《农田灌溉与排水技术课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农田灌溉与排水技术课件（120页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四讲第四讲 微灌技术微灌技术l第一节喷灌技术l第二节微灌技术l第三节棉花膜下滴灌技术第一节第一节 微灌技术微灌技术Micro-Irrigation一、微灌的种类与优缺点一、微灌的种类与优缺点 1、微灌的种类l微灌是利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。l微灌系统主要有滴灌、微喷灌、渗灌、涌泉灌等形式。下页有图下页有图2、微灌的优缺点与传统地面灌溉相比，微灌具有以下优点。p省水。微灌属于局部灌溉，减少了土壤表面的蒸发，比地面灌可省水50%，比喷灌省水20%。p灌水均匀。微灌灌水均匀度高,一般可达80%90%。p节能。比
2、喷灌工作压力低，又比地面灌用水省，利用系数高，因此节省。p节省劳力。微灌便于自动控制，因而可明显节省劳力。p对土壤和地形的适应性强。适应不同地形和不同土壤质地。p地温降幅很小。微灌的运行方式是采用浅灌勤灌的方式，每次灌水量很小，因而几乎不会引起地温下降。p增产。土壤水、肥、热、气状况处于最佳，给作物提供更佳的生存和生长环境，使作物产量大幅度提高。一般增产幅度达30%。p微灌可以结合施肥、打药，便于农田管理。适时适量地将水和营养成分直接送到作物根部，提高了水和肥料利用率。p但是，微灌是利用压力管道输水并需要有过滤设备，其系统投资一般要远高于地面灌；一般只用于水果、蔬菜、花卉等产值高、收益高的经济
3、作物。p目前全世界微灌面积约20万hm2，只占全世界总灌溉面积的1%左右，其中我国约6.7万hm2。严格地说，微灌不太适合大田粮食作物。p灌水器出口很小，易被水中的矿物质或有机物质堵塞，出水不均匀，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废。二、微灌系统的组成二、微灌系统的组成1、微灌系统的组成微灌系统由水源、首部枢纽、输配水管网和灌水源、首部枢纽、输配水管网和灌水器水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等组成。1）水源。河流、渠道、湖泊、水库、井、泉等均可作为微灌水源，但其水质需符合微灌要求。2）首部枢纽首部枢纽包括水泵、动力机、肥料和化学药品注入设备、过滤设备、控制阀、进排气阀、压力表、流量表
4、等。3）输配水管网输配水管网包括干、支管和毛管三级管道。毛管是微灌系统的最末一级管道，其上安装或连接灌水器。4）灌水器包括滴头、滴灌带、微喷头、微喷带、涌水器等。灌水器是微灌设备中最关键的部件，是直接向作物施水的设备，其作用是消减压力，将水流变为水滴或细流或喷洒状施入土壤。滴灌系统的组成滴灌系统的组成12水源工程水源工程首部枢纽首部枢纽输配水管网输配水管网灌水器（滴头）灌水器（滴头）三、微灌系统三、微灌系统首部枢纽首部枢纽1、动力及加压设备p包括水泵、电动机或柴油机及其他动力机械，除自压系统外，这些设备是微灌系统的动力和流量源。14二、滴灌系统的组成二、滴灌系统的组成潜水泵潜水泵离心泵离心泵电
5、动机电动机柴油机柴油机2、施肥装置p微灌系统中向压力管道内注入可溶性肥料或农药溶液的设备及装置称为施肥(药)装置。p化肥及农药注入装置和容器包括压差式施肥器、文丘里注入器、隔膜式或活塞式注入泵，化肥或农药溶液储存罐等。p它必须安装于过滤器前面，以防末溶解的化肥颗粒堵塞滴水器。p化肥的注入方式有三种：一种是用小水泵将肥液压入干管；另一种是利用于管上的流量调节阀所造成的压差，使肥液注入干管；第三种是射流注入。16二、滴灌系统的组成二、滴灌系统的组成压差式施肥罐压差式施肥罐文丘里施肥器文丘里施肥器3、水质净化设备或设施：p微灌系统中灌水器出口孔径一般都很小，灌水器极易被水源中的污物和杂质堵塞。p因此
6、对灌溉水源进行严格的净化处理是微灌中必不可少的首要步骤，是保证微灌系统正常运行、延长灌水器使用寿命和保证灌水质量的关键措施。p灌溉水中所含污物及杂质分为物理、化学和生物等三类。p微灌系统中对物理杂质的处理设备与设施主要有：拦污栅(筛、网)、沉淀池、过滤器(水砂分离器、砂石介质过滤器、叠片过滤器、筛网式过滤器)。p有沉沙（淀）池、初级拦污栅、旋流分沙分流器、筛网过滤器和介质过滤器等。p可根据水源水质条件，选用一种组合。p筛网过滤器的主要作用是滤除灌溉水中的悬浮物质，以保证整个系统特别是滴头不被堵塞。一般要清除直径75微米的泥沙，需用200目的筛网。p砂砾料过滤器是用洗净、分选的砂砾石和砂料，按一
7、定的顺序填进金属圆筒内制成的，对于各种有机或有机污物、悬浮的藻类都有较好的过滤效果。p旋流分沙分流器是靠离心力把比重大于水的沙粒从水中分离出来，但不能清除有机物质。目是指每平方英吋目是指每平方英吋筛网上的空眼数目筛网上的空眼数目22二、滴灌系统的组成二、滴灌系统的组成23二、滴灌系统的组成二、滴灌系统的组成4、控制、量测、安全设备p水表和压力表，各种手动、机械操作或电动操作的闸阀，如水力自动控制阀、流量调节器等。p安全保护设备如减压阀、进排气阀、逆止阀、泄排水阀等。26闸阀闸阀开闭灌溉系统或单元开闭灌溉系统或单元闸阀闸阀球阀球阀逆止阀逆止阀进排气阀进排气阀27球阀球阀二、滴灌系统的组成二、滴灌
8、系统的组成各级管道末端，冲洗管道各级管道末端，冲洗管道逆止阀逆止阀系统首部，防止肥料或农药倒流系统首部，防止肥料或农药倒流28水泵开启时，防止在管道中产生气体水泵开启时，防止在管道中产生气体水泵关闭时，防止在管道中产生真空水泵关闭时，防止在管道中产生真空系统首部或管道系统高处系统首部或管道系统高处进排气阀进排气阀29压力表压力表水表水表四四、微灌、微灌系统系统灌水器灌水器1、灌水器l灌水器的作用是把末级管道中的压力水流均匀地灌到作物根区的土壤中或作物的叶片上。l灌水器质量的好坏直接影响到微灌系统的寿命及灌水质量的高低。2、灌水器要求灌水器是滴灌系统的核心，要满足以下要求：p流量相对较低而稳定。
9、在一定的压力范围内，每个滴水器的出水口流量应在28L/h之间。微喷的灌水器一般在240L/h以下；p抗堵能力强。水流通道断面最小尺寸在0310mm之间变化。由于滴头流道较小，所以很容易造成流道堵塞。p水力学性能好，出水均匀，具有较好的消能功能。p结构简单，坚固耐用，造价低。3、灌水器分类p灌水器是微灌设备中最关键的部件，是直接向作物施水的设备，其作用是消减压力，将水流变为水滴或细流或喷洒状施入土壤。p包括滴头、滴灌带、微喷头、微喷带、涌水器等。3.1滴头p通过流道或孔口将毛管中的压力水流变成滴状或细流状的装置称为滴头。p滴头流道直径一般在0.31.0mm，工作压力水头为510m，流量不大于12
10、L/h。p滴头按结构可分为：管间式滴头、管上式滴头、孔口式滴头、微管滴头、压力补偿式滴头。p目前，滴头不再单独使用，滴头与毛管合在一起生滴头不再单独使用，滴头与毛管合在一起生产，形成滴灌带。产，形成滴灌带。35管上式滴头管上式滴头管间式滴头管间式滴头363.2滴灌带滴头与毛管制造成一个整体，兼具配水和滴水功能的毛管称为滴灌带，按结构可分为两种。1)内镶滴灌带p内嵌式滴灌带是在毛管制造过程中,将预先制造好的滴头镶嵌在毛管内的滴灌带。内嵌滴头有两种，一种是片式，另一种是管式。型号壁厚mm直径mm滴头间距cm工作压力kPa每卷长度m单孔流量L/h80kPa120kPaSW80.21620、30、50
11、、10060-15010001.451.65SW120.31660-16010001.451.65SW150.3751660-17010001.51.7SW180.4571660-20010001.51.7SW401.0151650、10060-2504001.61.8内镶式滴灌带内镶式滴灌带迷宫式滴头迷宫式滴头41滴灌：将具有一定压力的水经过滤后通过管道滴头均匀地滴入植物根部附近的土壤，是一种局部灌溉。RequiresLessWaterDeliverySystemLightWeightCanAddFertilizersorPesticidesCanUsedOnSteeperSlopesHig
12、hCost大棚滴灌大棚滴灌大田滴灌大田滴灌3.3微喷头p微喷头是将压力水流以细小水滴喷洒在土壤表面的灌水器。单个微喷头的喷水量一般不超过250L/h，射程一般小于7m。p微喷头主要有旋转式、折射式、离心式、缝隙式四种。441.射流式射流式2.离心式离心式3.折射式折射式4.缝隙式缝隙式1)旋转式微喷头。p旋转式微喷头一般由三个零件构成，即折射臂、支架、喷嘴，喷嘴在水流反作用力下旋转，从而进行旋转式喷洒。旋转式微喷头有效湿润半径较大，喷水强度较低。p由于有运动部件加工精度要求较高，并且旋转部件容易磨损，因此使用寿命较短。旋转式微喷头规格型号表旋转式微喷头规格型号表微喷头孔径mm压力kPa1502
13、00250300喷嘴颜色SQWPXZ旋转式1.0流量L/h43.55055.861大红色喷洒直径m5.51.2流量L/h708191.7101黄色喷洒直径m5.81.5流量L/h103.5120134147蓝色喷洒直径m61.8流量L/h129.550168184.5黑色喷洒直径m6.52.0流量L/h147.6175200222棕色喷洒直径m6.52)折射式微喷头p折射式微喷头的主要部件有喷嘴，折射锥和支架，。水流由喷嘴垂直向上喷出，遇到折射锥即被击散成薄水膜沿四周射出，在空气阻力作用下形成细微水滴散落在四周地面上。折射式微喷头又称为雾化微喷头。p折射式微喷头的优点是水滴小，雾化程度高，结构
14、简单，没有运动部件，工作可靠，价格便宜。折射式微喷头规格型号表折射式微喷头规格型号表微喷头孔径mm压力kPa150200250300喷嘴颜色SQWPXW细雾折射式0.5流量L/h131516.618白色喷洒直径m1.50.7流量L/h21.62527.830.5粉红色喷洒直径m1.71.0流量L/h43.55055.861大红色喷洒直径m2.31.2流量L/h708191.7101黄色喷洒直径m2.51.5流量L/h103.5120134147蓝色喷洒直径m2.5温室内行走式微喷温室内行走式微喷3.4微喷带p在薄壁塑料软管（盘卷后呈扁平带状）的管壁上直接加工了以组为单位循环排列的喷孔，通过这些
15、喷孔出水进行节水灌溉的设备。（农业灌溉设备微喷农业灌溉设备微喷带带NY/T 1361-2007）p微喷的喷孔采用激光打孔，精度高，出水均匀，抗堵塞性能好,对水源要求低（干净水源无需过滤）p微喷带工作压力低（13m水头），节能效果明显。p微喷带投资少、工作压力低（13m水头）、体积小、重量轻，安装使用方便。一般可使用25种植季节。p灌溉时类似细雨滋润作物，喷洒水冲击力小，灌水均匀、不伤害作物，尤其能明显降低温棚内湿度、减少作物病害。特别适合温室、大棚、苗圃、果园、花卉和大田作物使用。微喷带性能表微喷带性能表名称规格直径（折径x单层厚度）mm每米重克工作压力kPa每卷长度m备注微喷带25(400.
16、15)12-1310-30200双孔 0.45元/米 微喷带25(400.2)15-1610-30200双孔0.5元/米微喷带40(640.25)30-3230-60200多孔1.2元/米微喷带40(640.3)38-4030-60200多孔1.4元/米增强微喷带33130-10050/100多孔245元/100米增强微喷带40130-10050/100多孔285元/100米微喷带（喷水宽度可达微喷带（喷水宽度可达5m。使用长度可达。使用长度可达100m，浇灌面积，浇灌面积0.7亩，）亩，）五、微灌设备管道与管件五、微灌设备管道与管件p管道是微灌系统的主要组成部分，各种管道与连接件按设计要求组合安装成一个滴灌系统输配水管水。p管道与连接件在微灌工程中用量大、规格多、所占投资比重大，所用的管道与连接件型号规格和质量的好坏，不仅直接关系到微灌工程费用大小，而且也关系到微灌能否正常运行和寿命的长短。微灌管道与微灌管道与低压管道、低压管道、喷灌的管道喷灌的管道有什么区别有什么区别？1、对微灌用管与连接件的基本要求p能承受一定的内水压力p耐腐蚀抗老化性能强p规格尺寸与公差必须符合技术标准p安装施
