滴灌系统的布置课件.ppt

1、 一、概述一、概述二、常用的微灌系统二、常用的微灌系统三、三、微灌技术试验规范要求微灌技术试验规范要求 一、概述q微灌就是微灌就是“利用专门设备，将有压水流变成细小利用专门设备，将有压水流变成细小的水流和水滴，湿润作物根部附近土壤的灌水方法的水流和水滴，湿润作物根部附近土壤的灌水方法 q主要包括主要包括、等等q流量小，每次灌水的时间较长，使作物都能获得相同的水量，流量小，每次灌水的时间较长，使作物都能获得相同的水量，灌水均匀度较高，为高产优质提供最佳的土壤湿度。灌水均匀度较高，为高产优质提供最佳的土壤湿度。q需要的工作压力低，一般只有喷灌工作压力的需要的工作压力低，一般只有喷灌工作压力的1/3

2、1/31/41/4q只灌溉作物根部附近的土壤，属局部灌溉类型，节省大量灌只灌溉作物根部附近的土壤，属局部灌溉类型，节省大量灌溉水溉水q地表不产生积水和径流，不破坏土壤结构，土壤中的养分不地表不产生积水和径流，不破坏土壤结构，土壤中的养分不易被淋溶流失易被淋溶流失一、概述微灌系统组成示意图二、常用的微灌系统二、常用的微灌系统滴灌滴灌(Dripirrigation(Dripirrigation，缩写，缩写DI)DI)是是2020世纪世纪5050年代年代发展起来的一种新的灌水方法。它是利用低压管发展起来的一种新的灌水方法。它是利用低压管道系统通过滴头，将作物生长所需的水分和养分道系统通过滴头，将作物

3、生长所需的水分和养分均匀而又缓慢地滴入作物根部附近，借重力作用均匀而又缓慢地滴入作物根部附近，借重力作用使水渗入作物根区，使土壤经常保持最佳含水状使水渗入作物根区，使土壤经常保持最佳含水状态的一种灌水方法，属于局部灌溉。态的一种灌水方法，属于局部灌溉。滴灌技术不仅仅是一种灌水方法，而且是一种在滴灌技术不仅仅是一种灌水方法，而且是一种在高度控制土壤水分、肥力、含盐量与虫害等条件高度控制土壤水分、肥力、含盐量与虫害等条件下种植中耕作物的新农业技术，对作物生长、收下种植中耕作物的新农业技术，对作物生长、收获时间、产品质量等均有重要的影响获时间、产品质量等均有重要的影响滴 灌q省水节能省水节能 q灌水

4、均匀灌水均匀 q土壤和地形的适应性强土壤和地形的适应性强 q增加产量，提高品质增加产量，提高品质 q省工省肥（药）省工省肥（药） 滴灌的主要缺点是滴 灌主要适用于果树、蔬菜、花卉、温室等经济作物水源极缺的地区、高扬程抽水灌区地形起伏较大地区的灌溉在透水性强的砂质土壤上和咸水地区有一定的发展前景滴灌系统根据其管道的固定程度可分为三类滴灌系统根据其管道的固定程度可分为三类滴 灌滴滴 灌灌 系系 统统 的的 组组 成成 滴灌系统由水源、首部控制枢纽、输水管道系统和滴灌系统由水源、首部控制枢纽、输水管道系统和滴水器等四部分组成滴水器等四部分组成 滴 灌灌水器是在一定的工作压力下，通过流道或孔口将毛灌水

5、器是在一定的工作压力下，通过流道或孔口将毛管中的水流变成滴状或细流状的装置，其流量一般不管中的水流变成滴状或细流状的装置，其流量一般不大于大于0. .012m3h 抗堵塞性能强抗堵塞性能强制造偏差小制造偏差小流量小而稳定流量小而稳定坚固耐用，价格低廉坚固耐用，价格低廉结构简单，便于制造、安装和维护结构简单，便于制造、安装和维护 按滴水器的构造方式不同，滴水器通常分滴头和滴灌按滴水器的构造方式不同，滴水器通常分滴头和滴灌管两大类管两大类 滴 灌 滴 水 器滴 灌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。 按滴头结构和消能方式可分为以下几种长流道型滴头缠绕式散放式内螺纹管式滴

6、头滴 灌内镶式滴灌管薄壁式滴灌管 滴 灌典型孔口式滴头技术参数典型孔口式滴头技术参数滴头类型产品编号颜色额定工作压力kPa流量m3h-1流量与压力水头关系qLh-1，Hm制造偏差系数孔口滴头KD1白色1000.011Q=3.379H0.5050.088KD2红色1000.015Q=4.637H0.5090.051KD3灰色1000.021Q=6.370H0.5120.063KD4黑色10026.43Q=8.049H0.5140.061滴 灌 滴灌系统的管道，一般分为干管、支管和毛管三级，布置时要求这三级管道尽量相互垂直，使得管道长度最短，水头损失最小。 在平原地区，毛管应与垄沟方向一致在山地丘

7、陵地区，干管多沿山脊或较高位置平行于等高线布置，支管垂直于等高线布置，毛管平行于等高线并沿支管两侧对称布置，以防滴头出水不均匀滴灌系统的布置滴灌系统的布置 滴 灌设计灌水定额设计灌水定额 设计灌水周期设计灌水周期 一次灌水延续时间一次灌水延续时间 轮灌区数目的确定轮灌区数目的确定 一条毛管控制的灌溉面积一条毛管控制的灌溉面积 滴灌系统各级管道流量的确定滴灌系统各级管道流量的确定 滴灌系统控制灌溉面积的计算滴灌系统控制灌溉面积的计算 滴灌系统的管道水力计算滴灌系统的管道水力计算 滴 灌必须定期清洗主过滤器，对于支管和毛管进口必须定期清洗主过滤器，对于支管和毛管进口处的二级过滤器也要做例行检查处的

8、二级过滤器也要做例行检查 滴头的部分或全部堵塞，零件自然磨损，都会滴头的部分或全部堵塞，零件自然磨损，都会影响滴头的流量影响滴头的流量淤积、沉淀、有机质沉积或它们的共同作用会淤积、沉淀、有机质沉积或它们的共同作用会使管路逐渐堵塞使管路逐渐堵塞自然磨损是压力补偿滴头的关键问题。当补偿自然磨损是压力补偿滴头的关键问题。当补偿部分随着时间逐渐变形时，通过的水流也逐渐部分随着时间逐渐变形时，通过的水流也逐渐停止停止对于冲洗式滴头而言，机械故障也会成为一个对于冲洗式滴头而言，机械故障也会成为一个问题问题滴 灌悬浮液中的固体颗粒化学沉积物微生物和有机物质 堵塞的起因堵塞的起因滴 灌装设适宜的过滤装置来预防

9、堵塞装设适宜的过滤装置来预防堵塞 酸液冲洗法酸液冲洗法压力疏通法压力疏通法 维护好过滤设备维护好过滤设备设置沉淀池，对灌溉水进行预处理；设置沉淀池，对灌溉水进行预处理；定期测定滴头流量和灌溉水的铁、钙、镁、钠、氯的定期测定滴头流量和灌溉水的铁、钙、镁、钠、氯的离子浓度，以及离子浓度，以及pHpH值和碳酸盐含量等，及早采取措施；值和碳酸盐含量等，及早采取措施；防止藻类滋生防止藻类滋生毛管应采用加碳黑的聚乙烯软管，使其不透阳光，或毛管应采用加碳黑的聚乙烯软管，使其不透阳光，或用氯气、高锰酸钾及硫酸铜处理灌溉水用氯气、高锰酸钾及硫酸铜处理灌溉水采用活动式滴头，以便拆卸冲洗采用活动式滴头，以便拆卸冲洗

10、 微喷灌是通过低压管道系统将有压水送到作物根部附微喷灌是通过低压管道系统将有压水送到作物根部附近，用微喷头或微喷带将灌溉水喷洒在土壤表面进行近，用微喷头或微喷带将灌溉水喷洒在土壤表面进行灌溉的一种新型灌水方法灌溉的一种新型灌水方法微喷灌时水流以较大的速度由微喷头喷出，在空气的微喷灌时水流以较大的速度由微喷头喷出，在空气的作用下粉碎成细小的水滴落在地面作用下粉碎成细小的水滴落在地面由于微喷头出流孔口的直径和出流流速由于微喷头出流孔口的直径和出流流速( (或工作压力或工作压力) )都比滴灌滴头大，从而大大地减少了堵塞都比滴灌滴头大，从而大大地减少了堵塞另外，在配水方式上，微喷灌是将水灌到土壤表面，

11、另外，在配水方式上，微喷灌是将水灌到土壤表面，利用空气作为主要配水介质，以吸水方式湿润土壤；利用空气作为主要配水介质，以吸水方式湿润土壤；而滴灌是通过土壤配水，以滴水方式湿润土壤而滴灌是通过土壤配水，以滴水方式湿润土壤微喷灌 微喷灌节水、灌水质量高，增产效果好节水、灌水质量高，增产效果好 对土壤、地形和作物的适应性强对土壤、地形和作物的适应性强 防堵塞性能好防堵塞性能好 能充分利用小水源，节省能耗能充分利用小水源，节省能耗 受风的影响降低灌水均匀度受风的影响降低灌水均匀度 限制作物根系的发展限制作物根系的发展 水质处理要求较高水质处理要求较高 微喷灌 按现有微喷头的结构型式及工作原理按现有微喷

12、头的结构型式及工作原理进行分类，一般可以分为下列四类：进行分类，一般可以分为下列四类：微喷灌折射式微喷头的原理是利用折射锥来分散水流，使其均匀散折射式微喷头的原理是利用折射锥来分散水流，使其均匀散落地面，其主要部件有喷嘴、折射锥和支架落地面，其主要部件有喷嘴、折射锥和支架水流在水流在定压力下由喷嘴或孔口垂直向上喷出，遇到折射锥定压力下由喷嘴或孔口垂直向上喷出，遇到折射锥时，水流受阻折射，被击散成薄水层沿四周射出，在空气的时，水流受阻折射，被击散成薄水层沿四周射出，在空气的阻力下即形成细小水滴洒落在地面进行灌溉阻力下即形成细小水滴洒落在地面进行灌溉折射式微喷头又称为雾化微喷头，其工作压力一般为折

13、射式微喷头又称为雾化微喷头，其工作压力一般为100100350kPa350kPa射程为射程为1.01.07.0m7.0m，流量为，流量为0.030.030.25m0.25m3 3h h优点是结构简单、没有运动部件、工作可靠、价格便宜；雾优点是结构简单、没有运动部件、工作可靠、价格便宜；雾化程度和水量分布可以满足果园、蔬菜、花卉等的灌溉化程度和水量分布可以满足果园、蔬菜、花卉等的灌溉缺点是由于水滴太微细，在空气十分干燥、温度高、风速较缺点是由于水滴太微细，在空气十分干燥、温度高、风速较大的地区蒸发飘移损失较大大的地区蒸发飘移损失较大微喷灌射流式喷头由支架、喷嘴、折射臂和连接件四部分组成射流式喷头

14、由支架、喷嘴、折射臂和连接件四部分组成工作原理：压力水流从喷嘴中喷出后，集中成一束向上喷射到一工作原理：压力水流从喷嘴中喷出后，集中成一束向上喷射到一个可以旋转的单向折射臂上个可以旋转的单向折射臂上, ,折射臂上的流道形状不仅可以使水折射臂上的流道形状不仅可以使水流按一定喷射仰角喷出，而且还可以使喷射出的水舌反作用力对流按一定喷射仰角喷出，而且还可以使喷射出的水舌反作用力对旋转轴形成一个力矩，从而使喷射出的水舌随着折射臂作快速旋旋转轴形成一个力矩，从而使喷射出的水舌随着折射臂作快速旋转，故又称为旋转式微喷头转，故又称为旋转式微喷头射流式微喷头的工作压力射流式微喷头的工作压力般为般为l00l00

15、200kPa200kPa，喷洒半径为，喷洒半径为1 1. .5 57 7. .0m0m，流量为，流量为0 0. .0450450 0. .25m25m3 3h h水量飘移损失小水量飘移损失小适用于果园、茶园、苗圃、蔬菜、城市园林绿地等灌溉，特别适适用于果园、茶园、苗圃、蔬菜、城市园林绿地等灌溉，特别适用于密植作物、透水性较强的沙土和透水性弱的黏土，用在全面用于密植作物、透水性较强的沙土和透水性弱的黏土，用在全面积湿润灌溉与降温喷洒则效果更佳积湿润灌溉与降温喷洒则效果更佳射流式微喷头的结构复杂，加工精度要求较高，制造比较困难，射流式微喷头的结构复杂，加工精度要求较高，制造比较困难，易于磨损。使用

16、寿命较短易于磨损。使用寿命较短微喷灌离心式微喷头由四部分组成，即喷嘴、喷头座、导流芯和进水口接头工作原理：压力水流从切线方向进入离心室，绕垂直轴旋转，通过离心室中心的喷嘴射出的水膜同时具有离心速度和圆周速度，在空气阻力的作用下，水膜被粉碎成水滴散落在微喷头四周离心式微喷头具有结构简单、体积小、工作压力低、喷水流量小、射程远、雾化程度高、工作可靠、检修方便等特点，具有广泛的适用性微喷灌工作原理：水流经过缝隙喷出水舌，在空气阻力作用下，粉碎散成水滴一般由两部分组成，上部是带有缝隙的盖，下部是底座微喷灌砂粒藻类杂草塑料碎渣等 微喷灌地下滴灌技术地下滴灌技术指水通过地埋毛管上的灌水器缓慢出流渗入附近土

17、壤，再借助毛细管作用和重力作用将水分扩散到整个根层供作物吸收利用灌水过程中对土壤结构扰动较小，有利于保持作物根层疏松通透的环境条件，并可减少土面蒸发损失，具有明显的节水增产效益田间输水系统地埋后便于农田耕作和作物栽培管理，且地埋后管材抗老化性能增强并不易丢失或人为破坏地下滴灌技术 地下滴灌技术在国外灌溉作物地下滴灌技术在国外灌溉作物以经济作物最为常见：多集中以经济作物最为常见：多集中在果树、蔬菜及其它高产值作在果树、蔬菜及其它高产值作物上；大田作物中也有少量使物上；大田作物中也有少量使用，以棉花和玉米等用，以棉花和玉米等作物为主作物为主 国内地下滴灌技术的应用以果国内地下滴灌技术的应用以果树为

18、主树为主 地下滴灌技术地面滴灌系统的设计方法同样适用于地下滴灌系统，地面滴灌系统的设计方法同样适用于地下滴灌系统，特别是在管道水力学性能和灌水均匀性等方面特别是在管道水力学性能和灌水均匀性等方面地下滴灌系统的设计及管理还具有自身的特殊性。地下滴灌系统的设计及管理还具有自身的特殊性。在地下滴灌系统中停止供水时，非常容易在管网内在地下滴灌系统中停止供水时，非常容易在管网内产生负压，造成毛管外的土壤微粒经灌水器流道被产生负压，造成毛管外的土壤微粒经灌水器流道被逆向吸入，引起滴头的堵塞，故常在系统上安装真逆向吸入，引起滴头的堵塞，故常在系统上安装真空破坏装置，这对整个系统的运行管理要求较高空破坏装置，

19、这对整个系统的运行管理要求较高在地势地形起伏较大的条件下，仅靠在系统上安装在地势地形起伏较大的条件下，仅靠在系统上安装真空破坏装置的做法，有时并不能完全避免负压的真空破坏装置的做法，有时并不能完全避免负压的产生，也就不能完全避免因负压引起的堵塞问题产生，也就不能完全避免因负压引起的堵塞问题涌泉灌涌泉灌 （小管出流灌 ）涌泉灌是利用涌泉灌是利用44的小塑料管与毛管连接作为灌水器，的小塑料管与毛管连接作为灌水器，以细流以细流( (射流射流) )状局部湿润作物根区附近土壤。小管灌状局部湿润作物根区附近土壤。小管灌水器的流量为水器的流量为0 008080 025m25m3 3h h。对于高大果树通常。

20、对于高大果树通常围绕树干修一条渗水小沟，以分散水流，均匀湿润果围绕树干修一条渗水小沟，以分散水流，均匀湿润果树根部周围土壤。在国内称这种微灌技术为小管出流树根部周围土壤。在国内称这种微灌技术为小管出流灌溉。灌溉。小管出流灌溉不再采用微灌灌水器流道的截面尺寸小管出流灌溉不再采用微灌灌水器流道的截面尺寸(直直径一般为径一般为0. .61. .2mm)，而采用超大流道，以，而采用超大流道，以3、4和和6的的PE塑料小管替代滴头，并辅以田间渗水沟，具塑料小管替代滴头，并辅以田间渗水沟，具有较强的抗堵塞能力有较强的抗堵塞能力涌泉灌涌泉灌 （小管出流灌 ）不易堵塞不易堵塞 节水节能节水节能 适应性强适应性

21、强 涌泉灌涌泉灌 （小管出流灌 ）涌泉灌涌泉灌 （小管出流灌 ）涌泉灌涌泉灌 （小管出流灌 ）Lm Hm Qm3h D=3mm D=4mm D=6mm 0.10 0.36 1.34 6.05 0.14 0.22 0.74 3.45 2 0.18 0.15 0.51 2.23 0.10 0.73 2.47 12.10 0.14 0.44 1.49 6.91 4 0.18 0.30 1.01 4.45 0.10 1.09 3.71 18.12 0.14 0.66 2.23 10.37 6 0.18 0.45 1.52 6.68 0.10 1.46 4.95 24.20 0.14 0.88 2.97

22、 13.83 8 0.18 0.60 2.03 8.91 0.10 1.82 6.18 30.25 0.14 1.10 3.71 17.28 10 0.18 0.75 2.51 11.13 涌泉灌涌泉灌 （小管出流灌 ）毛管直径与允许最大长度毛管直径与允许最大长度常用的毛管直径为常用的毛管直径为12mm12mm、15mm15mm和和20mm 320mm 3种种在达到一定灌水均匀度的前提下，不同直径的毛管所在达到一定灌水均匀度的前提下，不同直径的毛管所允许的最大长度不同，其设计方法类似于滴灌允许的最大长度不同，其设计方法类似于滴灌对于地势平坦的果园，建议按照下表方式布设毛管。对于地势平坦的果园，

23、建议按照下表方式布设毛管。株距株距m m毛管直径毛管直径mmmm毛管最大毛管最大允许长度允许长度m m果树株数果树株数小管布设方式小管布设方式4 4151540409 91010两侧布设小管两侧布设小管121235358 89 9单侧布设小管单侧布设小管3 31212353510101111单侧布设小管单侧布设小管涌泉灌涌泉灌 （小管出流灌 ）渗水沟可以绕树修筑成沟状，也可以顺树行开挖。前渗水沟可以绕树修筑成沟状，也可以顺树行开挖。前者适用于高大的成龄果树或西瓜等，沟的直径约为树者适用于高大的成龄果树或西瓜等，沟的直径约为树冠冠径的冠冠径的23；后者则主要用于密植果树或葡萄园等，；后者则主要用

24、于密植果树或葡萄园等，一般每隔一般每隔23m用土埂隔开，称为顺行格沟用土埂隔开，称为顺行格沟渗水沟的作用是使灌水器流出的水均匀地分散到灌溉渗水沟的作用是使灌水器流出的水均匀地分散到灌溉作物周围的土壤中作物周围的土壤中渗水沟通常为梯形断面，沟底宽渗水沟通常为梯形断面，沟底宽0.100.15m，沟深为，沟深为0.120.15m脉冲灌溉 脉冲灌溉脉冲器总成脉冲器总成 供水干、支管供水干、支管 灌水毛管灌水毛管 喷水器总成喷水器总成 脉冲灌溉通过系统充水和瞬间高速喷水两个互相独立的阶段，通过系统充水和瞬间高速喷水两个互相独立的阶段，自动循环往复完成灌溉自动循环往复完成灌溉在充水阶段，压力水流通过干管，

25、经脉冲发生器总在充水阶段，压力水流通过干管，经脉冲发生器总成调控后流经支管并充入各弹性毛管。这时，系统成调控后流经支管并充入各弹性毛管。这时，系统内每个喷水器中的往复式隔膜自动封住喷水口，整内每个喷水器中的往复式隔膜自动封住喷水口，整个系统在全封闭状态下运行。随着支管和所有毛管个系统在全封闭状态下运行。随着支管和所有毛管中的水压逐渐增加，弹性毛管随之膨胀并储存能量，中的水压逐渐增加，弹性毛管随之膨胀并储存能量，直至全系统均衡地达到预置压力，脉冲阀在频率控直至全系统均衡地达到预置压力，脉冲阀在频率控制器的控制下发出系统脉冲，进入喷水阶段。制器的控制下发出系统脉冲，进入喷水阶段。经过汇水后自动降压

26、，喷水器之间管路中水压骤然经过汇水后自动降压，喷水器之间管路中水压骤然消失，水反向充入喷水器，完成一个工作过程。消失，水反向充入喷水器，完成一个工作过程。 脉冲灌溉脉冲灌溉脉冲灌溉脉冲灌溉三、微灌技术试验规范要求 毛管布置方式、形式和规格试验毛管上的灌水器间距试验灌水器工作水头与出流量试验防止灌水器堵塞措施的试验试验中所选取的灌水技术参数应按照SL10395第三章中的要求与方法进行统计计算，并应符合该规范所规定的标准三、微灌技术试验规范要求 滴灌毛管布置方式（固定式、移动式）、滴灌毛管布置方式（固定式、移动式）、布置形式（单行、双行、绕树环状）、布布置形式（单行、双行、绕树环状）、布置规格（毛

27、管与作物或果树的距离）、滴置规格（毛管与作物或果树的距离）、滴头的间距、工作压力等因素均相互关联，头的间距、工作压力等因素均相互关联，宜根据当地的实际条件，开展单因素或多宜根据当地的实际条件，开展单因素或多因素对比试验因素对比试验 三、微灌技术试验规范要求三、微灌技术试验规范要求 渗灌应针对不同的土质，根据土壤湿润深度和范围、湿润均匀程度、田间灌水量、灌水持续时间、田间水的利用率、土壤盐分分布（盐碱化土壤）、作物生长发育状况及产量等，对管道间距、埋深、长度、出水孔密度、抗堵塞措施等进行田间对比试验 地下滴灌试验可参照此方法进行三、微灌技术试验规范要求 针对毛管布置方式（地下、地上），灌水器的出

28、流量，绕树环沟产生积水的时间、积水深度与入渗过程，大田作物涌泉灌灌水器涌流沿沟、畦的推进和水分入渗过程以及灌水均匀度等，进行单因素或多因素对比试验三、微灌技术试验规范要求试验中应测定灌溉水质，并针对每个试验小区，测定试验中应测定灌溉水质，并针对每个试验小区，测定土壤湿润深度、范围，湿润均匀程度，田间灌水量，土壤湿润深度、范围，湿润均匀程度，田间灌水量，田间水的利用率，土壤盐分分布（盐碱化土壤），作田间水的利用率，土壤盐分分布（盐碱化土壤），作物生长发育状况及产量。对于滴灌，土壤湿润范围的物生长发育状况及产量。对于滴灌，土壤湿润范围的测定，可选测定，可选1 12 2个滴头，以滴头为中心，根据滴头流个滴头，以滴头为中心，根据滴头流量的大小及土壤入渗特性，沿滴灌管线及垂直滴灌管量的大小及土壤入渗特性，沿滴灌管线及垂直滴灌管线方向选线方向选3 35 5个有代表性的测点，选点及测定深度应个有代表性的测点，选点及测定深度应包含整个湿润体包含整个湿润体合理的毛管布置、灌水器间距、工作压力以及流量均合理的毛管布置、灌水器间距、工作压力以及流量均与微灌的灌溉制度有关，应将微灌灌水技术试验与微与微灌的灌溉制度有关，应将微灌灌水技术试验与微灌灌溉制度试验结合进行灌灌溉制度试验结合进行