栽 植 行 距 均 較 大 （ 4m） ， 栽 植規(guī) 整 ， 或 者 雖 然 果 樹(shù) 行 距 較 小 ， 但 土 壤 為砂 性 土 時(shí) ， 因 滴 頭 濕 潤(rùn) 半 徑 較 小 ，當(dāng) 樹(shù) 形 較 小 ， 為 中 壤 以 上 的 質(zhì) 地 時(shí)這 種 布 置 方 式 節(jié) 省 毛 管 ， 系 統(tǒng) 投 資 少 ， 是應(yīng) 用 比 較 普 遍 的 布 置 形 式 ， 見(jiàn) 圖 4-8。當(dāng) 果 樹(shù) 的 冠 幅 和 栽 植 行 距 均 較 大 （

13、 5m）， 栽 植 形 式 又 不 太 規(guī) 則 時(shí) ， 不 便 于 按 行 行毛 管 的 布 置 ， 可 考 慮 毛 管 繞 樹(shù) 布 置 形 式 ，見(jiàn) 圖 4-11。 3、 滴 頭 的 選 擇滴 灌 系 統(tǒng) 灌 水 器 有 管 上 式 滴 頭 和 內(nèi) 鑲 式 滴 頭 ， 有 壓 力 補(bǔ)償 式 滴 頭 和 非 壓 力 式 補(bǔ) 償 式 滴 頭 ， 其 選 擇 的 依 據(jù) 主 要 有制 造 質(zhì) 量 、 地 形 、 作 物 種 類 及 種 植 間 距 、 土 壤 性 質(zhì) 等 。制 造 質(zhì) 量地 形作 物 種 類及 種 植 間 距土 壤 性 質(zhì) 制 造 偏 差 系 數(shù) Cv值 應(yīng) 滿 足 作 物 對(duì) 灌

14、水 均 勻 度 的 要 求地 面 坡 度 會(huì) 引 起 同 一 毛 管 上 不 同 位置 的 滴 頭 流 量 不 均 勻 。確 定 滴 頭 類 型 決 定 滴 頭 的 流 量土 壤 質(zhì) 地 是 決 定 滴 頭 流 量 的 主 要 因素 （ 二 ） 微 噴 灌 系 統(tǒng) 布 置微 噴 灌 系 統(tǒng) 根 據(jù) 其 支 管 、 毛 管 和 灌 水 器 的 布 設(shè) 可 以 分為 以 下 幾 種 形 式 。地 面 式 噴 灌 系 統(tǒng)微 噴 頭 固 定 在 大 約 50cm高 的 豎 桿 上 ， 由 毛 管 連 接 支 管與 噴 頭 。 支 管 鋪 設(shè) 于 地 表 支 管 用 抗 老 化 性 能 較 好 的 PE

15、管 材 料 ， 鋪 設(shè) 于 地 表 ， 使 系 統(tǒng) 的 安 裝 、 檢 查 、 移 動(dòng) 非常 方 便 。 。 容 易 遭 受 破 壞 和 盜 竊 ， 影 響 除 草 、 施 肥 等田 間 作 業(yè) ， 地 面 管 道 的 抗 老 化 要 求 較 高 。 懸 掛 式 和 樹(shù) 上 式 微 噴 灌 系 統(tǒng) 半 地 下 式 微 噴 灌 系 統(tǒng)半 地 下 式 微 噴 灌 系 統(tǒng) 使 支 干 管 和 支 管 都 埋 設(shè) 在 地 下 ，微 噴 頭 不 用 毛 管 連 接 ， 直 接 用 垂 直 安 裝 于 支 管 上 的豎 管 連 接 ， 一 般 用 螺 紋 與 豎 管 連 接 ， 并 由 豎 管 直 接供

16、水 ， 其 形 式 類 似 于 固 定 式 噴 灌 系 統(tǒng) 。 地 面 管 道 少 ，除 草 施 肥 等 活 動(dòng) 受 影 響 較 小 ， 同 時(shí) 對(duì) 管 道 的 抗 老 化性 要 求 也 相 對(duì) 較 低 ， 特 別 是 快 速 接 頭 的 應(yīng) 用 ， 更 促進(jìn) 了 這 類 微 噴 灌 系 統(tǒng) 的 推 廣 應(yīng) 用 ，在 苗 木 培 育 、 花 卉 生 產(chǎn) 基 地 ， 要 求 較 高 的 土 壤 濕 度和 空 氣 濕 度 。 它 是 用 鐵 絲 或 管 箍 將 支 管 懸 掛 在 離 地面 一 定 高 度 上 的 梁 架 上 ， 并 直 接 在 支 管 上 安 裝 噴 頭進(jìn) 行 懸 空 噴 灑 作

17、 業(yè) 。 工 作 壓 力 較 高 ， 施 工 難 度 大 、增 加 材 料 費(fèi) 用 ， 使 系 統(tǒng) 總 投 資 高 ， 運(yùn) 行 費(fèi) 用 也 會(huì) 相應(yīng) 增 加 n 微 噴 灌 系 統(tǒng) 布 置 的 主 要 任 務(wù) 是 確 定 首 部 樞 紐 的 設(shè) 備組 成 、 布 設(shè) 位 置 和 各 級(jí) 管 道 的 走 向 、 分 布 及 連 接 方 式 。首 部 樞 紐 的 布 設(shè) 與 滴 灌 系 統(tǒng) 相 同 ， 除 了 考 慮 灌 區(qū) 離 水 源距 離 外 ， 關(guān) 鍵 是 選 擇 合 適 的 過(guò) 濾 設(shè) 備 ， 對(duì) 過(guò) 濾 器 的 要 求與 滴 灌 系 統(tǒng) 相 比 相 對(duì) 較 低 ， 一 般 要 求 801

18、20目 的 過(guò) 濾 。管 道 系 統(tǒng) 的 布 置 則 主 要 根 據(jù) 地 形 地 勢(shì) 、 田 塊 形 狀 、 作 物種 植 方 向 等 因 素 ， 通 過(guò) 全 面 分 析 之 后 ， 選 擇 一 種 水 流 分配 均 衡 合 理 ， 操 作 方 便 ， 投 資 較 少 的 布 置 方 案 。 1、 支 管 、 毛 管 布 置l 田 間 支 管 、 毛 管 的 布 置 主 要 是 根 據(jù) 作 物 或 樹(shù) 木的 種 植 方 向 、 田 塊 大 小 、 地 形 特 點(diǎn) 確 定 ，l 確 定 布 置 方 案 時(shí) 可 與 干 管 的 布 置 相 結(jié) 合 ， 確 定其 布 置 形 式 。l 成 齡 的 矮

19、 化 密 植 果 樹(shù) ， 在 確 定 支 、 毛 管 布 置 形式 時(shí) ， 管 道 的 鋪 設(shè) 時(shí) 受 樹(shù) 體 的 限 制 ， 毛 管 鋪 設(shè)時(shí) ， 因 施 工 人 員 要 不 斷 地 穿 梭 于 果 樹(shù) 之 間 ， 因而 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 將 施 工 過(guò) 程 作 為 一 個(gè) 影 響 因 素 加 以考 慮 2、 干 管 布 置選 擇 時(shí) 要 在 確 定 干 管 布 置 形 式 時(shí) ， 一 方 面 要 綜 合 分 析 灌區(qū) 的 整 體 地 形 情 況 、 輪 灌 分 區(qū) 情 況 ， 另 一 方 面 又 要 依 賴工 程 技 術(shù) 人 員 的 實(shí) 際 。 經(jīng) 驗(yàn) ， 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 考 慮 以 下 原

20、 則 ：l管 道 布 置 應(yīng) 使 管 線 總 長(zhǎng) 度 短 ， 節(jié) 省 資 金 。l管 道 布 置 應(yīng) 考 慮 各 用 水 單 位 的 需 要 ， 管 理 方 便 ， 有 利 于組 織 輪 灌 和 迅 速 分 散 流 量 ， 控 制 閥 門(mén) 或 快 速 接 頭 盡 量 安 裝于 路 邊 或 地 埂 邊 ， 便 于 操 作 。l 水 源 分 配 均 勻 一 致 ， 不 使 管 道 之 間 出 現(xiàn) 流 量 過(guò) 于 集 中或 稀 少 的 狀 況 。l 一 般 順 坡 ， 平 坡 而 行 ， 在 有 坡 的 情 況 下 盡 量 減 少 逆 坡布 置 的 管 道 數(shù) 量 。l 管 道 布 設(shè) 應(yīng) 力 求

21、平 順 ， 較 少 折 點(diǎn) ， 有 利 于 減 少 水 力 損失 ， 節(jié) 約 運(yùn) 行 費(fèi) 用 。 3、 微 噴 頭 的 選 擇l常 用 的 微 噴 頭 有 折 射 式 、 旋 轉(zhuǎn) 式 和 離 心 式三 種 類 型 ，l選 擇 時(shí) 除 了 其 噴 灑 特 性 要 滿 足 要 求 外 ， 同樣 要 注 意 產(chǎn) 品 的 制 造 質(zhì) 量 ， 其 制 造 偏 差 Cv值 應(yīng) 不 低 于 灌 溉 作 物 所 要 求 的 臨 界 值 。l微 噴 頭 主 要 是 根 據(jù) 土 壤 性 質(zhì) 、 灌 溉 作 物 種類 、 種 植 行 間 距 確 定 微 噴 頭 的 類 型 。 二 、 微 灌 系 統(tǒng) 的 水 源 3

22、2OAlMgO微 灌 工 程 對(duì) 水 質(zhì) 的 要 求 較 其 它 灌 水 方 式 較 高 ， 除 了 要進(jìn) 行 嚴(yán) 格 的 過(guò) 濾 外 ， 在 有 些 情 況 下 還 應(yīng) 采 取 化 學(xué) 處 理 法 。1.微 灌 系 統(tǒng) 堵 塞 得 原 因（ 1） 無(wú) 機(jī) 懸 浮 物沙 土淤 泥黏 土 指 顆 粒 大 小 在 2 m的 土 壤 顆 粒 。指 顆 粒 大 小 在 502000 m范 圍 內(nèi) 的 土 壤 顆 粒 。指 顆 粒 大 小 在 250 m范 圍 內(nèi) 的 土 壤 顆 粒淤 泥 和 黏 土 成 分中 、 、 、 、 P的 含 量 較 高 ， 是 引 起微 灌 系 統(tǒng) 堵 塞 得 主 要 原

23、因 。OK22FeO 32OAl MgO （ 2） 微 生 物 繁 殖 在 我 國(guó) 北 方 大 部 分 地 區(qū) ， 水 源 水 質(zhì) 硬 度 大 ， 鈣 、 鎂 離子 含 量 高 ， 在 毛 管 和 灌 水 器 內(nèi) 會(huì) 產(chǎn) 生 沉 淀 而 堵 塞 系 統(tǒng) 。鎂 和 鐵 的 硫 化 物 或 金 屬 的 氫 氧 化 物 在 毛 管 和 微 灌 水 器內(nèi) 可 以 消 除 水 銹 或 水 垢 而 引 起 堵 塞 ， 尤 其 是 通 過(guò) 微 灌系 統(tǒng) 施 肥 時(shí) ， 有 可 能 會(huì) 引 起 化 學(xué) 反 應(yīng) 而 形 成 沉 淀 ， 造成 堵 塞 。靜 止 的 水 源 如 蓄 電 池 、 塘 壩 、 小 水

24、庫(kù) 中 的 各 類 藻 類 、真 菌 、 微 生 物 等 的 大 量 繁 殖 也 是 導(dǎo) 致 微 灌 系 統(tǒng) 堵 塞 得主 要 因 素 。（ 3） 化 學(xué) 沉 淀（ 4） 其 它 原 因系 統(tǒng) 安 裝 時(shí) 進(jìn) 入 管 道 內(nèi) 而 沒(méi) 有 完 全 沖 洗 干 凈 的 泥 土 和 鋸沫 、 在 修 理 管 道 和 用 快 速 接 頭 連 接 管 道 時(shí) 誤 入 的 泥 土 和雜 物 都 有 可 能 形 成 堵 塞 。 2.水 質(zhì) 分 析 指 標(biāo)表 4-22滴 灌 系 統(tǒng) 堵 塞 程 度 的 水 質(zhì) 優(yōu) 劣 分 類 懸 浮 物 總 量 ； 懸 浮 的 有 機(jī) 物 總 量 ； 水 體 的 PH值 和

25、硬 度 ， 當(dāng) PH 7.5， 水 的 硬 度 大 時(shí) ，其 中 的 和 含 量 較 高 ， 可 能 會(huì) 形 成 或 沉 淀 ； 鐵 離 子 和 鎂 離 子 的 含 量堵 塞 原 因 堵 塞 程 度 輕 度 堵 塞 中 度 堵 塞 嚴(yán) 重 堵 塞 物 理 原 因 懸 浮 物 （ mg/l） 50 50100 100 化 學(xué) 原 因 pH值 7.0 7.08.0 8.0 可 溶 性 固 體 /（ mg/l） 500 5002000 2000 鎂 離 子 /（ mg/l） 0.1 0.11.5 1.5 鐵 離 子 /（ mg/l） 0.2 0.21.5 1.5 硫 化 氫 /（ mg/l） 0.2

26、 0.22.0 2.0 微 生 物 細(xì) 菌 總 數(shù) /（ 個(gè) /ml 10000 1000050000 50000 三 、 微 灌 系 統(tǒng) 的 首 部 樞 紐n 主 要 包 括 加 壓 設(shè) 備 、 控 制 閥 門(mén) 、 過(guò) 濾 設(shè) 備 、 施 肥 設(shè) 備及 量 測(cè) 設(shè) 備 等 。 所 需 設(shè) 備 與 噴 灌 系 統(tǒng) 基 本 相 同 ， 所 不同 的 是 要 求 各 設(shè) 備 的 性 能 參 數(shù) 與 噴 灌 系 統(tǒng) 有 些 不 同 ，在 規(guī) 劃 設(shè) 計(jì) 時(shí) 要 慎 重 地 選 擇 。1.水 表選 擇 要 考 慮 水 頭 損 失 值 在 可 接 受 的 范 圍 之 內(nèi) ， 并 配 置于 肥 料 注 入

27、 口 的 上 游 ， 防 止 肥 料 對(duì) 水 表 的 腐 蝕 。壓 力 表 是 微 灌 系 統(tǒng) 中 一 個(gè) 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 而 作 用 重 大 的 設(shè) 備， 它 是 整 個(gè) 微 灌 系 統(tǒng) 的 一 個(gè) 窗 口 ， 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 是 否 正 常 ，基 本 上 都 可 以 通 過(guò) 壓 力 表 所 顯 示 的 壓 力 值 進(jìn) 行 判 斷 ，2.壓 力 表 應(yīng) 選 擇 反 映 靈 敏 ， 安 全 可 靠 的 優(yōu) 質(zhì) 產(chǎn) 品 ， 其 測(cè) 量 范 圍要 比 系 統(tǒng) 實(shí) 際 水 頭 略 大 ， 以 提 高 測(cè) 量 精 度 。3.進(jìn) 排 氣 閥 與 排 水 閥l 進(jìn) 排 氣 閥 的 選 用 ， 目 前 可

28、按 “ 四 比 一 ” 法 進(jìn) 行 ，即 進(jìn) 排 氣 閥 全 開(kāi) 直 徑 不 小 于 管 道 內(nèi) 徑 的 1/4。 如 100mm內(nèi) 徑 的 管 道 上 安 裝 內(nèi) 徑 為 25mm的 進(jìn) 排 氣 閥 。l一 般 設(shè) 置 在 微 灌 系 統(tǒng) 管 網(wǎng) 高 處 或 局 部 高 處 。 其 作 用為 在 系 統(tǒng) 開(kāi) 啟 充 水 時(shí) 排 除 空 氣 ， 系 統(tǒng) 關(guān) 閉 時(shí) 向 管 網(wǎng) 補(bǔ)氣 ， 以 防 止 負(fù) 壓 產(chǎn) 生 。 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 時(shí) 排 除 水 中 夾 帶 的 空氣 ， 以 免 形 成 氣 阻 。l在 干 管 、 支 管 末 端 和 管 道 最 低 位 置 宜 安 裝 排 水閥 ， 以 便

29、 沖 洗 管 道 和 排 凈 管 內(nèi) 積 水 。 4.自 動(dòng) 控 制 設(shè) 備n 微 灌 系 統(tǒng) 自 動(dòng) 化 控 制 設(shè) 備 主 要 由 中 央 控 制 起 、自 動(dòng) 閥 、 傳 感 器 、 氣 候 、 土 壤 及 作 物 監(jiān) 測(cè) 設(shè) 備等 組 成 。 自 動(dòng) 控 制 系 統(tǒng) 可 根 據(jù) 實(shí) 際 需 要 選 用 不同 的 功 能 。n 使 用 時(shí) 管 理 員 只 需 向 中 央 控 制 器 輸 入 灌 溉 程 序 ，則 灌 溉 系 統(tǒng) 就 會(huì) 按 程 序 要 求 按 時(shí) 、 按 順 序 完 成灌 溉 任 務(wù) ， 電 磁 閥 也 會(huì) 按 程 序 設(shè) 定 自 動(dòng) 打 開(kāi) 。n 水 泵 的 變 頻 調(diào)

30、 速 技 術(shù) 與 自 動(dòng) 化 控 制 設(shè) 備 相 結(jié) 合 ，會(huì) 使 微 灌 系 統(tǒng) 的 操 作 管 理 更 簡(jiǎn) 單 方 便 。 5、 過(guò) 濾 器 的 選 擇過(guò) 濾 器 的 選 擇 是 滴 灌 系 統(tǒng) 的 關(guān) 鍵 所 在（ 1） 過(guò) 濾 器 主 要 是 用 來(lái) 過(guò) 濾 水 中 的 粉 粒 、 砂 粒 和 水 藻 ，和 少 量 的 有 機(jī) 質(zhì) ， 但 有 機(jī) 質(zhì) 含 量 和 藻 類 過(guò) 多 時(shí) ， 過(guò) 濾 效果 較 差 。 過(guò) 濾 器 能 否 有 效 發(fā) 揮 作 用 ， 關(guān) 系 著 灌 水 器 能 否正 常 運(yùn) 行 。(2) 如 果 過(guò) 濾 器 選 擇 不 當(dāng) ， 造 成 的 后 果 可 能 是

31、滴 頭 堵 塞 ，或 者 過(guò) 濾 器 易 被 堵 塞 ， 導(dǎo) 致 系 統(tǒng) 流 量 不 能 滿 足 灌 溉 ， 增加 過(guò) 濾 器 的 清 洗 次 數(shù) ， 給 管 理 帶 來(lái) 諸 多 不 便 。(3)過(guò) 濾 器 的 選 擇 根 據(jù) 水 源 的 水 質(zhì) 情 況 和 滴 頭 對(duì) 水 質(zhì) 處 理的 要 求 ， 選 擇 適 宜 的 過(guò) 濾 器 ， 必 要 時(shí) 采 用 不 同 類 型 的 6、 首 部 系 統(tǒng) 位 置首 部 系 統(tǒng) 位 置 應(yīng) 根 據(jù) 水 源 及 灌 溉 地 的 相 對(duì) 位 置 定 ：（ 1） 水 源 距 灌 溉 地 塊 較 近 時(shí) ， 首 部 樞 紐 可 以 和 泵 站 一 起 布 置 在

32、 水 源 附 近 ， 以 便 管 理 。（ 2） 水 源 距 灌 溉 地 塊 距 離 較 遠(yuǎn) 時(shí) ， 首 部 樞 紐 就 應(yīng) 布 置 在灌 溉 地 附 近 易 于 管 理 的 位 置 。過(guò) 濾 器 組 合 進(jìn) 行 多 級(jí) 過(guò) 濾 ， 以 保 證 處 理 后 的 水 質(zhì) 完 全滿 足 滴 頭 要 求 。 不 同 水 質(zhì) 推 薦 的 過(guò) 濾 器 見(jiàn) 表 4-2（ 略 ）（ 4） 微 灌 系 統(tǒng) 對(duì) 過(guò) 濾 器 的 要 求 與 滴 灌 系 統(tǒng) 相 比 相 對(duì) 較低 ， 一 般 要 求 80120目 的 過(guò) 濾 。 四 、 微 灌 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 的 確 定 微 灌 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 包

33、 括 作 物 需 水 量 、 微 灌耗 水 強(qiáng) 度 、 土 壤 濕 潤(rùn) 比 和 灌 水 均 勻 度 等 ， 微 灌系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 的 大 小 不 僅 會(huì) 影 響 到 工 程 建 成 后的 灌 水 質(zhì) 量 。 而 且 對(duì) 管 道 的 水 力 計(jì) 算 、 各 級(jí) 管道 的 管 徑 的 確 定 及 水 泵 的 選 型 都 有 直 接 的 影 響 ，應(yīng) 根 據(jù) 灌 溉 作 物 的 種 類 、 經(jīng) 濟(jì) 價(jià) 值 、 土 壤 特 性和 當(dāng) 地 的 水 紋 狀 況 合 理 確 定 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 。 （ 一 ） 作 物 需 水 量 計(jì) 算1.作 物 日 需 水 量 PPCC EKKE 為 作 物 日

34、需 水 量 ， mm/d； 為 作 物 系 數(shù) ， 見(jiàn) 表 4-21； 為 蒸 發(fā) 皿 蒸 發(fā) 時(shí) 的 蒸 發(fā) 量與 自 由 水 面 蒸 發(fā) 量 之 比 ， 取0.700.72； 為 生 長(zhǎng) 期 內(nèi) 80cm口 徑 蒸 發(fā)皿 蒸 發(fā) 量 ， mm/d。CECKPK PE如 果 有 完 整 的 氣 象 資 料 ， 可 以 用 彭 曼 公 式 計(jì) 算 表 4-21不 同 作 物 的 作 物 系 數(shù)作 物 種 類 作 物 系 數(shù) 作 物 種 類 作 物 系 數(shù) 適 宜 氣 候 干 燥 氣 候 適 宜 氣 候 干 燥 氣 候蔬 菜 1.0 1.15 香 蕉 1.1 - 蔬 菜落 葉 性 果 園 0.8

35、5 1.0 甘 蔗 1.11.35 - 小 麥 、 大 麥 、燕 麥 1.0 1.1 柑 橘 0.75 0.85 谷 類 、 高 粱玉 米 1.0 1.2 紫 花 苜 蓿 1.15 1.2 棉 花 0.85 1.0 牧 草 1.0 1.0 馬 鈴 薯 1.0 1.15 水 稻 1.2 1.35 番 茄 、 煙 草 1.0 1.2 2.微 灌 作 物 耗 水 強(qiáng) 度微 灌 作 物 的 耗 水 量 與 作 物 對(duì) 地 面 的 遮 蔭 率 大 小 有 關(guān)cra EKE 85.0 cr GK 為 微 灌 作 物 的 耗 水 強(qiáng) 度 ， mm/d； 為 作 物 遮 蔭 率 對(duì) 耗 水 量 的 修 正 系

36、 數(shù) 當(dāng) 由 式 （ 4-47） 計(jì)算 出 的 數(shù) 值 大 于 1時(shí) ， 取 =1； 為 作 物 遮 蔭 率 ， 又 稱 為 作物 覆 蓋 率 ， 隨 作 物 種 類 和 生 育 階 段 而 變 化 。 對(duì) 蔬 菜 和 大 田糧 食 作 物 ， 一 般 取 60%80%.對(duì) 于 果 樹(shù) ， 可 根 據(jù) 果 樹(shù) 樹(shù) 冠 所占 面 積 計(jì) 算 確 定 ， 幼 齡 期 取 20%40%； 成 齡 果 樹(shù) 取 60%80% (4-46)(4-47) aErK rK cG 3.設(shè) 計(jì) 灌 水 強(qiáng) 度設(shè) 計(jì) 微 灌 工 程 時(shí) ， 灌 水 強(qiáng) 度 應(yīng) 是 作 物 最 不 利 條 件 下的 灌 溉 強(qiáng) 度

37、， 即 作 物 所 消 耗 的 水 量 全 部 由 灌 溉 補(bǔ) 充時(shí) 的 灌 水 強(qiáng) 度 。aa EI 4.毛 灌 水 強(qiáng) 度 水 ag II 為 微 灌 的 毛 灌 水 強(qiáng) 度 ， mm/d； 為 微 灌 的 補(bǔ) 充 灌 水 強(qiáng) 度 ， mm/d； 為 微 灌 水 利 用 系 數(shù) ， 規(guī) 范SL 103-95規(guī) 定 ， 灌 溉 水 利 用系 數(shù) 滴 灌 不 應(yīng) 低 于 0.9， 微 噴 灌應(yīng) 不 低 于 0.85。 微 灌 水 利 用系 數(shù) 一 般 采 用 0.90.95。gIaI 水 5.每 日 灌 溉 用 水 量AIW g10 W為 每 日 微 灌 用 量 ， ；A為 微 灌 面 積 ，

38、 hm2。 （ 二 ） 土 壤 濕 潤(rùn) 比n 土 壤 濕 潤(rùn) 比 ， 即 在 微 灌 條 件 下 ， 濕 潤(rùn) 土 體 體 積 與 整個(gè) 計(jì) 劃 層 土 體 的 比 值 。 在 滴 灌 條 件 下 ， 由 于 點(diǎn) 源 灌 溉 所形 成 的 濕 潤(rùn) 體 積 小 ， 濕 潤(rùn) 比 的 合 理 與 否 對(duì) 作 物 的 影 響 較大 。 在 微 噴 灌 條 件 下 ， 由 于 噴 灑 范 圍 較 大 ， 濕 潤(rùn) 比 對(duì) 作物 影 響 較 小 ， 土 壤 濕 潤(rùn) 比 的 確 定 主 要 是 根 據(jù) 作 物 種 類 、土 壤 特 性 、 灌 水 器 的 流 量 、 灌 水 量 和 灌 水 間 距 而 定 。

39、表4-24給 出 了 不 同 作 物 的 推 薦 濕 潤(rùn) 范 圍 。作 物 滴 灌 微 噴 灌 作 物 滴 灌 微 噴 灌 果 樹(shù) 葡 萄 、 瓜 類 25403050 40603050 蔬 菜糧 棉 油 等作 物 60906090 70100100 表 4-24微 灌 設(shè) 計(jì) 土 壤 濕 潤(rùn) 比 2.土 壤 濕 潤(rùn) 比 的 計(jì) 算P 為 土 壤 濕 潤(rùn) 比 ， %; 為 設(shè) 計(jì) 濕 潤(rùn) 深 度 范 圍 內(nèi) 土 壤 水 分 水 平 擴(kuò) 散 直 徑 ， m； 為 滴 頭 間 距 ， m； 為 毛 管 間 距 ， m；H 為 濕 潤(rùn) 深 度 ， m。（ 1） 單 條 毛 管 直 線 布 置 %10

40、0785.04 22 Le WLe W SS DHSS HDP WD eS LS （ 2） 環(huán) 狀 繞 樹(shù) 布 置n為 每 株 果 樹(shù) 安 裝 滴 頭 數(shù) ， 個(gè) ； 為 濕 潤(rùn) 帶 的 寬 度 ， 即 在 給 定 滴 頭 流 量 和 土 壤質(zhì) 地 和 確 定 的 滴 頭 間 距 條 件 下 ， 當(dāng) P =100%時(shí)相 應(yīng) 的 毛 管 有 效 間 距 值 ， 見(jiàn) 表 4-23； 為 果 樹(shù) 株 距 ， m； 為 果 樹(shù) 株 距 ， m； 其 它 符 號(hào) 意 義 同 前 。 %100 rt weSS SnSP WS LStSrS 表 4-23不 同 流 量 滴 頭 、 不 同 間 距 、 不 同

41、 土 壤 質(zhì) 地 的 土 壤 濕 潤(rùn) 比 (3)兩 條 毛 管 直 線 布 置n P為 土 壤 濕 潤(rùn) 比 ， %； 為 作 物 兩 旁 兩 條 毛 管 的 窄 間 距 ， 可 根 據(jù) 滴 頭 流 量 和 土 壤 類 別 ， 查 表 4-23， 當(dāng) =100%時(shí) 推 薦 毛 管 間 距 值 ， m； 為 與 相 對(duì) 應(yīng) 的 土 壤 濕 潤(rùn) 比 ， %； 為 作 物 之 間 兩 條 毛 管 之 間 的 寬 間 距 ， m； 為 根 據(jù) 查 表 4-23所 的 土 壤 濕 潤(rùn) 比 ， %； 為 作 物 行 距 ， m。 %1002211 rS SPSPP 1S1P2S2PrS 1S （ 三 ） 設(shè)

42、 計(jì) 灌 水 均 勻 度 為 了 保 證 微 灌 的 灌 水 質(zhì) 量 ， 灌 水 均 勻 度 應(yīng)達(dá) 到 一 定 的 要 求 。 在 微 灌 系 統(tǒng) 中 ， 影 響 灌 水 均勻 度 的 因 素 較 多 ， 如 灌 水 期 的 制 造 偏 差 、 系 統(tǒng)工 作 壓 力 的 變 化 、 堵 塞 情 況 、 水 溫 變 化 、 微 地形 差 異 等 。 在 實(shí) 際 微 灌 工 程 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 除 了 水 壓變 化 和 制 造 偏 差 兩 種 因 素 可 進(jìn) 行 計(jì) 算 外 ， 其 它因 素 很 難 進(jìn) 行 計(jì) 算 ， 對(duì) 均 勻 度 的 影 響 目 前 在 設(shè)計(jì) 微 灌 工 程 是 能 考 慮

43、的 只 有 水 力 因 素 和 制 造 偏差 。 微 灌 的 灌 水 均 勻 度 用 克 里 斯 琴 （ Christiansen）均 勻 系 數(shù) 來(lái) 表 示 ， 即 為 均 勻 系 數(shù) ； 為 灌 水 器 的 平 均 流 量 ； 為灌 水 器 流 量 的 平 均 絕 對(duì) 偏 差 ； 為 每 個(gè) 灌 水 器的 流 量 ； N為 灌 水 器 流 量 的 影 響 。qqC 1 N qqq N i i 1 ni iqNq 11uC q q iq 1.只 考 慮 水 力 因 素 時(shí) 灌 水 均 勻 度 的 確 定 為 灌 水 器 流 量 偏 差 率 ， %； 為 毛 管 上 灌 水 器 最 大 量 ，

44、 L/h； 為 毛 管 上 灌 水 器 的 最 小 流 量 L/h； 為 灌 水 器 的 平 均 流 量 ， L/h。只 考 慮 水 力 影 響 因 素 時(shí) ， 微 灌 的 均 勻 系 數(shù) 與 灌 水 器 的流 量 偏 差 率 存 在 著 一 定 的 近 似 關(guān) 系 。 因 而 在 微 灌 設(shè) 計(jì)中 常 用 流 量 偏 差 率 來(lái) 表 示 灌 水 均 勻 程 度 。av q qqq minmax (4-57) vqmaxqminqaq 表 4-25Cu與 qv關(guān) 系Cu/% 98 95 92qv/% 10 20 30表 4-25為 均 勻 系 數(shù) 與 灌 水 器 的 流 量 偏 差 率 的 對(duì)

45、應(yīng) 關(guān) 系 。 微 灌 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 在 只 考 慮 水 力 因 素 的 情況 下 ， 取 =0.950.98。 或 =10%20%。 在 平 地 或 坡 度 均 勻 條 件 下 微 灌 的 流 量 偏 差 率 與 工 作 水 頭 偏差 率 存 在 如 下 關(guān) 系 為 灌 水 器 工 作 壓 力 偏 差 率 ； 為 灌 水 器 的 流 態(tài) 指 數(shù) ； 為 灌 水 器 的 最 大 工 作 水 頭 ， m； 為 灌 水 器 的 最 小 灌 水 工 作 水 頭 ， m； 為 灌 水 器 的 平 均 工 作 水 頭 ， m； 為 灌 水 器 流 量 偏 差 率 ， %。 vv qxxxH 115.0

46、11 av h hhH minmax （ 4-58）（ 4-59）vHxmaxhminh ah vq 如 果 灌 水 器 已 經(jīng) 選 定， 且 流 態(tài) 指 數(shù) 已 知 ，則 可 根 據(jù) 確 定 的 設(shè) 計(jì)均 勻 系 數(shù) ， 用 上 式 求出 允 許 的 灌 水 壓 力 偏差 率 和 毛 管 的 設(shè) 計(jì) 工作 壓 力 變 化 范 圍 ， 從而 可 以 確 定 允 許 的 最大 毛 管 長(zhǎng) 度 。 2.考 慮 制 造 偏 差 和 壓 力 變 化 兩 個(gè) 因 素 時(shí) 灌 水 均 勻 度 的 確 定 為 25%的 灌 水 器 的 最 小 流 量 的 平 均 值 ， ； 為 灌 水 器 的 平 均 流

47、量 ， 值 可 應(yīng) 用 于 整 個(gè) 微 灌 系 統(tǒng) 、 支 管 或 者 一 條 獨(dú) 的 毛 管 ，一 般 取 Eu =0.900.95定 當(dāng) 既 考 慮 灌 水 器 制 造 偏 差 率 又 考 慮 工 作 壓 力 變 化 兩 個(gè)因 素 時(shí) ， 則 微 灌 的 灌 水 效 率 可 通 過(guò) 灌 水 均 勻 度 Eu來(lái) 評(píng) 價(jià) au qqE min （ 4-60）minq aq uE 五 、 設(shè) 計(jì) 灌 溉 制 度 微 灌 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 灌 溉 制 度 與 噴 灌 系 統(tǒng) 的 計(jì)算 原 理 一 樣 的 ， 是 指 作 物 全 生 育 期 （ 對(duì) 于 果 樹(shù)等 多 年 生 作 物 則 為 全 年

48、 ） 內(nèi) 設(shè) 計(jì) 條 件 下 的 每 一次 灌 水 量 （ 灌 水 定 額 ） 、 灌 水 時(shí) 間 間 隔 （ 灌 水周 期 ） 、 一 次 灌 水 延 續(xù) 時(shí) 間 、 灌 水 次 數(shù) 和 灌 水總 量 （ 灌 溉 定 額 ） ， 它 們 是 設(shè) 計(jì) 灌 溉 工 程 的 依據(jù) ， 也 是 灌 溉 管 理 的 參 考 依 據(jù) (一 ） 設(shè) 計(jì) 灌 水 定 額 I 為 設(shè) 計(jì) 灌 水 定 額 ， mm； 為 田 間 持 水 量 ， 以 干 重 百 分比 計(jì) ， %； 為 灌 前 土 壤 含 水 量 ， 為 作 物 允 許 的 土 壤 含水 量 的 下 限 ， 以 干 土 重 百 分 比 計(jì) ， %

49、； 為 土 壤 容 重 ，g/cm3； Z為 計(jì) 劃 濕 潤(rùn) 層 深 度 ， m； 根 據(jù) 各 地 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 各種 作 物 的 適 宜 土 壤 濕 潤(rùn) 層 深 度 ： 蔬 菜 0.20.3m， 大 田作 物 0.30.6m， 果 樹(shù) 為 1.01.5m；P為 土 壤 濕 潤(rùn) 比 ， %； 北 方 干 旱 半 干 旱 地 區(qū) 取 20%30%， 南方 濕 潤(rùn) 半 濕 潤(rùn) 地 區(qū) 取 25%35%， 蔬 菜 取 70%90%； 為 灌 溉 水 利 用 系 數(shù) ， 取 0.950.98。各 類 土 壤 容 重 及 水 分 常 熟 見(jiàn) 表 4-26， 供 設(shè) 計(jì) 時(shí) 參 考 。微 灌 系 統(tǒng) 的

50、 設(shè) 計(jì) 灌 水 定 額 是 根 據(jù) 作 物 種 類 、 土 壤 性 質(zhì)計(jì) 算 出 的 一 次 最 大 灌 水 量 ZPI 0max1.0 （ 4-61） max0 表 4-26不 同 土 壤 干 密 度 和 水 分 常 數(shù)土 壤 質(zhì) 地 容 重 (g/cm3) 水 分 常 數(shù) （ 質(zhì)量 比 ） /% 凋 萎 系 數(shù) 田 間 持 水 量 緊 砂 土 1.451.60 46 1622 砂 壤 土 1.361.54 49 2230 輕 壤 土 1.401.52 610 2228 中 壤 土 1.401.55 613 2228 重 壤 土 1.381.54 15 2228 輕 黏 土 1.351.4

51、4 1217 2832 中 黏 土 1.301.45 2535 重 黏 土 1.321.40 3035 （ 二 ） 設(shè) 計(jì) 灌 水 周 期T 為 設(shè) 計(jì) 灌 水 周 期 ， d；I 為 設(shè) 計(jì) 灌 水 定 額 ， mm； 為 灌 溉 作 物 需 水 旺 盛 日 平 均 耗 水 強(qiáng) 度 mm/d由 式 （ 4-46）確 定 。 微 灌 系 統(tǒng) 的 最 終 目 的 是 能 夠 根 據(jù) 作 物 耗 水 規(guī) 律 ， 適時(shí) 、 適 量 地 向 作 物 根 系 活 動(dòng) 層 補(bǔ) 充 水 分 ， 使 土 壤 水 分 狀態(tài) 最 有 利 于 作 物 生 長(zhǎng) ， 所 以 微 灌 的 灌 水 周 期 應(yīng) 盡 可 能

52、短 。設(shè) 計(jì) 灌 水 周 期 是 指 在 設(shè) 計(jì) 條 件 下 ， 能 滿 足 作 物 需 要 的兩 次 灌 水 之 間 的 最 長(zhǎng) 時(shí) 間 間 隔 。 應(yīng) 根 據(jù) 作 物 種 類 、 土壤 類 別 及 濕 潤(rùn) 層 深 度 等 因 素 確 定 ， 一 般 為 35天 。aEIT (4-62) aE （ 三 ） 灌 水 次 數(shù) 與 灌 水 定 額 n 使 用 微 灌 技 術(shù) ， 經(jīng) 常 采 取 少 灌 勤 灌 的 灌 水 方 式 ， 因 而作 物 全 生 育 期 （ 或 全 年 ） 的 灌 水 次 數(shù) 比 傳 統(tǒng) 的 地 面 灌溉 多 。n 灌 溉 定 額 則 為 生 育 期 或 一 年 內(nèi) （

53、對(duì) 多 年 生 作 物 ） 各 次灌 水 量 的 總 和 。 iMM （ 4-63） 為 全 生 育 期 的 灌 水 總 量 ， m3； 為 每 次 灌 水 量 ， m3。MiM 六 、 微 灌 系 統(tǒng) 工 作 制 度 的 確 定 微 灌 系 統(tǒng) 的 工 作 制 度 分 為 系 統(tǒng) 續(xù) 灌 、 分 組輪 灌 及 移 動(dòng) 式 微 灌 等 幾 種 情 況 。 但 是 對(duì) 于 微 灌系 統(tǒng) 而 言 灌 溉 制 度 均 指 固 定 式 灌 溉 系 統(tǒng) 而 言 ，制 定 微 灌 系 統(tǒng) 工 作 制 度 的 任 務(wù) 就 是 驅(qū) 動(dòng) 灌 溉 系統(tǒng) 一 次 灌 水 所 需 時(shí) 間 、 輪 灌 分 組 及 制

54、定 輪 灌 方案 。 在 確 定 工 作 制 度 時(shí) ， 應(yīng) 根 據(jù) 作 物 種 類 、 水源 條 件 和 經(jīng) 濟(jì) 狀 況 等 因 素 做 出 合 理 的 選 擇 （ 一 ） 每 次 灌 水 時(shí) 間 為 一 次 灌 水 延 續(xù) 時(shí) 間 ， h； 為 設(shè) 計(jì) 灌 水 定 額 ， mm； 為 灌 水 器 間 距 ， m， 對(duì) 于 灌 水 器 間 距 非 均 勻 裝的 情 況 下 ， 可 取 灌 水 器 平 均 間 距 ； 為 毛 管 間 距 ， m； 為 田 間 水 利 用 系 數(shù) ， =0.90.95； 為 灌 水 流 量 ， L/h。 Q為 灌 水 器 流 量 （ L/h） 在 單 條 毛 管

55、 直 線 布 置 ， 灌 水 器 間 距 均 勻 的 情 況 下 ， 續(xù) 灌情 況 下 每 次 灌 水 時(shí) 間 和 每 個(gè) 輪 灌 區(qū) 每 次 灌 水 時(shí) 間 由 下 式確 定 qSISt Le （ 4-64）TI eSLS 對(duì) 于 果 樹(shù) ， 則 應(yīng) 以 單 株 果 樹(shù) 為 計(jì) 算 單 位 ， 則 為 果 樹(shù) 的 行 距 ， m； 為 果 樹(shù) 的 株 距 ， m； 其 余 符 號(hào) 意 義 前 。 tS rS qn SISt tr (4-65） n 例 已 知 q=4L/h,毛 管 間 距 為 0.8m, 滴 頭 間距 為 0.6m,p=75%, H=0.4, =1.45t/m3, 田=25%

56、(重 量 百 分 比 ),max=90%田 ,min=70%田 , e=6mm/d, =0.9 , 求 : (1) m, (2)T, (3)t n 解 : (1) m =1000Hp(maxmin)/ =1000Hp(90%田 70%田 )/ =10000.41.4575%(90%25%70%25%)/0.9 n =24.7mm n 或 m =24.170.667=16 (m3/畝 ) 實(shí) 際 取 T=4d （ 二 ） 全 系 統(tǒng) 續(xù) 灌 全 系 統(tǒng) 續(xù) 灌 是 對(duì) 系 統(tǒng) 內(nèi) 全 部 管 道 同 時(shí) 供 水 ，在 設(shè) 計(jì) 灌 水 周 期 內(nèi) 對(duì) 所 有 作 物 同 時(shí) 灌 水 的 一 種工

57、作 制 度 。 它 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 灌 溉 供 水 時(shí) 間 短 ， 對(duì) 其他 農(nóng) 事 活 動(dòng) 的 影 響 較 小 。 但 是 ， 由 于 干 管 要 向所 有 毛 管 同 時(shí) 供 水 ， 使 得 干 管 流 量 大 ， 增 加 工程 投 資 和 運(yùn) 行 費(fèi) 用 ， 設(shè) 備 利 用 率 低 ， 也 不 利 于灌 區(qū) 內(nèi) 種 植 不 同 作 物 ， 在 水 源 流 量 小 的 地 區(qū) ，灌 溉 面 積 會(huì) 受 到 限 制 。 n 各 輪 灌 組 的 控 制 面 積 應(yīng) 盡 可 能 相 等 或 相 近 ， 以 使 系 統(tǒng)流 量 穩(wěn) 定 ， 水 泵 具 有 較 高 的 工 作 效 率 。n 輪 灌 組

58、 的 劃 分 充 分 考 慮 各 田 塊 之 間 的 用 水 關(guān) 系 和 田 間管 理 的 要 求 。 同 一 輪 灌 組 內(nèi) 的 作 物 其 灌 溉 制 度 應(yīng) 該 一 致 ，一 般 同 一 輪 灌 組 內(nèi) 不 應(yīng) 有 不 同 種 類 的 作 物 或 為 非 同 一 用戶 用 地 ， 否 則 很 難 解 決 不 同 作 物 或 農(nóng) 戶 之 間 的 用 水 矛 盾 ，同 時(shí) 也 不 利 于 施 肥 等 其 他 農(nóng) 業(yè) 措 施 的 進(jìn) 行 。n 輪 灌 編 組 應(yīng) 該 有 一 定 的 規(guī) 律 ， 可 操 作 性 強(qiáng) ， 方 便 運(yùn) 行管 理 。n 制 定 輪 灌 順 序 時(shí) ， 應(yīng) 慎 重 考

59、慮 是 將 同 一 輪 灌 組 集 中 連片 布 置 ， 使 操 作 管 理 方 便 ， 還 是 輪 灌 區(qū) 分 散 布 置 ， 使 流量 分 散 減 少 干 管 流 量 節(jié) 省 投 資 。 這 些 都 應(yīng) 堅(jiān) 持 因 地 制 宜原 則 ， 且 不 可 一 味 追 求 某 一 方 面 而 影 響 大 局 。（ 三 ） 分 組 輪 灌1.劃 分 輪 灌 組 的 原 則 2.確 定 輪 灌 組 數(shù) 為 允 許 的 輪 灌 組 最 大 數(shù) 目 ， 個(gè) ， 取 整 數(shù) ；C 為 每 天 運(yùn) 行 的 小 時(shí) 數(shù) ， 一 般 為 1220h， 固 定 式系 統(tǒng) 不 低 于 16h；T 為 灌 水 周 期

60、， d；T 為 一 次 灌 水 持 續(xù) 時(shí) 間 ， h。輪 灌 組 的 劃 分 方 法 ， 通 常 一 個(gè) 輪 灌 組 由 一 條 或 幾 條 支 管 組成 ， 在 支 管 的 進(jìn) 口 處 安 裝 閘 閥 和 流 量 調(diào) 節(jié) 裝 置 ， 使 支 管 所轄 的 面 積 成 為 一 個(gè) 灌 水 單 元 。 每 個(gè) 輪 灌 區(qū) 由 干 管 輪 流 供 水， 使 所 有 輪 灌 組 在 設(shè) 計(jì) 灌 水 周 期 內(nèi) 進(jìn) 行 一 次 灌 水 過(guò) 程 。tCTN (4-66) 七 、 系 統(tǒng) 流 量 計(jì) 算 為 毛 管 進(jìn) 口 流 量 ， L/h；N 為 毛 管 上 灌 水 器 或 出 水 口 的 數(shù) 目

61、， 個(gè) ； 為 第 個(gè) 灌 水 器 或 出 水 口 流 量 ，（ 一 ） 一 條 毛 管 流 量 的 計(jì) 算 一 條 毛 管 的 進(jìn) 口 流 量 為 其 上 安 裝 灌 水 器 或 出 水 口 流量 之 和 ， 即 Nn im qQ 1 (4-67)mQiq 如 果 設(shè) 毛 管 上 安 裝 灌 水 器 或 出 水 口 類 型 相 同 ， 在設(shè) 計(jì) 合 理 時(shí) ， 可 認(rèn) 為 各 個(gè) 灌 水 器 的 流 量 等 ， iqqqq .321 (4-68)若 為 灌 水 器 平 均 流 量 ， 則為 了 方 便 ， 設(shè) 計(jì) 時(shí) 可 用 灌 水 器 設(shè) 計(jì) 流 量 代替 平 均 流 量 ， 即 am N

62、qQ dm NqQ (4-69)(4-70)dqaq （ 二 ） 支 管 流 量 計(jì) 算 微 灌 系 統(tǒng) 支 管 向 毛 管 的 供 水 方 式 分 為 單 向供 水 和 雙 向 供 水 兩 種 方 式 ， 一 般 采 用 雙 向 供 水 。如 圖 4-12所 示 1.支 管 給 毛 管 雙 向 配 水 為 支 管 入 口 流 量 L/h； 為 第 i排 右 側(cè) 毛 管 進(jìn) 口 流 量 ， L/h； 為 第 i排 左 側(cè) 毛 管 進(jìn) 口 流 量 ， L/h； N 為 毛 管 排 數(shù)若 支 管 給 毛 管 雙 向 配 水 ， 且 支 管 兩 邊 毛 管 數(shù) 相 等 時(shí) ，若 支 管 兩 邊 每

63、排 毛 管 流 量 相 等 ， 即 Ni mLmRz II QQQ 1 zQ imRQ ImLQ II mLmR QQ 則 支 管 入 口 流 量 可 用 下 式 計(jì) 算 Ni mLNi mRz II QQQ 11 22 當(dāng) 所 有 毛 管 流 量 相 等 時(shí) mz NQQ 2支 管 長(zhǎng) 度 已 知 ， 且 毛 管 在 支 管 上 為 等 間 距 （ SL） 布 置 ， 則支 管 上 毛 管 排 數(shù) N 為 LSSLN 此 時(shí) 有 N排 毛 管 的 支 管 流 量 為 LSmz SLQQ 22.支 管 給 毛 管 單 向 配 水其 支 管 入 口 流 量 按 下 式 計(jì) 算當(dāng) 各 毛 管 流

64、量 相 等 時(shí) 即 為 Ni mz iQQ 1 LSmmz SLQNQQ （ 三 ） 干 管 流 量 推 算 為 干 管 流 量 ， L/s； 為 各 支 管 流 量 ， L/s微 灌 系 統(tǒng) 干 管 的 作 用 是 向 所 有 支 管 能 夠 輸 送 符 合 壓 力和 流 量 要 求 的 水 流1.全 系 統(tǒng) 續(xù) 灌 情 況任 一 干 管 的 流 量 等 于 該 干 管 以 下 支 管 流 量 之 和 。 Ni Zg IQQ 1 gQ izQ2.輪 灌 情 況采 用 分 組 輪 灌 的 灌 溉 制 度 時(shí) ， 任 一 干 管 段 的 流 量 則等 于 通 過(guò) 該 管 段 的 各 輪 灌 組

65、中 最 大 的 流 量 。 ,.,max 321 輪輪輪 QQQQ 八 、 管 道 水 力 計(jì) 算 在 微 灌 系 統(tǒng) 中 ， 由 于 連 接 管 件 較 多 ， 灌水 器 、 毛 管 接 口 處 、 過(guò) 濾 器 、 施 肥 裝 置 等 都 有較 大 的 水 頭 損 失 ， 在 設(shè) 計(jì) 時(shí) ， 局 部 水 頭 損 失 一般 按 沿 程 水 頭 損 失 的 10%估 計(jì) ， 但 對(duì) 過(guò) 濾 器 、施 肥 裝 置 及 其 他 水 頭 損 失 較 大 的 裝 置 必 須 按 廠家 提 供 的 資 料 進(jìn) 行 計(jì) 算 。 多 口 管 分 流 口 多 ， 局部 水 頭 損 失 一 般 不 宜 忽 略 ，

66、 應(yīng) 按 供 應(yīng) 商 的 資 料選 用 。 無(wú) 資 料 時(shí) ， 局 部 水 頭 損 失 可 按 沿 程 水 頭損 失 的 一 定 比 例 估 算 ， 這 一 比 例 支 管 為0.050.1， 毛 管 為 0.10.2。 九 、 微 灌 管 道 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 微 灌 管 道 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 的 主 要 內(nèi) 容 是 在 滿 足 灌水 均 勻 和 灌 水 器 工 作 壓 力 的 要 求 下 ， 確 定 各 級(jí)管 道 的 進(jìn) 口 壓 力 和 流 量 ， 確 定 干 管 、 支 管 的 管徑 以 及 毛 管 的 鋪 設(shè) 長(zhǎng) 度 等 。 管 道 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) ， 不僅 對(duì) 系 統(tǒng) 的 投 資 和 運(yùn) 行 費(fèi) 用 有 很 大 的 影 響 ， 而且 在 很 大 的 程 度 上 對(duì) 系 統(tǒng) 的 灌 水 質(zhì) 量 具 有 決 定性 作 用 。 （ 一 ） 微 灌 毛 管 設(shè) 計(jì)n 毛 管 設(shè) 計(jì) 的 任 務(wù) 是 根 據(jù) 確 定 的 設(shè) 計(jì) 標(biāo) 準(zhǔn) ， 進(jìn) 行毛 管 直 徑 確 定 和 在 設(shè) 計(jì) 地 形 條 件 下 允 許 的 毛 管最 大 鋪 設(shè) 長(zhǎng) 度 的 計(jì) 算 。n 微 灌 系 統(tǒng) 毛 管 是