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1、第五章 温室灌水方式与设备,第一节 设施湿度特点及调控,二 设施湿度环境特点,三 设施湿度环境的调节控制,一 园艺作物对湿度环境的要求,一 园艺作物对湿度环境的要求,水分的生理作用,植物对水分需求,一 园艺作物对湿度环境的要求,水分的生理作用,1、水是矿物质、肥料的溶剂，这些物质只有溶于水中才能被植物吸收利用。水也是植物体内发生各种生化反应的介质，参与各种生化反应，如光合反应、呼吸作用等重要途径需要水作介质。 2、大多数园艺植物柔嫩多汁、含水量高。蔬菜的90%含有大量水分。水分的多少直接影响产品的品质和价值，水是园艺产品的质量的基本保证。 3、水分直接影响土壤的物理特性，从而影响根系的吸收，进
2、一步影响植物地上部的生长发育。,一 园艺作物对湿度环境的要求,植物对水分需求,一 园艺作物对湿度环境的要求,植物对水分需求, 园艺设施内空气湿度的特点 空气的绝对湿度和相对湿度一般都大于露地。 空气相对湿度的日变化大。 空气湿度依园艺设施的大小而变化。 大型设施空气湿度及其日变化小，但局部湿差大。,二 设施湿度环境特点,二 设施湿度环境特点,水分,蒸腾,蒸发,1.空气相对湿度较高，且随着温度的升高而降低。,2.土壤湿度较高且存在着局部湿差。,3.灌水时水分蒸发。,三 设施湿度环境的调节控制,除 湿,加 湿,通 风,加 温,地膜 或盖秸秆等,滴灌等科学灌溉,三 设施湿度环境的调节控制,减少通风、
3、扣小拱棚,除 湿,加 湿,自然通风,除 湿,除 湿,除 湿,顶部通风,除 湿,除 湿,二、园艺设施内的土壤湿度,（一）园艺设施内土壤湿度的特点 1. 土壤湿度比露地稳定。 2. 水分蒸发和蒸腾量很少，土壤湿度较大。 3. 土壤水分是向上运动的。 4. 土壤湿度存在着一定的湿差。通常设施的四周或加温设备附近的土壤湿度小，中间部分土壤湿度大。,设施内水分收支,Ir + G + C = ET ET 蒸散量（土壤蒸发与作物蒸腾） Ir 灌水量 G 地下水补给量 C 凝结水量,（二）园艺设施内土壤湿度的调节措施,灌水期与灌水量 主要依靠经验，综合考虑土壤墒情和植株生长发育状况来确定。,微灌系统示意图 1
4、水泵; 2供水管； 3蓄水池； 4逆止阀； 5压力表； 6施肥罐； 7过滤器 8排污管； 9阀门； 10水表； 11干管； 12支管； 13毛管； 14灌水器； 15冲洗阀门,空气湿度调节,通风排气降湿,除湿用全热交换型通风装置,空气换气调湿,安装湿帘加湿,空气加湿,喷雾加湿,土壤湿度调节,淹灌或沟灌,喷壶洒水,喷灌,滴灌,第二节 灌溉水源及其取水、供水和灌水方式,（一）灌溉水源 常用的灌溉水源为地面水源和地下水源两大类。 1.地面水源 可以作为农业设施和保护地灌溉工程的地面水源主要有江河水、湖泊水、塘堰水、水库水、甚至海水等。 地面水源来源于大气降水。地面水源水一般浑浊度都较高，泥沙含量多，
5、水质、水温变化大，且易受周围环境的污染。但地面水源也具有水量充沛，取用较方便，矿化度及硬度较低等优点。,江河水源汇水面积大，流程长，并有一定流速，故具有一定的自净能力。与其它地面水源比较，江河水量在洪水期与枯水期相差可达几十倍，从而有些河流全年高、低水位差竟达三四十米，使取水工程趋于复杂。 塘堰、水库和湖泊水源，一般含泥沙量低，水质较洁净，但常会含有悬浮杂质，夏季还会滋生一些藻类，影响水质。有的塘、库、湖泊水矿化度也较高。 内陆湖和海水也是一种重要的天然水源，但必须进行淡化处理后，方能作为农田灌溉用的水源。,2.地下水源 埋藏于地面以下地层中的重力水，统称为地下水。依地下水埋藏条件的不同，可将
6、地下水源分为上层滞水、潜水、承压水、裂隙水、岩洞水和泉水等6大类。 地下水源主要来源于大气降水和地面水源的入渗。 由于地下水埋藏在地表以下，在地下流动，受地层吸附、过滤和微生物的作用，故一般具有水质洁净，无色无味，悬浮杂质少，水温变化小，分布面广，且不受环境污染等优点。但它的流速和径流量小，矿化度和硬度较高。地下水可以就地开采利用，投资少，见效快，在地下水位较高的地区，利用地下水还可以降低地下水位，防止土壤沼泽化和盐碱化。,3.对灌溉水源的基本要求 （1）灌溉水源所提供的水量应能充分满足灌溉系统用水量的要求。 （2）灌溉水源的水位应为灌溉系统提供足够的水位高程，并应尽可能采用自压式或直接式供水
7、方式；否则，就需要设置泵站机组加压，以满足灌溉用水压力的要求。 （3）灌溉水源的位置应尽可能靠近农业设施和保护地区域。 （4）灌溉水源的水质应符合农田灌溉水质标准。,在微灌系统中表明堵塞程度的水质指标表,引起过滤器堵塞的藻类,（二）取水设施 常用的灌溉水源取水设施主要有以下几种：,1.管井 管井为垂直安装在地下的地下水取水建筑物，其井口直径比较小，一般为150600mm，又以200400 mm 最为常用。管井深度比较大，一般为20200m，主要取用深层地下水。管井的主体主要由井口、井壁管、滤水管和沉砂管4部分组成。,井管由井壁管和滤水管两部分组成，垂直安装于已凿成的井孔中。井壁管安装在隔水层和
8、不宜开采取用的含水层部位，以加固井壁并连接滤水管。滤水管则安装在开采的含水层中，以便从含水层中取水。 井管管材，常用铸铁管、混凝土管、砾石水泥管和硬质塑料管等，也有采用钢管、钢筋混凝土管及玻璃钢管的，一般情况下钢管适用的井深范围不受限制，但管壁厚度需随井深而加厚。铸铁管一般适用于井深小于250m，采用套箍或法兰连接；钢筋凝土管一般适用于井深小于150m，井管常采用管端预埋钢板圈焊接连接。,滤水管是管井的进水部分。它的结构形式及材料应取决于井深、含水层颗粒组成、水质对滤水管的腐蚀性及施工方法等因素。 滤水管的形式主要有：圆孔式、条孔式、包网式、缠丝式、填砾式、砾石水泥管式（即无砂混凝土管）等多种
9、。以缠丝式和砾石水泥管式最常用。缠丝式滤水管适用于中砂、粗砂、砾石等含水层。填砾式滤水管是将滤料均匀围填于各种滤水管与含水层之间，构成一定厚度的砂砾石外罩的结构形式，适用于细砂、中砂、粗砂和砂石含水层，是目前使用较广泛的一种滤水管。砾石水泥滤水管是目前农村普遍使用的一种滤水管结构，主要用于井深50m以内的管井中。,完整井 非完整井,2.大口井 大口井，与管井比较，其口径较大，一般为1.22.0m，有的大口径，口径可达5m以上，但一般不应超过10m。深度比较浅，一般为620m，个别缺水地区也可达40m，大口井主要取用浅层地下水。大口井如井底达到不透水层，完全靠井壁进水，叫做完整井。如井筒沉到含水
10、层中间，主要靠井底进水，或井底、井壁同时进水，则叫做非完整井。,当含水层厚度为48米，埋藏深度较浅时，宜建完整井；含水层厚度大于8米或含水层厚度虽小于8米，但埋藏较深时，宜建非完整井。,钢筋混凝土大口井示意图,块石砌筑大口井示意图,大口井的构造，主要由井筒和井底反滤层组成。井筒依材料分为钢筋混凝土井筒、混凝土井筒、砖砌井筒、块石砌井筒等。 钢筋混凝土大口井，侧壁开有进水孔，沉井施工的大口井，井筒下部为了下沉设有刃脚。砖砌与块石砌大口井，井筒下部多为干砌不抹灰，其缝隙可起到井壁进水的作用。,3.渗渠 渗渠主要截取河床渗透水和潜流水，是一种水平式取水建筑物。渗渠通常由收集、截取地下水的地下渠道和汇
11、集地下渠道水流的集水井或清水池两部分组成。在一些弱透水层地区，山区河流的中下游，河床砂卵石透水性较强，地下水位较浅，且有一定流量时，可修建渗渠（或称截潜流建筑物）。,渗渠集水管一般常用钢筋混凝土管，每节长约12m，也可用浆砌块石或装配式混凝土廊道，水量较小时，可用石棉水泥管或铸铁管。埋深一般为24m，总长约1050m。集水管或集水廊道上开进水孔或留出进水缝隙，呈梅花状排列。孔眼直径或缝隙大小与含水层颗组成、集水管或集水廊道所用材料有关，一般孔径为2030mm，孔距为100150mm；条孔宽度为20mm，长为宽的35倍，条孔间距纵向为50100mm，环向为2050mm。井水孔一般沿上部1/22/
12、3圆周布置。管（廊道）底应有一定的坡度（1%），以使收集的水流自流入集水井或清水池。管（廊道）外应设置滤层，粒径由内向外从大到小，一般分34层，最外层滤料粒径应根据含水层颗粒组成而定。,管式渗渠断面（单位：cm）,廊道式渗渠断面（单位：cm）,地下水取水建筑物的种类及适用范围,4.引泉 在山区有条件的地方，可利用山间泉水，选择水量充足、稳定的泉水出口处修建引泉池，通过管道将水引到用水点。 由于泉水经常出现在山区，因此修建引泉池要利用地下含水层出露地面（泉水口）的山前山脚等地形。通常在泉水出口处用石砌筑与大口进相似的集水井，并应加盖，以防风砂、虫蚁进入井内。泉水引至井内后，再通过连通管流入引泉池
13、。,5.岸边取水建筑物 直接从岸边进水口取水的建筑物，称为岸边取水建筑物，采用于河岸边较陡、主流近岸、岸边水深足够，水质及地质条件较好，水位变幅不大的地方。目前采用较广泛。,岸边式取水建筑物（合建式）,岸边式取水建筑物主要由集水井和泵站两部分组成。按集水井与泵站的相对位置和结构划分，岸边取水建筑物可分为合建式、分建式和直接吸水式。 合建式，其集水井和泵站合建在一起，设在岸边。优点是布置紧凑，建筑面积较小，吸水管短，运行安全，维护方便，适宜在岸边地质条件较好时采用；缺点是土建结构较复杂，施工较困难。 分建式泵站应建在岸内地质条件较好处，不宜距集水井过远，以免吸水管太长，水头损失过大。在小型灌溉工
14、程中常用直接吸水式，即在岸边建造泵站，水泵吸水管则直接从水源取水，仅适用于水质较好，悬浮物很少的水源条件，其造价较低，管理检修方便，结构也更为简单。 岸边式取水建筑物一般均为钢筋混凝土结构。其平面形状有圆形、矩形和椭圆形。 在农村小型灌溉工程中，可采用较为简单的岸边取水建筑物。将泵房建在岸边，直接从河中取水，仅在吸水管底阀处平整河床，用浆砌块石护底，四周设竹编格栅，防止水草与水生物堵塞底阀。,岸边砂滤井示意,（三）提水设施 农业设施和保护地灌溉工程系统若无自流（自压）条件供水时，则必须利用提水装置加压。通常提水装置主要包括水泵和动力机两大组成部分。 水泵是现代灌溉技术的重要设备。它既可以单独作
15、为提水机械，又是各种现代灌溉系统的重要组成部分，为灌溉系统从水源取水加压。与水泵配套的动力机，通常是电动机。在缺少电力供应的地方可以用柴油机或拖拉机作为水泵的动力机。灌溉系统常用的水泵类型包括离心泵、井泵（长轴井泵、深井潜水电泵）、微型泵、真空泵等。喷灌、微灌常用的电动机、柴油机和拖拉机的技术数据可参考有关技术手册，与水泵配套选用。,各种泵型代表符号的意义,离 心 泵,（四）供水方式 由灌溉水源向设施保护地管网供水，一般可用自流式；直接式；水塔；高位水池；压力罐等5种供水方式。 对无论哪一种供水方式，都应满足以下三个基本要求；保证满足设施保护地对灌溉水量的要求；应保证提供足够的灌溉水压。如设施保护地采用微灌技术，供水方式一般应能提供至少20m的水压；应供给符合农田灌溉水质要求和不易淤堵输配水管网与灌水器的良好灌溉水质。,1.直接式供水方式 直接供水方式，通常都是利用水泵提升井泉或蓄水池中的水，以及其所提供的压力将灌溉水直接输入管网和设施保护地。 特点是：没有调节系统，也没有自动控制装置，工程设施简单，造价低，修建快，但用水不方便，需有专人管理。,2.自流式供水方式 自流式也称自压式，是利用水源地与设施保护地用水点的地形高差所提供的水压，通过管网直接输入设施保护地的供水方式。 这种供水方式需要一定的地形条件，故多在山区、丘陵地区的井泉、水库、高位水池等水源设
