山地灌溉工程课件

山地灌溉工程山地灌溉工程1第一节灌溉水源的取水方式取水枢纽又称为渠首，它的任务是从水源及时取得满足作物灌溉用水需要的水量。按工程措施的不同，取水枢纽可分为无坝取水、有坝取水、抽水取水和水库取水四种形式。（一）无坝取水1、适用条件：水源(河道)的水位和流量均能满足灌溉用水的要求。2枢纽组成：进水闸：控制引水流量（一般不大于枯水流量的30%）冲沙闸：冲走进水闸前泥沙（少沙河流上可不需冲沙闸）导流堤：导流及保证引水，平时导流，枯水时截断河流，保证引水（有些河道要求引水流量不大于河道流量的30%，以保证通航和河道的稳定），从大江大河引水时，不需导流堤。第一节灌溉水源的取水方式取水枢纽又称为渠首，它的任务是从水23、引水口位置的选定：一般选在凹岸中部偏下游处（对顺直河流不在存在这一问题），以防止泥沙淤塞进水口和进入渠道。把取水口选在凹岸，不仅引水可靠（靠近主流、水位较高），而且可以防止泥沙入渠。通常把引水口放在弯道中部偏下游的地方，因为在这时环流作用发挥得最充分，又避开了凹岸水流顶冲的部位。如果由于客观条件限制，取水口必须选在凸岸，则应选在凸岸中部偏上游处。该处因环流作用而造成的不利影响较小。3、引水口位置的选定：3（二）有坝取水1、适用条件：河道的流量能满足灌溉要求，但水位略低于渠首的引水要求。2、枢纽组成：壅水坝：抬高水位，满足灌溉引水要求；进水闸，冲沙闸：作用同上；防洪堤：减免或避免上游淹没损失。关于冲沙闸：它是多沙河流低坝引水枢纽中不可缺少的组成部分。冲沙闸的底板高程应低于进水闸底板高程，以保证冲沙效果。（二）有坝取水4（三）扬水取水1、适用条件：河道水量丰富，但灌区位置较高，并且修建其它取水工程困难或不经济时。2、枢纽组成：抽水设备（水泵、动力机、管道、闸阀等）水工建筑物（引水渠、进水池、泵房、出水池等）辅助设施（供电设施、泵房内供排水设施、安装检修设施）（三）扬水取水5（四）水库取水1、适用条件：（1）年或多年总来水量较丰富，但有时水量水位都不能满足灌溉要求；（2）有适当的地形（山谷）。2、组成：大坝（重力坝、拱坝、土石坝等）溢洪道（正槽、侧槽；无闸控制、有闸控制等分类）输水涵洞（涵管式、卧管式）3、优缺点：优点：（1）能调节径流，（2）进入灌区的泥沙很少；缺点：枢纽复杂，投资大；（2）淹没损失大。蓄引提结合灌溉系统：常见的有引提结合、蓄提结合。（四）水库取水6第二节渠道灌溉系统灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的灌溉工程。按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统:（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠(临时渠道)、灌水沟哇等2、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、腰沟、墒沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：大江、大湖、大海等第二节渠道灌溉系统灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的7（二）灌排渠系的布置的原则（1）满足作物灌排要求。１）渠道应布置有高处，排水沟应布置在低处。２）渠道和排水沟的长度和间距应当适宜，保证灌得上排得出。（2）灌溉渠道必须与排水沟统一规划布置在规划布置渠道时，必须同时考虑到排水沟的位置，在平原地区、圩区，渠道一般要服从排水沟布置。（3）安全可靠如渠道要避免深挖高填，山丘区渠系上方必须修撇洪沟（截洪沟）。（4）经济合理渠道要尽量短直，以减少土方量；要尽量减少压占耕地；排水沟要尽量利用天然河道。（5）便于管理便于用水管理和工程管理，布置时要考虑行政区划；也要考虑机耕方便；建筑物尽量联合修建，形成枢纽，以便于管理。（6）综合利用如渠道落差较大可布置水电站，较大的渠道或排水沟要考虑通航，水产养殖等。（二）灌排渠系的布置的原则8二、丘陵山区灌排渠系的规划布置山丘区的水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。在山丘区虽然可以修建水库塘坝蓄水灌溉，但是由于其蓄水能力有限，因此干旱问题是山丘区的主要水利问题。因此山丘区灌排渠系的布置，以灌渠道布置为重点。山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。（一）干渠的两种布置形式（1）干渠沿等高线布置（2）干渠垂直于等高线布置（二）支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。斗渠间距一般为：400~800m农渠间距一般为：100~200m两种布置形式：（1）灌排相邻适用于单一坡向地形（2）灌排相间适用于平坦，或有微起伏二、丘陵山区灌排渠系的规划布置9渠系建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。一、渠系建筑物选型与布置的原则１、满足使用要求如渠道切断了道路，那么该处需设涵洞或桥梁；渠道水位不够则需建节制闸抬高水位。２、尽量采用联合枢纽布置的形式目的是为节省投资和管理方便。如闸与桥常联合修建，分水闸与节制闸常联合修建。３、尽量采用定型设计和装配式建筑物由于渠系建筑物数量很多，同一类建筑物工作条件常相近。采用定型设计和装配式结构，对简化设计，加速施工进度非常有利。４、尽量考虑采用当地材修建如在山丘区建渡槽、农桥可用砌石建筑，在平原地区则宜用钢筋混凝土排架渡槽。５、多作经济比较，选择最优方案选择较经济合理的方案。有时同一建筑物可采用不同的施工方案，这时也可通过经济比较来选择较合理的施工方案。渠系建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞10二、渠系建筑物的类型与布置（一）控制建筑物控制流量和水位。１.进水闸：布置在干渠首端。２.分水闸：布置在各支渠、斗渠和农渠渠首。斗首、农首分水闸也叫斗门和农门。３.节制闸：控制渠道水位或流量。布置：（１）在上级渠水位不能保证下级渠正常引水时，需在上级渠建节制闸抬高水位，保证下级渠引水。（２）实行轮灌时，在轮灌组分界处需设节制闸。（３）在重要建筑物或险工渠段前需联合修建节制闸和泄水闸，以防止漫溢，保证建筑物和渠道的安全。山地灌溉工程课件11（二）交叉建筑物交叉建筑物主要的三种：渡槽、倒虹吸、涵洞。选择方法：（１）不影响交通和航运；（２）技术上可行；（３）进行经济比较，选择最优的型式。（三）泄水建筑物用于排除渠道中余水或入渠洪水。（１）退水闸布置在较大的干支渠末端，以排泄渠中余水（防止滋生杂草和蚊虫）。（２）泄水闸与节制闸联合修建，保护重要建筑物和险工渠段。（二）交叉建筑物12（四）衔接建筑物渠道经过一陡坎或坡面，时需建跌水或陡坡。１.跌水水位落差小于３ｍ时，宜建跌水。２.陡坡水位落差大于３ｍ时，宜建陡坡。（五）量水建筑物１．利用闸、涵、渡槽等量水。在干支渠上量水一般利用这些渠系建筑物量水。２．利用特设计量水备量水。如三角堰、梯形堰、巴歇尔量水槽、喷嘴等。一般斗、农渠上可采用特设量水设备。（四）衔接建筑物13第三节灌溉渠道设计一、渠道设计流量概论１．定义：设计年份灌水期间渠道需要通过的最大流量。一般用Ｑ表示。单位为m3/s。或正常条件下渠道需要通过的最大流量，因此设计流量也叫正常流量。２．作用：（１）是确定渠道设计断面主要依据。（２）是确定建筑物规模尺寸的主要依据。３．计算：一般已知渠道的净流量，求设计流量（毛流量）。净流量一般是已知的，因此计算设计流量的关键是计算Ｑ损。第三节灌溉渠道设计一、渠道设计流量概论14二、渠道输水损失的估算输水损失：水面蒸发可以忽略不计漏水损失：加强管理可避免渗水损失：主要的不可避免的输水损失因此下面所讨论的渠道输水损失均指渗水损失。影响渠道输水损失的因素有：土壤性质、地下水位状况和渠道施工质量等。在地下水位较高时，地下水会对渠道渗水产生顶托作用，从而影响渠道渗水，下面先分析在渠道渗水不受到地下水位的顶托时的渗水损失计算方法。１．自由渗流情况下的渗水损失不受地下水位顶托的渠道渗流（地下水位未达到渠底）。发生条件：地下水埋深较深（渗水未到达地下水）或地下水出流较好（渗水到达地下水，但地下水位没有上升到渠底）。２．顶托渗流情况下的渗水损失地下水位到达渠底，影响渗流。发生条件：地下水位较高；地下水出流条件较差。顶托渗漏情况下的渗水损失小于自由渗流条件下的渗水损失。３．采取防渗措施后的渗水损失二、渠道输水损失的估算15三、水的利用系数１．渠道水利用系数反映某一渠道的水的利用率。由各级渠道组成的渠系可以用渠系水利用系数来描述其水的利用率。２．渠系水利用系数渠系：由干、支、斗、农四级固定渠道组成。毛渠是临时渠道，属田间渠系，或田间工程。

渠系的净流量为：同时工作的农渠净流量之和。

渠系的毛流量为：干渠的毛流量。３．田间水利用系数田间：此处指田间渠系，由毛渠、灌水沟、畦等组成。４．灌溉水利用系数最后我们看反映整个灌区的灌溉水利用系数。三、水的利用系数16四、渠道纵横断面设计横断面设计：确定渠道边坡、底宽、水深等。纵断面设计：确定推算水位、确定渠底线、堤顶高程线等。渠道横断面设计

（一）基本公式明渠均匀流公式

四、渠道纵横断面设计17（二）横断面计算方法计算底宽ｂ和设计水深ｈ（二）横断面计算方法18（三）设计参数的确定１．渠底比降ｉ指单位渠长的渠底降落值。当Q一定时,i大,则过水断面A小,工程量小,但控制的灌溉面积小。i小,则A大,工程量大,但控制的灌溉面大。取值方法：（１）接近地面比降（２）Ｑ大，则ｉ宜小（防冲剧）（３）平原地区ｉ小，山丘区ｉ大２．渠床糙率ｎ反映渠床粗糙程度。糙率大，则阻水能力大。取值：（１）渠床光滑顺直，ｎ小（２）Ｑ大，则ｎ小（三）设计参数的确定19３．边坡系数ｍm大,则工程占地多,输水损失大；m小,边坡不稳定取值：（１）土质好（粘重），ｍ小（２）流量大，水深大，则ｍ大４．宽深比b渠底宽与设计水深之比有三种宽深比（１）水力最优断面宽深比

特点:断面窄深,适用于小型渠道。（２）满足相对稳定的宽深比相对平稳：不冲不淤或冲淤平稳对于一般渠道：

３．边坡系数ｍ20（３）实用经济断面宽深比水力最优断面，虽然过水断面小，但由于其断面比较窄深，对大型渠道并不适用（不易施工，易塌）。为克服最优水力断面的缺点（加大底宽，减小水深），同时又使过水断面面积接近于最优水力断面的断面面积，因而提出实用经济断面宽深比。（３）实用经济断面宽深比21（四）横断面设计步骤（１）拟定或估算各设计参数（ｉ、ｎ、ｍ、b等）。（２）计算设计水深和底宽（ｈ、ｂ），校核不冲不淤。流量一定时，ｂ大，则ｖ小，ｉ大，则ｖ大（３）计算最小水深和加大水深。（４）确定安全超高、堤顶宽。（５）绘制渠道横断面图。（四）横断面设计步骤22第三节管道灌溉系统管道灌溉分喷灌、微灌、低压管灌等类型。一、喷灌概述

（一）什么是喷灌利用机械加压或利用高处自然水头，使水通管道经过喷头射到空中，并分散成水滴洒落到田面上，如同降雨一样湿润土壤的灌水方法。曾叫人工降雨，后来为了与高空撒干冰和碘化银等人工降雨相区别，改称为喷灌。（二）优缺点1.优点：（１）增产灌水均匀度好；能调节田间空气的温度和湿度。（２）节水避免了渠灌的输水损失；可避免田间深层渗漏（旱作）。（３）节地减少了渠道占地。（４）节省田间灌水管理劳力；减少土地平整费用；利用喷灌可以施肥、喷药。（５）保持水土可避免地表径流，防止水土流失（６）适应性强可适用于不平整的土地，坡地。2.缺点:（１）投资和运行费用高（２）受风影响大一般风力大于３级就不宜喷灌。第三节管道灌溉系统23喷灌喷灌24二、喷灌系统的组成与分类

（一）组成

（1）水源工程河流、水库、塘坝、水井、渠道等。

（2）水泵和动力机离心泵、长轴井泵等；电动机、柴油机

（3）管道系统干管、支管、竖管（立管）（4）喷头

（5）附属工程或设备如管道上的镇墩、阀门井；控制阀、安全阀、压力表、水表等。

（二）喷灌系统的分类根据组成特点的不同，分管道式喷灌系统和机组式喷灌系统，前者以管道为主，后者以机组为主体。

1、管道式喷灌系统

管道为系统的主体部分

（1）固定式机泵、干支管均固定。（2）移动式机泵和干、支管均可移动。

（3）半固定式机泵和干管固定，支管可移动。

2、机组式喷系统

（1）行喷式绞盘式、中心支轴式、平移式、滚移式（2）定喷式单喷头机组、多喷头机组；

手抬式、手推车式、拖拉机悬挂。二、喷灌系统的组成与分类

（一）组成

（1）水源工程25三、喷头的类型与工作原理

（一）喷头的类型

１、按压力和射程分（1）低压喷头Hp=100~200kPaR=5~14m

适用:花卉、苗圃、蔬菜等。

（2）中压喷头Hp=200~500kPaR=14~40m

适用：一般的果树、经济作物、大田作物等。

（3）高压喷头Hp>500kPaR>40m

适用：牧草等.

２、按结构形式分

（1）旋转式又分摇臂式、叶轮式和反作用式，

最常用的是摇臂式喷头。

摇臂式：单喷嘴、双喷嘴；有扇形机构、无扇形机构

（2）固定式（3）孔管式三、喷头的类型与工作原理

（一）喷头的类型

１、按压力和26（二）摇臂式喷头的结构与工作原理

1、结构

见教材示意图与喷头实物。包括：

喷体（喷嘴、喷管、弯管、稳流器等）转动机构（摇臂、导水板、导水片、摇臂弹簧等）

扇形机构（反转钩、限位环等）

空心轴、套轴等

2、工作原理

喷嘴喷出舌状水流舌状水流作用于偏流板和导水片推动摇臂外摆摇臂弹簧被扭紧在弹簧力作用下摇臂复位摇臂敲击喷体喷体转动一个角度进入第二次循环（二）摇臂式喷头的结构与工作原理

1、结构

见教材示27四、喷灌的技术参数

主要的喷灌强度、喷灌均匀度和喷灌雾化度。

（一）喷灌强度

定义：单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深，mm/h。

1、确定风系数

不同运行情况下的风系数kw表2、确定单喷头控制面积

（１）单喷头全圆喷灌

控制面积（２）单喷头扇形喷灌

单喷头喷灌时,为留出一条干燥退路,采用扇形喷灌。

对小型喷灌机组常用单喷头喷灌，但对于管道式喷灌系统一般多个喷头同时喷灌。

（３）单支管多喷头喷灌（４）多支管多喷头喷灌四、喷灌的技术参数

主要的喷灌强度、喷灌均匀度和喷灌雾28（二）喷灌均匀度

定义：喷灌面积上水量分布的均匀程度，用喷灌均匀系数表示。

是衡量喷灌质量的主要指标之一。

规范要求：Cu>0.75(三)喷灌雾化程度

定义：喷灌水滴细小程度。水滴小则雾化度高。水滴小，对作物打击伤害小，但蒸发损失大；水滴大，对作物打击大，但蒸发损失小。因此雾化度不宜过高，也不宜过低。工作压力越大、喷嘴直径越小，则雾化度越大，因此以H/d来反映雾化程度。喷头的雾化指标应适宜的雾化指标范围。

各种作物适宜的雾化指标（见教材）。（二）喷灌均匀度

定义：喷灌面积上水量分布的均匀程度，29思考题（1）什么是喷灌？喷灌有何优缺点？

（2）喷灌系统的组成与类型？（3）喷头有哪些类型？适用条件？

（4）何为喷灌强度？如何计算喷灌强度？设计喷灌系统时，对喷灌强度有何要求？（5）何为灌灌均匀度？设计喷灌系统时，对喷灌均匀度有何要求？

（6）何为雾化指标？如何计算雾化指标？设计喷灌系统时，对雾化指标有何要求？思考题（1）什么是喷灌？喷灌有何优缺点？

（2）喷灌系统的30五、管道式喷灌系统规划设计（一）基本资料（1）地形资料：在进行系统布置时需要掌握地形资料。（2）水文资料（3）气象资料（4）土壤资料（确定土壤最大允许喷灌强度,计算灌溉制度）

（5）作物种植情况（6）其它资料,如设备规格、价格等（二）喷灌系统的选型

管道式喷灌系统类型：固定式、移动式、半固定式

考虑因素：

1）作物种类（经济价值高、灌水频繁的作物宜用固定式）

2）投资能力（经济条件好的地区宜用固定式）

3）地形条件（地形起伏较大，装拆困难时，宜用固定式）五、管道式喷灌系统规划设计31（三）喷灌系统总体规划（1）泵站应尽量位于喷灌区的中心或中间位置

有利于缩短干管输水距离；有利于喷灌区工作压力的均衡。两种典型布置：

1）井灌区，机井位于喷灌区田块中心。2）以河流为水源时，泵站尽量布置在中间位置。（2）在坡地上,一般干管垂直于等高线,支管平行于等高线。

（3）支管尽可能垂直于主风向布置

在有稳定风向的情况下，喷头一般采用矩形布置。

支管布置有两种方案：

1）支管垂直于主风向，支管间距相对较大，喷头间距相对较小，

2）支管平行于主风向，支管间距相对较小，喷头间距相对较大；

一情况下，前者更为更为经济。（4）支管尽量与作物种植行向或耕作方向平行

便于施工、运行管理。

（5）支管尽量与干管垂直，支管长度尽量一致

便于设计、施工、运行管理。（三）喷灌系统总体规划32（四）选择喷头与确定组合间距

1．喷头的选择

（1）选择喷头

一般选用中压喷头。娇嫩的花卉或蔬菜可选低压喷头，牧草、林木可用高压喷头。

（2）校核喷灌雾化指标

Pd=1000Hp/d应在作物适宜的雾化指标范围内。

2.喷头组合形式及适用适用条件组合形式：三角型正方形矩形

适用条件：应用较少有稳定风向时风向多变时

3.喷头组合间距

（1）几何布置法以喷头最大射程（喷头性能表中的射程）为半径，以不漏喷为原则画圆，进行喷头布置。（2）修正几何组合法以设计射程代替最大射程，然后采用几何布置法布置喷头。

（3）组合间距系数法

支管上喷头的间距l=KlR

支管的间距b=KbR

（4）校核喷灌强度

如不满足，则修改组合间距，或调整头设计参数，或更换喷头，直至满足为止。（四）选择喷头与确定组合间距

1．喷头的选择

（1）选择喷头33（五）确定喷灌灌溉制度和工作制度

１．计算灌溉制度（1）计算灌水定额

m=1.5*667Hg(bmax-bmin)

即m=1000Hg(bmax-bmin)（mm）

（2）计算喷灌周期

T=m/e（d）式中e为需水强度(mm/h)。

（3）计算喷灌时间

2．计算同时工作的喷头数和支管数（1）计算同时工作的喷头数

（2）同时工作的支管数

３．确定支管的轮灌方式（五）确定喷灌灌溉制度和工作制度

１．计算灌溉制度34（六）管道设计1．支管设计（1）选择管材

塑料管（固定式）

铝管（移动式、半固定式）

（2）确定管径管径小，投资小，但沿支管各喷头出流不均匀。

要求：首末喷头流量差小于喷头设计流量的10%，即首末喷头工作压力差小于喷头设计工作压力的20%。

２．干管设计

（1）选择管材：塑料管、混凝土管等

（2）确定管径：按经济流速确定管径。

经济流速是指管道系统的造价的折算年值和年运行费用之和最小时的管径。一般情部下，硬塑料管经济流速v=1.0-2.0m/s，混凝土管经济流速v=0.5-1.5m/s。干管一般采用f90、f110、f125PVC管。（六）管道设计35（七）选择水泵和动力

１．计算系统的设计流量和扬程

（1）流量Q=同时工作的喷头数*喷头流量（2）扬程

确定参考点喷头(最难控制的喷头,一般为最远最高处喷头)

H泵=Hp+hw竖hw支+hw干+hw泵+D

其中，hw竖为竖管水头损失；

hw支为支管水头损失；

hw干干管水头损失；hw泵为水泵进出水管水头损失；

D为参考点喷头进口以下0.2m处高程与水源设计水位高差，m。

２．选择水泵与动力

根据Ｑ和Ｈ泵选择水泵，由水泵的配套功率选择动力机。（七）选择水泵和动力

１．计算系统的设计流量和扬程

（136复习思考题（1）管道式喷灌系统总体规划应遵循哪几项原则？（2）简述喷头组合形式及适用条件。

（3）如何确定喷头组合间距？

（4）如何计算喷灌灌水定额、灌水时间和灌水周期？（5）如何确定喷灌干、支管管径？

（6）如何确定喷灌水泵扬程？复习思考题（1）管道式喷灌系统总体规划应遵循哪几项原则？37微灌一、微灌概述

１．何谓微灌定义：利用专门设备，将有压水流变成细小的水流和水滴，湿润作物根部土壤的灌水方法。

２．微灌主要类型（1）滴灌（dripirrigation）：滴灌是将输水管内的有压水流通过滴头，将灌溉水以水滴或细小水流的形式湿润作物根部土壤的灌水方法。（发源于以色列），如果将滴头埋于地下，则成为地下滴灌(subsurfacedripirrigation)。

微灌38滴灌

滴灌39（2）微喷灌(micro-sprayormicrojetirrigation)：是将输水管内的有压水头，通过微喷头将灌溉水喷洒在作物根部土壤表面的灌水方法。（3）渗灌：渗灌就是通过埋设在地下的结构独特的渗水管，直接把水、肥、气输入作物根区土壤，在一定渗透压和土壤毛细管的作用下，人为调控适度的土壤水、肥环境，满足作物需求的一种灌溉方式。

渗灌技术的优越性：地表不见水、土壤不板结、土壤透气性较好、改善生态环境、节约肥料等。统计资料表明，渗灌水的田间利用率可达95％，渗灌比漫灌节水75％、比喷灌节水25％。（2）微喷灌(micro-sprayormicroje40微喷灌

微喷灌

41３．微灌的特点

（１）只灌作物根部土壤（局部灌溉），不是浇地，而是浇作物（２）流量小，能较精确地控制灌水量

４．微灌的优缺点

（1）优点节水：局部灌溉，节水效果最好的灌水方法

增产：能适时适量水，增产效果最好的灌水方法

省工：可施肥

适应性强：适用于各类地形，省地

（2）缺点易堵塞，造价较高３．微灌的特点

（１）只灌作物根部土壤（局部灌溉），不是浇42二、微灌系统的组成

（1）水源：河流、渠道、湖泊、水库、井、泉等（2）枢纽部分：水源工程、水泵与动力、闸阀、化肥罐、过滤器、水表

（3）管网部分：干管、支管、毛管

（4）灌水器:（滴头、微喷头）等二、微灌系统的组成

（1）水源：河流、渠道、湖泊、水库、井43三、灌水器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。按结构和出流形式可将灌水器分为滴头、滴灌（管）带、微喷头等三类。1、滴头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。其流量一般不大于12L/h。1）非压力补偿滴头非压力补偿滴头是利用滴头内的固定水流流道消能，其流量随压力的提高而增大。价格较低。

2）压力补偿型滴头压力补偿型滴头的流量不随压力而变化。在水流压力的作用下，滴头内的弹性体(片)使流道(或孔口)形状改变或过水断面面积发生变化，当压力减小时，增大过水断面积，压力增大时，减小过水断面积，从而使滴头出流量保持稳定，压力补偿滴头同时还具有自清洗功能。三、灌水器442、滴灌带（管）滴头与毛管制造成一个整体，兼具配水和滴水功能的带（管）称为滴灌带（管）。按滴灌带（管）的结构可分为两种。

1）内嵌式滴灌带（管）内嵌式滴灌带（管）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（管）。2）薄壁滴灌带薄壁滴灌带为在制造薄壁管的同时，在管的一侧热合出各种形状的流道，灌溉水通过流道以滴流的形式湿润土壤，滴灌带也有压力补偿式与非压力补偿式两种。滴灌带价格较低，但使用寿命较短。2、滴灌带（管）453、微喷头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温室大棚微喷头主要有旋转式和折射式两种。

1）旋转式微喷头水流从喷水嘴喷出后，集中成一束向上喷射到一个可以旋转的单向折射臂上，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旋转轴形成一个力矩，从而使喷射出来的水舌随着折射臂作快速旋转。2）折射式微喷头折射式微喷头的主要部件有喷嘴，折射锥和支架，如图b所示。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。3、微喷头46四、微灌系统的规划设计

（一）微灌系统毛管与灌水器的布置

1、滴灌1）单行毛管直线布置：毛管顺作物行向布置，一行作物布置一条毛管，滴头安装在毛管上，这种布置适用于窄行密植作物。2）单行毛管带环状布置：对成龄果树滴灌时可沿一行树布置一条输水毛管，然后再转绕每棵树布置一根分毛管并在上面安装3~5个单出水口滴头。这种布置增加了毛管总长度。3）双行毛管平行布置：当滴灌高大作物时可采用此种布置。4）单行毛管带微管布置：当使用微管滴灌果树时，每一行树布置一条毛管，再用一段分水管与毛管连接，在分水管上安装4~6条微管。这种布置减少了毛管用量，相应也减少了造价。

2、微喷灌

对大田作物或果树，毛管顺行布置。

在温室大棚内，毛管顺温室大棚长度方向布置。四、微灌系统的规划设计

（一）微灌系统毛管与灌水器的布置47（二）计算灌溉制度

１、灌水定额

m=1000Hp(maxmin)

H：计划湿润层深（ｍ）

r：土壤干容重p：土壤湿润比，湿润面积与控制面积之比。

微灌设计土壤湿润比(%)

２、灌水周期

式中ｅ：作物需水强度(mm/d)；m:各种作物设计需水强度(mm/d)３、一次灌水延续时间（二）计算灌溉制度

１、灌水定额

m=1000Hp48（三）拟定工作制度

设计灌水周期为T,每天工作时间为(20h)（四）管网设计

干支毛管均采用聚乙烯（PE）微灌专用管材。

黑色（加灰黑，抗老化）

规格有1、1.5、2、4用作微管滴头或水阻管8、10、12、15、20用作毛管

25、32、40、50用作支管

65、80、100用作干管（数值指内径）

１、确定干管管径

按经济流速来确定

PE管经济流速取1~2m/s,２、确定支管、毛管管径一般在支管首端设闸阀

设计要求：某支管范围内的各灌水器出流偏差20%qd

即qCqE20%qd（三）拟定工作制度

设计灌水周期为T,每天工作时间为(49（五）选择水泵与动力

１、选水泵(1)确定系统流量

Q=qd´同时工作的滴头数

(2)确定系统扬程选择参考灌水器(最难灌水的灌水器)

H=Hd+hw毛+hw支+hw干+hw枢+

=参考灌水器的高程-水源设计水位

２、选动力机根据电源供应情况，确定动力机类型（电动机或柴油机）

根据水泵的配套功率选择动力机型号。

（六）选配枢纽其它设备

过滤器、化肥罐、水表、闸阀等（五）选择水泵与动力

１、选水泵50复习思考题（1）微灌的主要类型有哪些？适用情况如何？

（2）微灌有何优缺点？

（3）微灌系统有哪几部分组在成？

（4）灌水器哪些类型？各有何特点？

（5）如何布置滴灌毛管与滴头？

（6）如何计算滴灌溉制度？

（7）如何确定微灌系统毛管和支管管径？

（8）如何确定微灌干管管径？复习思考题（1）微灌的主要类型有哪些？适用情况如何？

51山地灌溉工程山地灌溉工程52第一节灌溉水源的取水方式取水枢纽又称为渠首，它的任务是从水源及时取得满足作物灌溉用水需要的水量。按工程措施的不同，取水枢纽可分为无坝取水、有坝取水、抽水取水和水库取水四种形式。（一）无坝取水1、适用条件：水源(河道)的水位和流量均能满足灌溉用水的要求。2枢纽组成：进水闸：控制引水流量（一般不大于枯水流量的30%）冲沙闸：冲走进水闸前泥沙（少沙河流上可不需冲沙闸）导流堤：导流及保证引水，平时导流，枯水时截断河流，保证引水（有些河道要求引水流量不大于河道流量的30%，以保证通航和河道的稳定），从大江大河引水时，不需导流堤。第一节灌溉水源的取水方式取水枢纽又称为渠首，它的任务是从水533、引水口位置的选定：一般选在凹岸中部偏下游处（对顺直河流不在存在这一问题），以防止泥沙淤塞进水口和进入渠道。把取水口选在凹岸，不仅引水可靠（靠近主流、水位较高），而且可以防止泥沙入渠。通常把引水口放在弯道中部偏下游的地方，因为在这时环流作用发挥得最充分，又避开了凹岸水流顶冲的部位。如果由于客观条件限制，取水口必须选在凸岸，则应选在凸岸中部偏上游处。该处因环流作用而造成的不利影响较小。3、引水口位置的选定：54（二）有坝取水1、适用条件：河道的流量能满足灌溉要求，但水位略低于渠首的引水要求。2、枢纽组成：壅水坝：抬高水位，满足灌溉引水要求；进水闸，冲沙闸：作用同上；防洪堤：减免或避免上游淹没损失。关于冲沙闸：它是多沙河流低坝引水枢纽中不可缺少的组成部分。冲沙闸的底板高程应低于进水闸底板高程，以保证冲沙效果。（二）有坝取水55（三）扬水取水1、适用条件：河道水量丰富，但灌区位置较高，并且修建其它取水工程困难或不经济时。2、枢纽组成：抽水设备（水泵、动力机、管道、闸阀等）水工建筑物（引水渠、进水池、泵房、出水池等）辅助设施（供电设施、泵房内供排水设施、安装检修设施）（三）扬水取水56（四）水库取水1、适用条件：（1）年或多年总来水量较丰富，但有时水量水位都不能满足灌溉要求；（2）有适当的地形（山谷）。2、组成：大坝（重力坝、拱坝、土石坝等）溢洪道（正槽、侧槽；无闸控制、有闸控制等分类）输水涵洞（涵管式、卧管式）3、优缺点：优点：（1）能调节径流，（2）进入灌区的泥沙很少；缺点：枢纽复杂，投资大；（2）淹没损失大。蓄引提结合灌溉系统：常见的有引提结合、蓄提结合。（四）水库取水57第二节渠道灌溉系统灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的灌溉工程。按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统:（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠(临时渠道)、灌水沟哇等2、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、腰沟、墒沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：大江、大湖、大海等第二节渠道灌溉系统灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的58（二）灌排渠系的布置的原则（1）满足作物灌排要求。１）渠道应布置有高处，排水沟应布置在低处。２）渠道和排水沟的长度和间距应当适宜，保证灌得上排得出。（2）灌溉渠道必须与排水沟统一规划布置在规划布置渠道时，必须同时考虑到排水沟的位置，在平原地区、圩区，渠道一般要服从排水沟布置。（3）安全可靠如渠道要避免深挖高填，山丘区渠系上方必须修撇洪沟（截洪沟）。（4）经济合理渠道要尽量短直，以减少土方量；要尽量减少压占耕地；排水沟要尽量利用天然河道。（5）便于管理便于用水管理和工程管理，布置时要考虑行政区划；也要考虑机耕方便；建筑物尽量联合修建，形成枢纽，以便于管理。（6）综合利用如渠道落差较大可布置水电站，较大的渠道或排水沟要考虑通航，水产养殖等。（二）灌排渠系的布置的原则59二、丘陵山区灌排渠系的规划布置山丘区的水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。在山丘区虽然可以修建水库塘坝蓄水灌溉，但是由于其蓄水能力有限，因此干旱问题是山丘区的主要水利问题。因此山丘区灌排渠系的布置，以灌渠道布置为重点。山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。（一）干渠的两种布置形式（1）干渠沿等高线布置（2）干渠垂直于等高线布置（二）支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。斗渠间距一般为：400~800m农渠间距一般为：100~200m两种布置形式：（1）灌排相邻适用于单一坡向地形（2）灌排相间适用于平坦，或有微起伏二、丘陵山区灌排渠系的规划布置60渠系建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。一、渠系建筑物选型与布置的原则１、满足使用要求如渠道切断了道路，那么该处需设涵洞或桥梁；渠道水位不够则需建节制闸抬高水位。２、尽量采用联合枢纽布置的形式目的是为节省投资和管理方便。如闸与桥常联合修建，分水闸与节制闸常联合修建。３、尽量采用定型设计和装配式建筑物由于渠系建筑物数量很多，同一类建筑物工作条件常相近。采用定型设计和装配式结构，对简化设计，加速施工进度非常有利。４、尽量考虑采用当地材修建如在山丘区建渡槽、农桥可用砌石建筑，在平原地区则宜用钢筋混凝土排架渡槽。５、多作经济比较，选择最优方案选择较经济合理的方案。有时同一建筑物可采用不同的施工方案，这时也可通过经济比较来选择较合理的施工方案。渠系建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞61二、渠系建筑物的类型与布置（一）控制建筑物控制流量和水位。１.进水闸：布置在干渠首端。２.分水闸：布置在各支渠、斗渠和农渠渠首。斗首、农首分水闸也叫斗门和农门。３.节制闸：控制渠道水位或流量。布置：（１）在上级渠水位不能保证下级渠正常引水时，需在上级渠建节制闸抬高水位，保证下级渠引水。（２）实行轮灌时，在轮灌组分界处需设节制闸。（３）在重要建筑物或险工渠段前需联合修建节制闸和泄水闸，以防止漫溢，保证建筑物和渠道的安全。山地灌溉工程课件62（二）交叉建筑物交叉建筑物主要的三种：渡槽、倒虹吸、涵洞。选择方法：（１）不影响交通和航运；（２）技术上可行；（３）进行经济比较，选择最优的型式。（三）泄水建筑物用于排除渠道中余水或入渠洪水。（１）退水闸布置在较大的干支渠末端，以排泄渠中余水（防止滋生杂草和蚊虫）。（２）泄水闸与节制闸联合修建，保护重要建筑物和险工渠段。（二）交叉建筑物63（四）衔接建筑物渠道经过一陡坎或坡面，时需建跌水或陡坡。１.跌水水位落差小于３ｍ时，宜建跌水。２.陡坡水位落差大于３ｍ时，宜建陡坡。（五）量水建筑物１．利用闸、涵、渡槽等量水。在干支渠上量水一般利用这些渠系建筑物量水。２．利用特设计量水备量水。如三角堰、梯形堰、巴歇尔量水槽、喷嘴等。一般斗、农渠上可采用特设量水设备。（四）衔接建筑物64第三节灌溉渠道设计一、渠道设计流量概论１．定义：设计年份灌水期间渠道需要通过的最大流量。一般用Ｑ表示。单位为m3/s。或正常条件下渠道需要通过的最大流量，因此设计流量也叫正常流量。２．作用：（１）是确定渠道设计断面主要依据。（２）是确定建筑物规模尺寸的主要依据。３．计算：一般已知渠道的净流量，求设计流量（毛流量）。净流量一般是已知的，因此计算设计流量的关键是计算Ｑ损。第三节灌溉渠道设计一、渠道设计流量概论65二、渠道输水损失的估算输水损失：水面蒸发可以忽略不计漏水损失：加强管理可避免渗水损失：主要的不可避免的输水损失因此下面所讨论的渠道输水损失均指渗水损失。影响渠道输水损失的因素有：土壤性质、地下水位状况和渠道施工质量等。在地下水位较高时，地下水会对渠道渗水产生顶托作用，从而影响渠道渗水，下面先分析在渠道渗水不受到地下水位的顶托时的渗水损失计算方法。１．自由渗流情况下的渗水损失不受地下水位顶托的渠道渗流（地下水位未达到渠底）。发生条件：地下水埋深较深（渗水未到达地下水）或地下水出流较好（渗水到达地下水，但地下水位没有上升到渠底）。２．顶托渗流情况下的渗水损失地下水位到达渠底，影响渗流。发生条件：地下水位较高；地下水出流条件较差。顶托渗漏情况下的渗水损失小于自由渗流条件下的渗水损失。３．采取防渗措施后的渗水损失二、渠道输水损失的估算66三、水的利用系数１．渠道水利用系数反映某一渠道的水的利用率。由各级渠道组成的渠系可以用渠系水利用系数来描述其水的利用率。２．渠系水利用系数渠系：由干、支、斗、农四级固定渠道组成。毛渠是临时渠道，属田间渠系，或田间工程。

渠系的净流量为：同时工作的农渠净流量之和。

渠系的毛流量为：干渠的毛流量。３．田间水利用系数田间：此处指田间渠系，由毛渠、灌水沟、畦等组成。４．灌溉水利用系数最后我们看反映整个灌区的灌溉水利用系数。三、水的利用系数67四、渠道纵横断面设计横断面设计：确定渠道边坡、底宽、水深等。纵断面设计：确定推算水位、确定渠底线、堤顶高程线等。渠道横断面设计

（一）基本公式明渠均匀流公式

四、渠道纵横断面设计68（二）横断面计算方法计算底宽ｂ和设计水深ｈ（二）横断面计算方法69（三）设计参数的确定１．渠底比降ｉ指单位渠长的渠底降落值。当Q一定时,i大,则过水断面A小,工程量小,但控制的灌溉面积小。i小,则A大,工程量大,但控制的灌溉面大。取值方法：（１）接近地面比降（２）Ｑ大，则ｉ宜小（防冲剧）（３）平原地区ｉ小，山丘区ｉ大２．渠床糙率ｎ反映渠床粗糙程度。糙率大，则阻水能力大。取值：（１）渠床光滑顺直，ｎ小（２）Ｑ大，则ｎ小（三）设计参数的确定70３．边坡系数ｍm大,则工程占地多,输水损失大；m小,边坡不稳定取值：（１）土质好（粘重），ｍ小（２）流量大，水深大，则ｍ大４．宽深比b渠底宽与设计水深之比有三种宽深比（１）水力最优断面宽深比

特点:断面窄深,适用于小型渠道。（２）满足相对稳定的宽深比相对平稳：不冲不淤或冲淤平稳对于一般渠道：

３．边坡系数ｍ71（３）实用经济断面宽深比水力最优断面，虽然过水断面小，但由于其断面比较窄深，对大型渠道并不适用（不易施工，易塌）。为克服最优水力断面的缺点（加大底宽，减小水深），同时又使过水断面面积接近于最优水力断面的断面面积，因而提出实用经济断面宽深比。（３）实用经济断面宽深比72（四）横断面设计步骤（１）拟定或估算各设计参数（ｉ、ｎ、ｍ、b等）。（２）计算设计水深和底宽（ｈ、ｂ），校核不冲不淤。流量一定时，ｂ大，则ｖ小，ｉ大，则ｖ大（３）计算最小水深和加大水深。（４）确定安全超高、堤顶宽。（５）绘制渠道横断面图。（四）横断面设计步骤73第三节管道灌溉系统管道灌溉分喷灌、微灌、低压管灌等类型。一、喷灌概述

（一）什么是喷灌利用机械加压或利用高处自然水头，使水通管道经过喷头射到空中，并分散成水滴洒落到田面上，如同降雨一样湿润土壤的灌水方法。曾叫人工降雨，后来为了与高空撒干冰和碘化银等人工降雨相区别，改称为喷灌。（二）优缺点1.优点：（１）增产灌水均匀度好；能调节田间空气的温度和湿度。（２）节水避免了渠灌的输水损失；可避免田间深层渗漏（旱作）。（３）节地减少了渠道占地。（４）节省田间灌水管理劳力；减少土地平整费用；利用喷灌可以施肥、喷药。（５）保持水土可避免地表径流，防止水土流失（６）适应性强可适用于不平整的土地，坡地。2.缺点:（１）投资和运行费用高（２）受风影响大一般风力大于３级就不宜喷灌。第三节管道灌溉系统74喷灌喷灌75二、喷灌系统的组成与分类

（一）组成

（1）水源工程河流、水库、塘坝、水井、渠道等。

（2）水泵和动力机离心泵、长轴井泵等；电动机、柴油机

（3）管道系统干管、支管、竖管（立管）（4）喷头

（5）附属工程或设备如管道上的镇墩、阀门井；控制阀、安全阀、压力表、水表等。

（二）喷灌系统的分类根据组成特点的不同，分管道式喷灌系统和机组式喷灌系统，前者以管道为主，后者以机组为主体。

1、管道式喷灌系统

管道为系统的主体部分

（1）固定式机泵、干支管均固定。（2）移动式机泵和干、支管均可移动。

（3）半固定式机泵和干管固定，支管可移动。

2、机组式喷系统

（1）行喷式绞盘式、中心支轴式、平移式、滚移式（2）定喷式单喷头机组、多喷头机组；

手抬式、手推车式、拖拉机悬挂。二、喷灌系统的组成与分类

（一）组成

（1）水源工程76三、喷头的类型与工作原理

（一）喷头的类型

１、按压力和射程分（1）低压喷头Hp=100~200kPaR=5~14m

适用:花卉、苗圃、蔬菜等。

（2）中压喷头Hp=200~500kPaR=14~40m

适用：一般的果树、经济作物、大田作物等。

（3）高压喷头Hp>500kPaR>40m

适用：牧草等.

２、按结构形式分

（1）旋转式又分摇臂式、叶轮式和反作用式，

最常用的是摇臂式喷头。

摇臂式：单喷嘴、双喷嘴；有扇形机构、无扇形机构

（2）固定式（3）孔管式三、喷头的类型与工作原理

（一）喷头的类型

１、按压力和77（二）摇臂式喷头的结构与工作原理

1、结构

见教材示意图与喷头实物。包括：

喷体（喷嘴、喷管、弯管、稳流器等）转动机构（摇臂、导水板、导水片、摇臂弹簧等）

扇形机构（反转钩、限位环等）

空心轴、套轴等

2、工作原理

喷嘴喷出舌状水流舌状水流作用于偏流板和导水片推动摇臂外摆摇臂弹簧被扭紧在弹簧力作用下摇臂复位摇臂敲击喷体喷体转动一个角度进入第二次循环（二）摇臂式喷头的结构与工作原理

1、结构

见教材示78四、喷灌的技术参数

主要的喷灌强度、喷灌均匀度和喷灌雾化度。

（一）喷灌强度

定义：单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深，mm/h。

1、确定风系数

不同运行情况下的风系数kw表2、确定单喷头控制面积

（１）单喷头全圆喷灌

控制面积（２）单喷头扇形喷灌

单喷头喷灌时,为留出一条干燥退路,采用扇形喷灌。

对小型喷灌机组常用单喷头喷灌，但对于管道式喷灌系统一般多个喷头同时喷灌。

（３）单支管多喷头喷灌（４）多支管多喷头喷灌四、喷灌的技术参数

主要的喷灌强度、喷灌均匀度和喷灌雾79（二）喷灌均匀度

定义：喷灌面积上水量分布的均匀程度，用喷灌均匀系数表示。

是衡量喷灌质量的主要指标之一。

规范要求：Cu>0.75(三)喷灌雾化程度

定义：喷灌水滴细小程度。水滴小则雾化度高。水滴小，对作物打击伤害小，但蒸发损失大；水滴大，对作物打击大，但蒸发损失小。因此雾化度不宜过高，也不宜过低。工作压力越大、喷嘴直径越小，则雾化度越大，因此以H/d来反映雾化程度。喷头的雾化指标应适宜的雾化指标范围。

各种作物适宜的雾化指标（见教材）。（二）喷灌均匀度

定义：喷灌面积上水量分布的均匀程度，80思考题（1）什么是喷灌？喷灌有何优缺点？

（2）喷灌系统的组成与类型？（3）喷头有哪些类型？适用条件？

（4）何为喷灌强度？如何计算喷灌强度？设计喷灌系统时，对喷灌强度有何要求？（5）何为灌灌均匀度？设计喷灌系统时，对喷灌均匀度有何要求？

（6）何为雾化指标？如何计算雾化指标？设计喷灌系统时，对雾化指标有何要求？思考题（1）什么是喷灌？喷灌有何优缺点？

（2）喷灌系统的81五、管道式喷灌系统规划设计（一）基本资料（1）地形资料：在进行系统布置时需要掌握地形资料。（2）水文资料（3）气象资料（4）土壤资料（确定土壤最大允许喷灌强度,计算灌溉制度）

（5）作物种植情况（6）其它资料,如设备规格、价格等（二）喷灌系统的选型

管道式喷灌系统类型：固定式、移动式、半固定式

考虑因素：

1）作物种类（经济价值高、灌水频繁的作物宜用固定式）

2）投资能力（经济条件好的地区宜用固定式）

3）地形条件（地形起伏较大，装拆困难时，宜用固定式）五、管道式喷灌系统规划设计82（三）喷灌系统总体规划（1）泵站应尽量位于喷灌区的中心或中间位置

有利于缩短干管输水距离；有利于喷灌区工作压力的均衡。两种典型布置：

1）井灌区，机井位于喷灌区田块中心。2）以河流为水源时，泵站尽量布置在中间位置。（2）在坡地上,一般干管垂直于等高线,支管平行于等高线。

（3）支管尽可能垂直于主风向布置

在有稳定风向的情况下，喷头一般采用矩形布置。

支管布置有两种方案：

1）支管垂直于主风向，支管间距相对较大，喷头间距相对较小，

2）支管平行于主风向，支管间距相对较小，喷头间距相对较大；

一情况下，前者更为更为经济。（4）支管尽量与作物种植行向或耕作方向平行

便于施工、运行管理。

（5）支管尽量与干管垂直，支管长度尽量一致

便于设计、施工、运行管理。（三）喷灌系统总体规划83（四）选择喷头与确定组合间距

1．喷头的选择

（1）选择喷头

一般选用中压喷头。娇嫩的花卉或蔬菜可选低压喷头，牧草、林木可用高压喷头。

（2）校核喷灌雾化指标

Pd=1000Hp/d应在作物适宜的雾化指标范围内。

2.喷头组合形式及适用适用条件组合形式：三角型正方形矩形

适用条件：应用较少有稳定风向时风向多变时

3.喷头组合间距

（1）几何布置法以喷头最大射程（喷头性能表中的射程）为半径，以不漏喷为原则画圆，进行喷头布置。（2）修正几何组合法以设计射程代替最大射程，然后采用几何布置法布置喷头。

（3）组合间距系数法

支管上喷头的间距l=KlR

支管的间距b=KbR

（4）校核喷灌强度

如不满足，则修改组合间距，或调整头设计参数，或更换喷头，直至满足为止。（四）选择喷头与确定组合间距

1．喷头的选择

（1）选择喷头84（五）确定喷灌灌溉制度和工作制度

１．计算灌溉制度（1）计算灌水定额

m=1.5*667Hg(bmax-bmin)

即m=1000Hg(bmax-bmin)（mm）

（2）计算喷灌周期

T=m/e（d）式中e为需水强度(mm/h)。

（3）计算喷灌时间

2．计算同时工作的喷头数和支管数（1）计算同时工作的喷头数

（2）同时工作的支管数

３．确定支管的轮灌方式（五）确定喷灌灌溉制度和工作制度

１．计算灌溉制度85（六）管道设计1．支管设计（1）选择管材

塑料管（固定式）

铝管（移动式、半固定式）

（2）确定管径管径小，投资小，但沿支管各喷头出流不均匀。

要求：首末喷头流量差小于喷头设计流量的10%，即首末喷头工作压力差小于喷头设计工作压力的20%。

２．干管设计

（1）选择管材：塑料管、混凝土管等

（2）确定管径：按经济流速确定管径。

经济流速是指管道系统的造价的折算年值和年运行费用之和最小时的管径。一般情部下，硬塑料管经济流速v=1.0-2.0m/s，混凝土管经济流速v=0.5-1.5m/s。干管一般采用f90、f110、f125PVC管。（六）管道设计86（七）选择水泵和动力

１．计算系统的设计流量和扬程

（1）流量Q=同时工作的喷头数*喷头流量（2）扬程

确定参考点喷头(最难控制的喷头,一般为最远最高处喷头)

H泵=Hp+hw竖hw支+hw干+hw泵+D

其中，hw竖为竖管水头损失；

hw支为支管水头损失；

hw干干管水头损失；hw泵为水泵进出水管水头损失；

D为参考点喷头进口以下0.2m处高程与水源设计水位高差，m。

２．选择水泵与动力

根据Ｑ和Ｈ泵选择水泵，由水泵的配套功率选择动力机。（七）选择水泵和动力

１．计算系统的设计流量和扬程

（187复习思考题（1）管道式喷灌系统总体规划应遵循哪几项原则？（2）简述喷头组合形式及适用条件。

（3）如何确定喷头组合间距？

（4）如何计算喷灌灌水定额、灌水时间和灌水周期？（5）如何确定喷灌干、支管管径？

（6）如何确定喷灌水泵扬程？复习思考题（1）管道式喷灌系统总体规划应遵循哪几项原则？88微灌一、微灌概述

１．何谓微灌定义：利用专门设备，将有压水流变成细小的水流和水滴，湿润作物根部土壤的灌水方法。

２．微灌主要类型（1）滴灌（dripirrigation）：滴灌是将输水管内的有压水流通过滴头，将灌溉水以水滴或细小水流的形式湿润作物根部土壤的灌水方法。（发源于以色列），如果将滴头埋于地下，则成为地下滴灌(subsurfacedripirrigation)。

微灌89滴灌

滴灌90（2）微喷灌(micro-sprayormicrojetirrigation)：是将输水管内的有压水头，通过微喷头将灌溉水喷洒在作物根部土壤表面的灌水方法。（3）渗灌：渗灌就是通过埋设在地下的结构独特的渗水管，直接把水、肥、气输入作物根区土壤，在一定渗透压和土壤毛细管的作用下，人为调控适度的土壤水、肥环境，满足作物需求的一种灌溉方式。

渗灌技术的优越性：地表不见水、土壤不板结、土壤透气性较好、改善生态环境、节约肥料等。统计资料表明，渗灌水的田间利用率可达95％，渗灌比漫灌节水75％、比喷灌节水25％。（2）微喷灌(micro-sprayormicroje91微喷灌

微喷灌

92３．微灌的特点

（１）只灌作物根部土壤（局部灌溉），不是浇地，而是浇作物（２）流量小，能较精确地控制灌水量

４．微灌的优缺点

（1）优点节水：局部灌溉，节水效果最好的灌水方法

增产：能适时适量水，增产效果最好的灌水方法

省工：可施肥

适应性强：适用于各类地形，省地

（2）缺点易堵塞，造价较高３．微灌的特点

（１）只灌作物根部土壤（局部灌溉），不是浇93二、微灌系