目录第二章喷灌和微灌工程设计3第一节喷灌和微灌工程设计概述3一、工程设计原则及步骤.3二、工程设计的内容3三、喷灌和微灌系统的组成及特点5四、灌溉设计标准和灌溉制度确定8第二节喷灌和微灌系统管道布置和选型9一、田间管道系统布置的原则9二、影响田间管道系统布置的主要因素10三、田间管道系统的布置形式10第三节管道水力学基础11一、水力学的基本概念11二、水力学在节水灌溉中的应用13第四节喷灌工程设计要点22一、喷头选型和组合间距・2227KW二、管道系统设计和管道水力计算29四、喷灌工作制度32第五节微灌工程设计35一、微灌工程设计的技术参数35二、微灌系统的组成40三、微灌系统的布置43四、微灌系统工作制度与轮灌组确定46五微灌水力计算47第二章第二章喷灌和微灌工程设计第一节喷灌和微灌工程设计概述一、工程设计原则及步骤1. 工程的设计原则（1）工程设计应与规划相一致2）严格按照节水灌溉有关规范、标准进行3）根据实际情况，因地制宜，保质、经济4）满足施工深度要求工程设计主要为施工服务，强调全面、细致、准确，内容应具体化2. 工程设计的步骤一般如下（1）了解规划的内容，掌握设计的原则、方案和总体布局。
2）搜集基本资料，在规划设计的基础上，根据技术设计的要求提出需要补充搜集或提供更详细资料的清单3）准备设计依据，包括文件、合同、标准、规范、设计手册等4）设计计算包括灌溉制度、喷头选型及校核、系统布置、管道选型、水力计算、水泵选型、系统结构设计、预算和经济分析等5）绘制设计图纸6）形成设计文件，设计审核、批准二、工程设计的内容工程设计的内容主要包括设计说明书、设计图纸、设计预算书等三部分当工程规模较小时，可以将设计说明书和设计预算书合并一）设计说明书设计说明书应将技术设计的内容、设计依据的规范或标准、计算方法、计算公式及计算结果等设计步骤逐项阐述清楚它是解读设计图纸的文字说明和审查预算书是否合理的依据设计说明书主要包括以下内容1. 基本资料2. 设计依据3. 系统选型和布局4. 拟定作物灌溉制度、计算灌溉用水量5・水源分析与水源工程设计6. 系统分区、分级、出水口和灌水器的布置灌水器选型与组合7. 管材与管径的选择8・拟订系统工作制度给出有关各项数据，进行轮灌编组、安排轮灌顺序9. 系统结构设计10. 系统设计流量和设计扬程的确定，水泵及动力机选配，各级管道的压力校核11. 技术经济分析。
12.施工和运行管理要点在设计说明书中，还要对施工及运行管理提出必要的要求，阐明有关注意事项二）设计图纸提交的设计图纸应包括系统平面布置图、管道纵剖面图、管道系统结构示意图、工程建筑物设计图等1. 系统平面布置图比例尺不小于1/2000图中应标明灌区边界及内部分区线，水源、水源工程及泵站的位置，输电线路的位置和走向，各级管道及灌水器的位置，各类闸阀、给水栓以及其它附属设施的位置，还应标明管道的名称及编号，见图2-1支300圃8支81支10厂支61—E3取水枢纽8河,——-1"二T!二支31]支1—__支60|•干［=干支82-|图2-1系统平面布置图2. 管道纵剖面图管道纵剖面图应绘出地面线、管底线，标出各种管件（如阀门、三通、四通、异径管等）和镇墩的位置底栏应包括桩号、地面高程、挖深、纵坡和管径等管道剖面图的纵横比例尺一般不同，见图2-23. 管道系统结构示意图以透视图形式绘出固定管道系统的结构示意图，标出各段管道的材质、长度、管径及各种管件的规格型号，见图2-34. 工程建筑物设计图包括泵站平面图、立面图、电气主结构图，以及蓄水池、工作池、阀门井、泄水井、镇墩的设计图等102-101-100-99-98-地面线管底线桩号地面咼程管底咼程挖深图2—2管道纵剖面示意图150X75150X150150X90°200—150200X90°PVC管150X75丄p——150—100=PVC管75X3821150X75=-=--1—=18图2-3管道系统结构示意图（三）概预算书对于大中型工程，需要单独编制概预算书，概预算书包括编制说明、设计概算表和附件三部分构成，具体见后面的内容。
三、喷灌和微灌系统的组成及特点（一）喷灌和微灌系统组成及对比喷灌和微灌系统在组成上一般都由水泵和动力机、首部枢纽、管道系统和灌水器等四大部分组成，但是在系统过滤方式、系统压力等级、灌水方式、灌水器等方面均有所不同因此喷灌和微灌在设计参数的选用上是不一样的，具体见表2-1表2-1喷灌和微灌设计参数对比喷灌微喷灌滴灌灌水器工作压力>200kPa<100kPa灌水器流量20〜250L/h2〜12L/h灌溉强度/雾化指标/射程>7m/遮荫率/VV湿润比/丁（部分）V均匀度>0.75>0.8>0.8灌水器材料金属、塑料塑料塑料（二）喷灌的特点及分类喷灌是喷洒灌溉的简称、它是借助一套专门设备将具有压力的水喷到空中，散成水滴降落田间，供给作物水分的一种先进的灌溉方法喷灌的特点如下：优点：节水、增产、灌水均匀、适应性强，节省耕地和劳力缺点：蒸发损失大（漂移损失）、能耗大（尤其对高压喷头）、土壤底层可能湿润不足投资较高、技术较复杂1. 按系统的设备组成分类（1）管道式喷灌系统水源、喷灌用水泵与各喷头间由一级或数级压力管道连接，由于管道是这类系统中设备的主要组成部分，故称管道式喷灌系统根据管道的可移动程度，又分为固定管道式喷灌系统、半固定管道式喷灌系统和移动管道式喷灌系统。
2）机组式喷灌系统使用厂家成套生产的喷灌机（组）的喷灌系统，称为机组式喷灌系统机组式喷灌系统又分为定喷机组式喷灌系统和行喷机组式喷灌系统2. 按系统的喷洒特征分类（1）定喷式喷灌系统喷水时喷头位置相对地面不动，如各类管道式喷灌系统和定喷机组式喷灌系统2）行喷式喷灌系统喷头在行走移动过程中进行喷洒作业，如中心支轴式、平移式等行喷式喷灌系统3. 各类喷灌系统优缺点及结构特征见表2-2（三）微灌的特点和分类微灌是按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确的直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的灌溉方法微灌有全面湿润灌溉和局部湿润灌溉两种方式微灌的特点是：优点：节水、增产、灌水均匀、适应性强，节省耕地和劳力相比喷灌较节能缺点：微灌易堵塞、可能会限制根系发展投资高、技术复杂局部返盐1. 根据灌溉季节配水管道是否移动，微灌一般可以分为3种形式：固定式微灌系统：在整个灌溉季节，系统各个组成部分都是固定不动的投资较高半固定式微灌系统：首部及干支管是固定的移动式微灌系统：系统的各组成部分都可以移动投资低、管理比较麻烦2•按出流形式，微灌系统可以分：滴灌（流量2〜12L/h）、微喷灌（流量20〜250L/h）、小管出流灌（流量80〜250L/h）、渗灌（流量2〜3L/h）、喷水带等形式。
3.按是否全面湿润分为：全面湿润灌溉，局部湿润灌溉表2-2各类喷灌系统优缺点及结构特征类型亩投资优点缺点结构特征适用条件省地、效率高，用料多、投资管道投资占灌水频繁，经济800〜易管理、便于自大，设备利用率70〜80%，支管价值高的蔬菜和动化，运行成本低，竖管对机耕耗用量一般25〜经济作物，也适用1200兀低，喷洒质量高有影响35m/亩，方块田于城市园林、绿约20m/亩地、运动场支管重复使人工移管不方支管喷头可最适宜矮杆大用，降低投资，便，尤其是粘重移，干管固定，田粮食作物，其它300〜操作较方便，省土壤，而且易损管道投资占50〜适用面也较宽，但500元地，效率高，喷坏庄稼60%，平均亩管对高杆作物、果园洒质量较好道用量支管2〜3m，干管1〜3m不适用设备利用率干管、支管需管道全部可适于一套设备咼，投资少、占拆卸、搬移，劳移，管道投资占多井喷灌，尤其适200〜地少、喷洒质量动强度大，效率50〜55%，平均于不稳定的河滩500元较好较低，易损坏庄亩用支管1〜地灌溉和不易地稼3m，干管1〜2m埋管道的高寒地区一次投资少，机组移动稍4hp〜24hp,结零星分散土地、定小100〜使用灵活，结构难，喷洒质量较构简单，多为人分散小水源、家庭型机组150元简单，便于综合差，机组保有率工或拖拉机移动果园、菜园、集雨喷利用低，控制面积小和水窖节水灌溉式滚移式、端拖式、悬臂式投资较少，结机组移动不结构简单，多有一定技术条机200〜构较简单便，维修有一定为拖拉机移动件、集中使用，多组500元难度，机组保有率低，国内产品技术不大成熟用于大田作物喷洒质量最结构复杂、耗支管以中心支地形平坦、连片中心支好，抗风干扰较用钢材多，一次轴为圆心旋转或的大块土地（500行轴式、400〜强，效率高、劳投入稍大，技术以中心支架为准亩以上），适用于喷600元动强度小，自动条件要求高，坡平移，喷头直接技术条件、经济条式平移式化程度高，操作大于7°时行走布置在支管上，件较好的大型农方便有困难支管边移边喷场机结构较为简入机压力要求拖拉机移动，最适于甘蔗地，组500〜单，定位工作时较高（0.6〜喷头小车边走边也适合牧草等喷式800元劳动强度小0.9Mpa),机组移喷,支管为PE半灌位困难软管※表中亩投资是按2000年价格计算，仅供参考。
其中的优缺点也是相对的四）喷灌和微灌系统压力规划喷微灌系统压力规划的目标是：力求系统压力均衡，确保灌溉质量和节约能源喷微灌系统压力规划要综合考虑水源水位、灌区地面高程变化、地块分布、输水距离，以及可供选择的设备规格等因素，必要时做出压力分区划分压力区时，应根据地形、压力和面积大小，灌水器产品的类型，管理、投资等具体条件，综合考虑，合理确定，一般应注意以。