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1、【喷灌喷灌】 利用专门设备将有压水输送至利用专门设备将有压水输送至灌溉地段，喷射到空中，以降雨方式灌溉地段，喷射到空中，以降雨方式进行灌溉。进行灌溉。 优点优点：均匀（尤其是土壤渗透性强）：均匀（尤其是土壤渗透性强）、可实现小定额灌水、对地形适应性、可实现小定额灌水、对地形适应性强、机械化程度高强、机械化程度高 缺点缺点：投资和运行费用高，受风力：投资和运行费用高，受风力影响较大，不适合土壤粘重的农田影响较大，不适合土壤粘重的农田 4 喷灌喷灌u水源水源u加压泵加压泵u管道系统管道系统u喷头喷头4.1 喷灌系统的组成喷灌系统的组成u管道式管道式固定式固定式半固定式半固定式u机组式机组式小型机组
2、小型机组大型机组大型机组4.2 4.2 喷灌系统的分类喷灌系统的分类（1）喷灌强度）喷灌强度 单位时间内喷洒在单位面积上的水量单位时间内喷洒在单位面积上的水量, ,mm/h。u 点喷灌强度点喷灌强度u 平均喷灌强度平均喷灌强度4.3 4.3 喷灌技术指标喷灌技术指标衡量灌水质量衡量灌水质量Sl 喷头间距喷头间距Sm 支间距支间距q，m3/h喷灌水有效喷灌水有效利用系数利用系数（2）喷灌均匀度）喷灌均匀度 喷灌面积上水量分布的均匀程度。喷灌面积上水量分布的均匀程度。u 喷洒均匀系数喷洒均匀系数 4.3 4.3 喷灌技术指标喷灌技术指标Cu=70%80%（3）水滴打击强度）水滴打击强度 单位喷洒面
3、积内水滴对作物和土壤的打击动能，与水滴单位喷洒面积内水滴对作物和土壤的打击动能，与水滴的大小、降落速度及密集程度有关。可用水滴大小或雾化指的大小、降落速度及密集程度有关。可用水滴大小或雾化指标表征。标表征。u影响因素影响因素 喷嘴直径、工作压力、旋转速度、雾化机构的型式喷嘴直径、工作压力、旋转速度、雾化机构的型式 一般要求平均水滴直径不超过一般要求平均水滴直径不超过13mm；Pd为：蔬菜、为：蔬菜、花卉花卉40005000，大田、果树，大田、果树3000-4000，草坪，草坪2000-30004.3 4.3 喷灌技术指标喷灌技术指标工作压力低压、近射程：0.1-0.3MPa中压、中射程：0.3
4、-0.5MPa高压、远射程：0.5MPa结构旋转式：摇臂式、叶轮式、反作用式固定式：折射式、缝隙式、离心式孔管式4.4 4.4 喷头的种类喷头的种类（1）选择喷头的原则结构简单、运行可靠满足喷灌的主要灌水质量指标喷灌强度70%-80%水滴直径小，雾化程度满足作物要求同样工作压力、流量下，射程最大4.5 4.5 旋转式喷头的水力参数旋转式喷头的水力参数（2）影响喷头射程的因素）影响喷头射程的因素n主要因素：工作压力、流量（喷嘴直径）主要因素：工作压力、流量（喷嘴直径）n次要因素：仰角、转动速度、风速风向、粉次要因素：仰角、转动速度、风速风向、粉碎机构碎机构（3）影响喷嘴水量分布的因素）影响喷嘴水
5、量分布的因素n工作压力、喷头布置形式和间距、风向风力工作压力、喷头布置形式和间距、风向风力（4）影响水滴直径的因素）影响水滴直径的因素n工作压力、喷嘴直径工作压力、喷嘴直径（1）基本资料的收集）基本资料的收集自然条件、社会经济条件（2）喷灌系统的选型与喷头的选择）喷灌系统的选型与喷头的选择喷灌系统的选型考虑作物种类产值用水频繁程度是否有自然水头喷头的选择4.6 4.6 喷灌系统规划设计喷灌系统规划设计（3）田间管道系统布置）田间管道系统布置确定喷头的喷洒方式全圆（有效面积大、喷头少、投资小）扇形（地边角、半固定）喷头的组合方式及布置间距正方形、矩形、正三角形、等腰三角形支管间距和喷头间距支管的
6、方向n平行等高线、与耕作方向一致、平行于地边、平行等高线、与耕作方向一致、平行于地边、垂直主风向垂直主风向喷头组合形状n正方形正方形风向多变风向多变n矩形矩形-存在主风向存在主风向n正三角形正三角形单喷头控制有效面积最大单喷头控制有效面积最大n正方形：正方形：a=1.41R设设 b=1.41R设设 A=2 R设设2 n矩形：矩形： a=R设设 b=1.73R设设 A=1.73 R设设2 n正三角：正三角：a=1.73R设设 b=1.5R设设 A=2 .6R设设2n等腰三角等腰三角 a=R设设 b=1.87R设设 A=1.87 R设设2 喷头优化组合的基本要求n设计风速下，不发生漏喷设计风速下，
7、不发生漏喷n组合后的喷灌强度组合后的喷灌强度土壤允许喷灌强度土壤允许喷灌强度n组合后的喷灌均匀系数、雾化程度满足规范组合后的喷灌均匀系数、雾化程度满足规范n满足以上要求的前提下，单喷头的有效控制满足以上要求的前提下，单喷头的有效控制面积最大面积最大n方法n几何组合、修正几何组合、经验系数法、特几何组合、修正几何组合、经验系数法、特性曲面法性曲面法管道系统的布置原则管道系统的布置原则n管线总长度最短，造价低管线总长度最短，造价低n支管首尾喷头压力差小于喷头设计工作压力支管首尾喷头压力差小于喷头设计工作压力的的20%（流量差小于（流量差小于10%）n任何喷头实际工作压力不得小于设计工作压任何喷头实
8、际工作压力不得小于设计工作压力的力的90%n上下级管道互相垂直上下级管道互相垂直n管道布置力求平顺，减少拐点，较大起伏处管道布置力求平顺，减少拐点，较大起伏处避免负压避免负压（4）喷灌的灌溉制度）喷灌的灌溉制度设计灌水定额 M设毛=H(max-min)/ （mm）式中：H计划湿润层深度(m)，400-600mm 喷灌水利用系数 max灌后土层允许达到的含水量上限 min灌前土层含水量下限 max=田 min=60-70%田 含水率均为体积含水率。 设计灌水周期设计灌水周期两次灌水的间隔时间两次灌水的间隔时间 T T设设=m=m设毛设毛 /e/e （d）式中：式中：e耗水高峰时日均耗水强度，耗水
9、高峰时日均耗水强度，mm/d （5）喷灌系统的工作制度）喷灌系统的工作制度喷头的工作时间t头 qt头=m设毛ab t头=m设毛ab/q 式中：q一个喷头的流量 a支管间距 b喷头间距同时工作的喷头数与支管数同时工作的喷头数：N头=（A/ab）*(t/T设C) 式中：A整个喷灌系统的面积 C一天中喷灌系统有效工作小时数同时工作的支管数同时工作的支管数 N N支支=N=N喷头喷头/n/n喷头喷头 式中：式中： n n喷头喷头一根支管上的喷头数一根支管上的喷头数 N N喷头喷头同时工作的喷头数同时工作的喷头数 支管轮灌方式支管轮灌方式 用专门的管道系统和设备将水送到灌溉地段并缓慢地滴到作物根部土壤中
10、的一种灌溉方法。5 滴灌滴灌优缺点优缺点n优点：优点：n省水省水n省工省工n省地省肥省地省肥n增产增产n缺点：缺点：n容易堵塞容易堵塞n投资高投资高n水源水源n首部枢纽（水泵、动力机、过滤器、施首部枢纽（水泵、动力机、过滤器、施肥罐、闸阀、压力表、水表等）肥罐、闸阀、压力表、水表等）n输水管道（干、支、毛管三级）输水管道（干、支、毛管三级）n滴头滴头n作用：将到达滴头前毛管中的压力水作用：将到达滴头前毛管中的压力水流消能后，以稳定的小流量滴入土壤流消能后，以稳定的小流量滴入土壤n要求：出流均匀稳定、结构简单、价要求：出流均匀稳定、结构简单、价格低廉、不易堵塞格低廉、不易堵塞6.1 滴灌系统的组
11、成滴灌系统的组成5.1 滴灌系统的组成滴灌系统的组成（1）各级管道互相垂直）各级管道互相垂直管长最短管长最短（2）毛管沿等高线布置）毛管沿等高线布置保证各滴头工作压力一保证各滴头工作压力一致，灌水均匀致，灌水均匀（3）毛管应和耕作方向一致）毛管应和耕作方向一致有利于耕作和移动有利于耕作和移动（4）毛管应尽可能在支管两侧对称布置）毛管应尽可能在支管两侧对称布置（5）水源尽可能布置在灌区中间）水源尽可能布置在灌区中间水头损失小水头损失小5.2 滴灌管道系统布置原则滴灌管道系统布置原则n滴头密度根据作物密度不同滴头密度根据作物密度不同n单行直线布置单行直线布置n双行直线布置双行直线布置n单行带环状布
12、置单行带环状布置n单行带微管布置单行带微管布置5.3 滴头与毛管布置方式滴头与毛管布置方式设计灌水定额最大一次灌水量 m设毛=pH/式中：允许消耗的水量占土壤有效持水 量的比例% 土壤有效持水量（体积） P土壤湿润比 H计划湿润层深度m -滴灌灌溉水利用系数0.9-0.955.4 灌溉制度与工作制度设计灌溉制度与工作制度设计湿润比湿润比 滴灌带滴灌带滴灌带滴灌带湿润区湿润区湿润区湿润区设计灌水周期 T T设设=m=m设毛设毛 /e/e （d）式中：式中：e耗水高峰时日均耗水强度耗水高峰时日均耗水强度（mm/d） e e由当地试验资料确定由当地试验资料确定 一般蔬菜一般蔬菜1-2d 1-2d 、
13、果树果树3-5d3-5d、大田大田5-8d5-8d一次灌水滴头工作时间n单行布置单行布置nq.tq.t头头=m=m设设S S毛毛S S头头 t t头头= =m m设设S S毛毛S S头头/q /q n环形布置环形布置nn.q.tn.q.t头头=m=m设设S S毛毛S S头头 t t头头= =m m设设S S毛毛S S头头/ /nqnq式中：式中：S S毛毛- -毛管间距毛管间距 S S头头- -滴头滴头间距间距 qq滴头设计出水流量滴头设计出水流量 nn环形布置的滴头个数环形布置的滴头个数 轮灌组数目n固定式布置固定式布置 N N T T设设.24/t.24/t头头 n半固定式布置半固定式布置
14、 N N T T设设.24/n.24/n移移t t头头 式中：式中：t头头- -一个滴头工作时间一个滴头工作时间 n n移移一条毛管在一次灌水中移动的次一条毛管在一次灌水中移动的次数数 一条毛管控制的灌溉面积n固定式布置固定式布置 A A毛毛=S=S毛毛L L n半固定式布置半固定式布置 A A毛毛=S=S毛毛LnLn移移 式中：式中：S毛毛- -毛管间距毛管间距 L-L-毛管的长度毛管的长度 n n移移一条毛管在一次灌水中移动的次数一条毛管在一次灌水中移动的次数 滴灌系统控制的总面积滴灌系统控制的总面积 A A总总=KA=KA毛毛N N 式中：式中：A毛毛- -一条毛管控制的灌溉面积一条毛管控制的灌溉面积 KK同时工作的毛管数同时工作的毛管数 NN轮灌组数轮灌组数
