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1、喷灌工程设计中应把握 的重点、难点问题喷灌工程设计中应把握 的重点、难点问题任晓力2010.102010.10喷灌是喷洒灌溉的简称，它是 利用专门设备将有压水流送到灌溉 地段，通过喷头以均匀喷洒方式进 行灌溉的方法。形象地说，喷灌就是模拟天然 降雨的形式进行喷洒灌溉。喷灌的定义喷灌的定义喷灌系统喷灌系统是由“水水（水源）、机机（动 力机）、泵泵（水泵）、管管（管 道系统）、头头（喷头）” 组 成的。节水灌溉工程面积是指输水、配水、 灌水等环节都符合节水灌溉工程技 术规范相应技术要求，达到了节水、 增产、增效目的的灌溉面积。喷灌工程面积应全部计入节水灌 溉工程面积。节水灌溉工程面积是指输水、配水
2、、 灌水等环节都符合节水灌溉工程技 术规范相应技术要求，达到了节水、 增产、增效目的的灌溉面积。喷灌工程面积应全部计入节水灌 溉工程面积。适应性强 增产 省水 少占耕地 节约劳力 地面灌水均匀适应性强 增产 省水 少占耕地 节约劳力 地面灌水均匀喷灌技术特点喷灌技术特点优点优点受风的影响大 一次性投资较高受风的影响大 一次性投资较高缺点缺点 固定管道式喷灌系统固定管道式喷灌系统半固定管道式喷灌系统半固定管道式喷灌系统 移动管道式喷灌系统移动管道式喷灌系统喷灌分类喷灌分类管道式喷灌系统 （定喷式）管道式喷灌系统 （定喷式） 绞盘式喷灌机 行喷式绞盘式喷灌机 行喷式 平移式喷灌机行定喷式平移式喷灌
3、机行定喷式 圆型喷灌机 行喷式圆型喷灌机 行喷式 滚移式喷灌机滚移式喷灌机定喷式定喷式 轻小型机组式轻小型机组式定喷式机组式喷灌系统定喷式机组式喷灌系统46固定式 管道式喷灌系统固定式 管道式喷灌系统适用条件适用条件：地形不规则的山丘区， 经济发展水平高，劳动力紧 张，灌水頻繁，经济作物，城 市园林绿地，运动场。亩投资 800 1200元。地形不规则的山丘区， 经济发展水平高，劳动力紧 张，灌水頻繁，经济作物，城 市园林绿地，运动场。亩投资 800 1200元。1548半固定管道式喷灌系统半固定管道式喷灌系统适用条件：大田作物，露地 蔬菜，地块规则，亩投资 300 500元。67轻小型机组式轻
4、小型机组式适用条件：适用条件： 地块小，水源零星 分散，小型机组作为动力，家庭果园地块小，水源零星 分散，小型机组作为动力，家庭果园、菜园。 亩投资100 150元 。菜园。 亩投资100 150元 。64滚移式喷灌机滚移式喷灌机 适用条件：适用条件：大型农 场，大田矮秆作物，牧 草，田块集中、规则， 非粘性土。亩投资200 500元 。大型农 场，大田矮秆作物，牧 草，田块集中、规则， 非粘性土。亩投资200 500元 。2753绞盘式喷灌机绞盘式喷灌机适用条件适用条件：各种形状地块和起伏地形，高、矮秆作物，牧草，适 度规模经营，统一种植，亩投资 500 800元 。各种形状地块和起伏地形，
5、高、矮秆作物，牧草，适 度规模经营，统一种植，亩投资 500 800元 。5456平移式喷灌机平移式喷灌机适用条件：适用条件：大型农场，各种 作物，草原喷灌，沿跨 渠道直线行走取水，地 块方整，亩投资 400 600元 。大型农场，各种 作物，草原喷灌，沿跨 渠道直线行走取水，地 块方整，亩投资 400 600元 。60圆型喷灌机圆型喷灌机适用条件：适用条件：大型农场，各种质地的土 壤和作物，从井中取水，绕井中心 线圆形行走喷洒，地形开阔较平坦。 亩投资 400 600元大型农场，各种质地的土 壤和作物，从井中取水，绕井中心 线圆形行走喷洒，地形开阔较平坦。 亩投资 400 600元。喷灌工程
6、技术规范喷灌工程技术规范GB/T 5008-2007 (以下简称规范），属于国家标准， 它是喷灌工程规划、设计、施工和管理 应该遵循的基本准则和技术法规，是不 可缺少的重要技术依据。对规范的总体而言，一般没有 讨价还价的余地，应当无条件地执行。(以下简称规范），属于国家标准， 它是喷灌工程规划、设计、施工和管理 应该遵循的基本准则和技术法规，是不 可缺少的重要技术依据。对规范的总体而言，一般没有 讨价还价的余地，应当无条件地执行。规范共分11章，有的属于一般性的 常规内容，有的是必须掌握的关键、重点 内容。应用时，要分清主次，抓住重点。 现将规范各章的重要性和掌握的难易 程度表示如下，仅供参考
7、。规范共分11章，有的属于一般性的 常规内容，有的是必须掌握的关键、重点 内容。应用时，要分清主次，抓住重点。 现将规范各章的重要性和掌握的难易 程度表示如下，仅供参考。序 号名 称重 要 性掌 握 难 易 序 号名 称重 要 性 掌 握 难 易 1总 则7工 程 设 施 2术 语 和 符 号8工 程 施 工 3 喷 灌 工 程 总 体 设 计9设 备 安 装 4喷 灌 技 术 参 数10 管 道 水 压 试 验 5管 道 水 力 计 算11工 程 验 收 6设 备 选 择一、喷灌类型的选择必须结合当地实际， 做到因地制宜，切实可行二、水源分析计算三、喷头的技术参数四、喷灌的技术参数五、管网布
8、置六、水头损失计算和水锤压力验算七、喷灌系统设计流量和设计水头的确定八、管道安装九、管道水压试验一、喷灌类型的选择必须结合当地实际， 做到因地制宜，切实可行二、水源分析计算三、喷头的技术参数四、喷灌的技术参数五、管网布置六、水头损失计算和水锤压力验算七、喷灌系统设计流量和设计水头的确定八、管道安装九、管道水压试验目 录目 录?喷灌工程是一个复杂的系统，包括水源、调蓄 加压、输配水、田间系统等，必须进行统一的规 划设计。究竟选择哪种类型喷灌，应根据当地的 水源条件、种植结构、地块形状和大小、风速大 小、经济条件、管理模式和水平以及当地群众的 接受程度等情况来确定。喷灌工程是一个复杂的系统，包括水
9、源、调蓄 加压、输配水、田间系统等，必须进行统一的规 划设计。究竟选择哪种类型喷灌，应根据当地的 水源条件、种植结构、地块形状和大小、风速大 小、经济条件、管理模式和水平以及当地群众的 接受程度等情况来确定。一、喷灌类型的选择必须结合当 地实际，做到因地制宜，切实可行一、喷灌类型的选择必须结合当 地实际，做到因地制宜，切实可行?喷灌系统应尽量利用自然水头实现自压或半自压 喷灌。喷灌系统应尽量利用自然水头实现自压或半自压 喷灌。?水量平衡计算水量平衡计算?频率计算频率计算二、水源分析计算二、水源分析计算当 年总供水量年总用水量时，在灌水临界期： 若最小供水流量喷灌用水流量，不需蓄水； 若最小供水
10、流量喷灌用水流量，但最小供水 流量(喷灌用水流量每天喷灌时间24), 则需简易小规模蓄水，日调节； 若条不满足，则需建蓄水工程，进行旬调节、 或月调节、或季调节、或年调节。当 年总供水量年总用水量时： 开辟新水源； 缩小灌溉面积； 改变种植耗水量少的作物。当 年总供水量年总用水量时，在灌水临界期： 若最小供水流量喷灌用水流量，不需蓄水； 若最小供水流量喷灌用水流量，但最小供水 流量(喷灌用水流量每天喷灌时间24), 则需简易小规模蓄水，日调节； 若条不满足，则需建蓄水工程，进行旬调节、 或月调节、或季调节、或年调节。当 年总供水量年总用水量时： 开辟新水源； 缩小灌溉面积； 改变种植耗水量少的
11、作物。?水量平衡计算水量平衡计算典型年（设计代表年）典型年（设计代表年）是指灌溉工程设计中，满足灌溉设 计保证率的要求和来水、用水情况所选 定的代表年份。典型年的选择通常根据灌区主要作 物生长期降水情况，或来水、用水情况 等长系列资料（15年以上系列），进行 频率计算得到。频率计算实际上就是以灌溉设计保证率 为设计频率来确定典型年（设计代表年）。 规范要求喷灌工程的灌溉设计保证率不 应低于85。一般，农业灌溉的轮灌周期多为5频率计算实际上就是以灌溉设计保证率 为设计频率来确定典型年（设计代表年）。 规范要求喷灌工程的灌溉设计保证率不 应低于85。一般，农业灌溉的轮灌周期多为510 天，与旬的时
12、间较吻合。因此，当水源为河 川径流时，通常按较长系列（15年）的旬 平均流量，进行频率计算，来确定符合灌溉 设计频率，即灌溉设计保证率不低于85的 典型年。10 天，与旬的时间较吻合。因此，当水源为河 川径流时，通常按较长系列（15年）的旬 平均流量，进行频率计算，来确定符合灌溉 设计频率，即灌溉设计保证率不低于85的 典型年。?频率计算频率计算?喷头的几何参数喷头的几何参数 ?喷头的工作参数喷头的工作参数 ?喷头的水力性能参数喷头的水力性能参数三、喷头的技术参数三、喷头的技术参数?进水口直径（进水口直径（D）指喷头空心轴或进水口管道的内径。指喷头空心轴或进水口管道的内径。?喷嘴直径（喷嘴直径
13、（d）指喷嘴流道等截面段的直径。指喷嘴流道等截面段的直径。?喷射仰角（喷射仰角（）指喷嘴出口处射流与水平面的夹角。指喷嘴出口处射流与水平面的夹角。?喷头的几何参数喷头的几何参数?喷头的工作参数喷头的工作参数?喷头流量；喷头流量；?喷头工作压力；喷头工作压力；?喷头射程；喷头射程；喷头流量（喷头流量（qp）是指单位时间内喷头喷出的水量。喷头工作压力（喷头工作压力（hp）是指喷头工作时，在距其进口下200mm 处的实测压力值。喷头射程（喷头射程（R）是指喷头正常工作时，喷洒有效湿 润范围的半径。即喷头在无风条件下正 常工作时，雨量筒中每小时收集的水深 为0.3mm/h（喷头流量低于250L/h时为
14、 0.15mm/h）的那一点到喷头中心的水平 距离。?喷头的水力性能参数喷头的水力性能参数?喷灌强度喷灌强度?喷头水量分布曲线喷头水量分布曲线?水滴打击强度水滴打击强度?喷灌强度（喷灌强度（）指单位时间内喷头喷洒在灌溉土地上的水深。指单位时间内喷头喷洒在灌溉土地上的水深。?水滴打击强度水滴打击强度指在喷头喷洒范围内单位受水面积上喷洒水滴对土壤或作物的打击动能。指在喷头喷洒范围内单位受水面积上喷洒水滴对土壤或作物的打击动能。?喷头水量分布曲线喷头水量分布曲线是指沿喷头水量分布图（以喷头为中心的一组近似同心圆）的直径取剖面绘出的喷头径向水量分布的曲线。压力适中时，喷头水量分布曲线近似一个等腰三角形
15、。这就是说单喷头在其喷洒范围内水量分布是不均匀不均匀的。?基本参数基本参数?质量控制参数质量控制参数?设计参数设计参数?工作参数工作参数四、喷灌的技术参数四、喷灌的技术参数?灌溉设计保证率灌溉设计保证率?作物蒸发蒸腾量作物蒸发蒸腾量ETET?灌溉水利用系数灌溉水利用系数?设计风速、风向设计风速、风向 ?基本参数基本参数一般以正常供水或供水不破坏的年数占总年数的百分比表示。它反映了在多年运行中，灌区用水量能得到充分满足的几率。一般以正常供水或供水不破坏的年数占总年数的百分比表示。它反映了在多年运行中，灌区用水量能得到充分满足的几率。灌溉设计保证率灌溉设计保证率作物蒸发蒸腾量又称为作物需水量，是
16、指在一定的耕作、栽培、土壤、气候条件 下，作物生育期所必须消耗的水量。它包括 植株蒸腾和棵间土壤蒸发所需的水量。作物蒸发蒸腾量应依据当地喷灌条件下 的灌溉试验资料确定；缺少资料时，可根据 当地气象资料，利用修正彭曼法计算。作物蒸发蒸腾量又称为作物需水量，是 指在一定的耕作、栽培、土壤、气候条件 下，作物生育期所必须消耗的水量。它包括 植株蒸腾和棵间土壤蒸发所需的水量。作物蒸发蒸腾量应依据当地喷灌条件下 的灌溉试验资料确定；缺少资料时，可根据 当地气象资料，利用修正彭曼法计算。作物蒸发蒸腾量（作物蒸发蒸腾量（ET）= Gp 管道系统水利用系数，0.950.98；田间喷洒水利用系数，风速3.4m/s时，取0.80.9；3.4m/s 风速5.4m/s时，取0.70.8。G p灌溉水利用系数（灌
