高效节水灌溉技术与灌溉排水工程设计及案例分析

高效节水灌溉技术与灌溉排水工程

设计规范与典型案例分析2023/6/261目录第一部分、高效节水灌溉技术第二部分、节水灌溉技术设计示例分析第三部分、灌溉排水工程2023/6/262第一部分、高效节水灌溉技术1.低压管道技术2.喷灌技术3.微喷灌技术2023/6/26341.低压管道技术管道系统的优点：由于输配水部分(管网)大部分或全部埋在地下，一般可以少占7％～13％耕地，提高了土地利用率，并减少了对交通和耕作的影响。2)在工程完好的情况下，可以基本没有输水损失(渗漏损失和蒸发损失)，节约了用水，提高了灌溉水利用系数，同时也可以避免因渠道浸水渗水而引起的盐渍化和冷浸田等问题。3）由于管道不但可以输送无压水，还可以输送有压水，这样不仅可以适应地面灌水方法的需要，还能符合喷灌、滴灌、微喷灌等有压灌水方法的要求。4)使用方便，便于控制，便于与施肥和施农药等相结合，便于实现自动化。5)管道不一定要布置在最高处，不仅可以下坡也可以上坡布置。在地形复杂的情况下工程量少。6)杂物不易进入管道，减少了清淤的工作量；也不存在杂草的问题，所以管理劳动量少。2023/6/2651.1灌溉管道系统的组成

灌溉管道系统是从水源取水经处理后，用有压或无压管道网输送到田间进行灌溉的全套工程，一般由首部枢纽、输配水管网、灌水器等部分组成。1、首部枢纽2、输配水管网3、灌水器2023/6/2661.2管道及其管件

按照管道的使用条件，可以将灌溉管道分成固定式和移动式两大类：固定管道，即在灌溉季节中始终不移动的管道，多数是埋在地下，也有的在灌溉季节铺设在地面上，灌溉季节后立即拆除。移动管道是在灌溉季节中经常移动的管道，如移动式管道系统中的管道和半固定式管道系统中的末级管道。1.2.1对管道的技术要求1)能承受设计要求的工作压力，一般说来要求管道的管壁有一定的厚

度，特别注意管壁厚要均匀。2)能通过设计要求的流量，而不至于造成过大的水头损失，以节约能量。3)价格低廉，使用寿命长。4)便于运输、易于安装与施工，主要是接头的联接要方便而且不漏水。5)对于移动管道还要求轻便，耐撞击，耐磨和能经受风吹日晒。2023/6/2671.2.2硬塑料管

国内用于灌溉固定管的硬塑料管主要有硬聚氯乙烯（UPVC）管、聚乙烯（PE）管和改性聚丙烯（PP）管。优点缺点2023/6/268（1）硬聚氯乙烯管2023/6/269（2）聚乙烯管PE排水管—缠绕结构A型排水管2023/6/2610内丝变通内丝直通热熔弯头注塑同径三通异径四通异径三通异径插头2023/6/2611（3）改性聚丙烯管2023/6/26122023/6/26131.2.3灌溉专用阀门2023/6/26141.3管道系统的工作制度管道系统的工作制度有续灌方式、轮灌方式和随机取水方式三种。1、续灌方式

就是上一级管道同时向所有下一级管道配水，如果在干管这一级进行续灌，那么干管和所有支管都同时过水，连续工作。续灌的特点是下一级管道的设计流量小、工作时间长。2、轮灌方式

上一级管道按预先划分好的轮灌组分组向下一级管道配水，而轮灌管道在灌水时期是轮流工作的。轮灌一般有集中轮灌和分组轮灌两种，各级流量的推算方法，由下至上逐级推算。（常用方式）3、随机取水方式

当灌溉系统面积较大，区内用水单位多，而且各种作物种植面积比较分散，各个用水单位在各个时期用水要求各不相同，带有较大的任意性，采用随机取水方式。2023/6/26151.4管道系统的水力计算

管道水力计算是在管道布置和各级管道流量已经确定的前提和满足约束条件下，计算各级管道的经济管径。由于管道首位水压未知，管道水力计算的目的就在于根据拟订的管径、流量、管道长度和管件等计算水头损失，确定首端工作压力。再根据机井动水位埋深、进出水泵管道水头损失等，计算水泵设计扬程，从而选择适宜机泵。具体的水力计算过程在设计示例中有详述2023/6/262.喷灌技术喷灌是一项先进的灌溉技术，具有省水、省工、省地、增产和适应性强等优点。在我国水资源紧缺的形势下，推广喷灌是实现水利化，促进农业生产的重要措施之一，具有广阔的发展前景。喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物，以及蔬菜、果树等。它对地形、土壤等条件适应性强。与地面灌溉相比，大田作物喷灌一般可省水30%～50%，增产10%－30%。最大优点是使农田灌溉从传统的人工作业变成半机械化、机械化，甚至自动化作业，加快了农业现代化的进程。2023/6/2616微喷是近些年在滴灌和喷灌的基础上发展起来的一种新型灌水技术，用微小喷头代替滴灌的滴头，把水或含有可溶性化肥或化学杀虫剂的水缓慢而均匀地喷洒在每棵作物根系周围的土壤上。特点是工作压力低、流量小、供水频繁、湿润局部土壤的灌水方法。优点：较滴灌不易堵塞，湿润范围较大有利于根系发育，减少干湿交接处土壤盐分积聚对根系的影响，调节部分田间小气候；较普通喷灌节省能量，提高水的利用系数。3.微喷灌技术2023/6/2617第二部分节水灌溉技术设计示例分析

2023/6/2618低压管道灌溉工程设计示例2023/6/261920低压管道灌溉工程设计示例一、基本资料二、工程设计水源工程输配水工程管道设计流量管道水力计算排水系统设计建筑物工程2023/6/2621一、基本资料1.自然条件

地形、地貌项目区位于太行山山前平原和冀南冲积平原交接地带，属滏阳河水系冲积平原，地势平坦开阔，地势由西南向东北微有倾斜，地面自然坡降为1：3000，地貌类型为平原。

水文地质含水组埋深在100－150米左右，富水性好，单井出水量一般为60－80m3/h，含水层厚度在30－35米之间，水质良好，水量丰富，属一级水，适宜农作物长期灌溉。2023/6/2622气候项目区属暖温带半湿润区，大陆性季风气候特征明显，四季分明。春季少雨多风，气候干燥，天气多变；夏季高温高湿，雨量集中，多灾害性天气；秋季天高气爽，冷暖适中，日照充足；冬季寒冷干燥。年平均气温13℃,土壤冻结深度达40厘米左右。多年平均降水量475.1mm，十年一遇一日暴雨量为141.1mm。全年南风较多，全年平均风速为2.5米/秒。土壤

项目区土壤属沙壤质潮土，耕作层厚度一般在30cm左右。

植被主要栽培作物种类很多，主要为小麦和玉米。2023/6/26232.生产条件3.社会经济条件（二）生产现状（一）水利工程现状（三）灌区生产发展规划和水利利用（四）动力和机械设备（五）当地材料和设备生产供应情况（一）灌区的行政区划（二）经济条件（三）交通情况（四）市、镇、村发展规划2023/6/2624二、工程设计水源工程输配水工程管道设计流量管道水力计算排水系统设计建筑物工程2023/6/26252.1水源工程灌溉水源选择经过水资源平衡分析，结合项目区的实际情况，项目区内灌溉水源选择地下水作为灌溉水源。水源工程设计单井控制面积计算井距计算井深与井径设计2023/6/26262.1.1、单井控制面积的计算根据《机井技术规范》（SL256-2000）中2.4.5单井控制面积公式计算：

Q—单井出水量，m3/h，根据当地提供资料为60m3/h；

—轮灌一次所需要的时间，13d；t—灌溉期每天开机时间，20h；

—灌溉水利用系数，取0.9；

—干扰抽水的水量消减系数，0.10；m—综合净灌水定额，m3/亩，根据当地提供资料为40m3/亩。2023/6/2627考虑到项目区地下水资源的可持续利用，经计算确定每眼机井的控制面积为300亩左右。2023/6/26282.1.2、井距计算方形排列布井时的井距根据《机井技术规范》（SL256-2000）中公式2.4.6－1进行计算：一般而言，为了便于管理，机井应布置在道路旁边；为了减少输水管道内的水压，机井应布置在地势较高处。根据上述计算结果，同时考虑到这两项布井原则，结合机井实际灌溉情况，确定最小井距为450m。2023/6/26292.1.3、井深与井径设计根据《供水管井技术规范》（GB50296-99）规定，机井深度设计应根据拟开采含水层（组、段）的埋深、厚度、水质、富水性及其出水能力等因素综合确定。根据项目区含水组资料，并参考实验井资料，确定成井深度为120m。根据《机井技术规范》（SL256-2000）规定，安装泵段井管内径，应根据设计出水量及测量动水位仪器的需要确定，并且比选用的抽水设备标定的最小大50mm。根据设计单井出水量、允许井壁进水流速、含水层埋深、开采段长度、过滤器类型及钻孔工艺等因素，参考实验井资料，确定开采段井管内径为250mm。2023/6/26302.2输配水工程2.2.1管道设计流量计算灌溉规模确定之后，根据水源条件、灌水定额、作物灌溉制度和灌水周期计算灌溉设计流量。管道水力计算确定管道水力计算的控制点确定管道水力计算的线路确定管段流量各管段管径及水头损失计算水泵扬程计算与水泵选择2023/6/2631（1）设计灌水定额根据《低压管道输水灌溉工程技术规范》（SL/T153-95）公式计算—设计灌水定额，mm；—计划湿润层深度，m，一般大田作物取0.4－0.6m；—土壤适宜含水量（重量百分比）上限，取田间持水量的60%－75%；—土壤适宜含水量（重量百分比）下限，取田间持水量的45%－60%；—计划湿润层土壤干容重，t/m3；2023/6/2632这里仅以需水量较大的大田作物小麦为对象进行计算。项目区为沙壤质潮土，计划湿润层深度取0.6m；已知田间持水量为28%；取75%，取50%；为1.4t/m3。计算得：2023/6/2633（2）设计灌水周期

Ed—作物最大日平均耗水量，mm/d；—理论灌水周期，d；

—设计灌水定额，mm；其中，已知设计典型年冬小麦等作物日最大平均耗水量为4.5mm2023/6/2634考虑到项目区面积较大，同时考虑作物生长期项目区的降水情况，将设计灌水周期定为13d，即T理＝13d。2023/6/2635（3）灌溉设计流量根据《低压管道输水灌溉工程技术规范》（SL/T153-95）公式计算Q设－灌溉设计流量，m3/h；－作物种植比例，取1；m－

设计灌水定额，mm；F0－单井控制灌溉面积，m2；—轮灌一次所需要的时间，取13d；t—灌溉期每天开机时间，取20h；—灌溉水利用系数，取0.9；2023/6/2636经计算：验算：小于单井出水量60m3/h通过计算确定设计流量＝50m3/h。2023/6/2637（4）灌溉工作制度井灌区管道系统通常采用分组轮灌，即在灌水期间，灌溉系统不是所有管道同时出水，而是将输配水管分组，以轮灌组为单元轮流灌溉。轮灌工作制度的内容主要包括轮灌组数、出水口实际出水流量、同时工作出水口个数以及每个轮灌组工作时间。

此次设计中同时工作出水口个数为2个，灌溉设计流量Q设为50m3/h，出水口实际流量为25m3/h。

2023/6/26382.2.2、管道水力计算管道水力计算是在管道布置和各级管道流量已经确定的前提和满足约束条件下，计算各级管道的经济管径。由于管道首位水压未知，管道水力计算的目的就在于根据拟订的管径、流量、管道长度和管件等计算水头损失，确定首端工作压力。再根据机井动水位埋深、进出水泵管道水头损失等，计算水泵设计扬程，从而选择适宜机泵。以典型田块13为例说明2023/6/2639典型田块13图2023/6/2640一般按如下步骤管道水力计算确定管道水力计算的控制点确定管道水力计算的线路确定管段流量各管段管径及水头损失计算水泵扬程计算与水泵选择2023/6/2641（1）确定管道水力计算的控制点管道水力计算的控制点是指管道运行时所需最大扬程的出流点，即最不利灌水点，一般应选取离管道首端较远且地面高程较高的地点。（2）确定管道水力计算的线路对于不同的轮灌组，水力计算的线路长度和走向不同，应确定各轮灌组的水力计算线路。在此典型田块中以新井5为例计算。新井5控制8根支管，其中，X5－1支管为输水距离最长的管路，X5－7支管输水距离最短。（3）确定管段流量

在此典型田块中，干管流量为50m3/h，各支管入口管段流量为25m3/h。（4）各管段管径及水头损失计算各管段管径的确定管道水头损失计算沿程水头损失局部水头损失2.2.2、管道水力计算2023/6/26421）各管段管径的确定

管径确定的方法用简便的经济流速法v为管道内水的经济流速，已知干管支管管材为PVC管，其经济流速在1.0－1.5m/s之间。设计干管内经济流速v

=1.5m/s，支管内经济流速v

=1.5m/s。2023/6/26432）管道水头损失计算A管道沿程水头损失计算管道沿程水头损失根据《低压管道输水灌溉工程技术规范》（SL/T153-95）公式计算：，，

查表得PVC的参数为：2023/6/2644从最末级预留软管算起，依次为支管、干管计算沿程水头损失。已知预留软管长度为50m，入口段流量为12.5m3/h，管径为50mm，其沿程水头损失可用PVC管参数进行计算。计算结果为：2023/6/2645B管道局部水头损失为简化计算，可取局部水头损失为沿程水头损失的10%—15%，由于土地地面平整，灌溉时能做到管道布置顺直，故本计算中取系数为10％，即：2023/6/2646管道系统沿程水头损失、局部水头损失和总水头损失计算结果可列表。列表（部分）如下：控制线路管段长度（m）流量(m3/h）经济流速(m/s)计算管径（mm）沿程损失hf（m）局部损失hj（m）总损失hw（m）X5-1X5干－1160.17501.5108.542.0880.2092.2971-125251.576.752.0880.2092.2971-275251.576.751.3730.1371.511-3125251.576.752.2880.2292.5171-4175251.576.753.2030.323.523X5-1

9.4660.94710.413田块13水头损失计算表(部分)2023/6/2647（5）水泵扬程计算与水泵选择已知井深为120米，采用潜水泵。可按下式计算式中：—水泵扬程，m；—管道入口设计压力，m；—机井动水位，m；—水泵进出水管总水头损失，m。2023/6/2648其中管道入口设计压力按下式进行计算：式中：—计算管线沿程水头损失，m；—计算管线局部水头损失，m；—设计控制点与管道入口地面高程差，m；—设计控制点给水栓工作水头，一般取0.2－0.3。2023/6/2649已知此次设计中机井动水位为40米，水泵进出水管总水头损失为1.2米。则水泵扬程的计算过程可用下表表示。沿程损失合计局部损失合计设计控制点与管道入口地面高程差设计控制点给水栓工作水头管道入口设计压力机井动水位水泵进出管总水头损失水泵设计扬程9.4660.9470.20.310.913401.252.1水泵设计扬程计算过程一览表单位：米2023/6/2650根据以上水力计算，水泵的动力扬程为52.1m，综合考虑生产实际情况，选择型号为200QJ50-65/5的潜水泵.

200QJ50-65/5潜水泵规格性能表型号流量扬程转速配套电机机组最大外径单位/类型(m3/h)(m)(r/min)型号功率（kw）(mm)200QJ50-65/550652850YQS2006/26512.2.3排水系统设计（1）排水沟设计流量计算项目区规划采用明沟排水方式。根据灌溉排水的相关设计规范，项目区的排涝设计标准为十年一遇暴雨，一日暴雨2天排完。已知项目区气象资料，十年一遇一日暴雨量为141.1mm。设计流量根据下式进行计算:式中：Q—设计排水流量（m3/s）；

—径流系数，根据项目区水文资料，该值为0.2；F—某一级排水沟的控制排水面积（hm2）；R—某一设计频率下项目区一日最大暴雨量，R=141.1mm；T—设计排涝历时(天)，根据小麦耐淹水深及土壤特点，规划设计标准为一日暴雨两天排出，故此处T值取2天。2023/6/2652计算可得出斗、农沟设计流量。计算结果可列表为表-排水沟设计流量表。列表(部分)如下：排水沟编号长度（m）控制面积（hm2）设计流量（m3/s）排水沟编号长度（m）控制面积（hm2）设计流量（m3/s）支沟11625.54792.831.298农沟3－4396.824.250.04斗沟23010.17138.90.227农沟3－6617.9629.30.048田块13水头损失计算表(部分)2023/6/2653（2）排水沟断面尺寸计算

排水沟的过流断面根据均匀流公式进行计算：式中：Q—设计排水流量，m3/s；A—过水断面面积，m2；C—谢才系数，m0.5/s；R—水力半径，m；i—沟道比降；2023/6/2654梯形沟道水力最优断面水力要素计算,根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）公式H.0.1进行计算：h0—水力最优断面水深(m);n—沟道糙率；Q—设计流量（m3/s）；m—边坡系数；i—沟底比降;b0—水力最优断面底宽(m)；A0—水力最优断面的过水断面面积(m2)；x0—水力最优断面湿周(m)；R0—水力最优断面的水力半径(m)；V0—水力最优断面流速(m/s)；2023/6/2655各级排水沟断面设计成果和设计参数表（部分）排水沟类型排水沟编号设计流量（m3/）糙率坡降边坡系数水深(m)底宽(m)超高(m)上口宽(m)长度（m）支沟支沟11.2980.0270.000221.190.560.26.121625.54农沟斗沟10.6810.030.000320.90.430.24.833791.2斗沟20.2270.030.000320.60.280.23.473010.17斗沟30.2960.030.000320.660.310.23.752117.95斗沟40.2520.030.000320.620.290.23.571550.61斗沟50.1730.030.000320.540.250.23.211883.65斗沟60.3670.030.000320.710.340.245480.65斗沟70.430.030.000320.760.360.24.194000.1农沟1－10.0870.030.000520.380.180.22.491447.19经计算，项目区各级排水沟断面设计成果和设计参数如表-各级排水沟断面设计成果和设计参数表所示。2023/6/2656从项目整体规划角度考虑，同时为方便工程施工，对排水沟尺寸进行了适当调整，使其规格较为统一，同时对调整后的设计流速进行校核。校核结果可见表-排水沟设计断面及流速校核表。排水沟设计断面及流速校核表（部分）排水沟类型排水沟编号设计流量（m3/s）糙率坡降边坡系数水深(m)底宽(m)超高(m)上口宽(m)设计流速(m/s)不冲流速(m/s)不淤流速(m/s)长度（m）截面积(m2）支沟支沟11.2980.0270.000221.050.60.25.60.4580.60.4561625.543.875斗沟Ⅰ型斗沟10.6810.030.000320.90.450.24.850.3360.60.333791.22.915斗沟Ⅱ型斗沟30.2960.030.000320.70.350.23.950.2420.60.2182117.951.935斗沟40.2520.030.000320.70.350.23.950.2050.60.2011550.611.935斗沟60.3670.030.000320.70.350.23.950.30.60.2425480.651.935斗沟80.3280.030.000320.70.350.23.950.2670.60.2293680.161.9352023/6/26572.3建筑物工程本项目所涉及到的建筑物和构筑物包括机井房、涵洞和农用桥。机井房的建设主要是为保证机井设备安全和方便管理，其规格设计为3m×3m×3m。涵洞是田间道路与排水沟之间的交叉建筑物，此次规划采用涵管，根据田间道路的断面尺寸不同，设计两种类型。涵洞长度分别为5.2m和2.8m。2023/6/26喷灌设计示例2023/6/2658目录1.基本资料2.设计内容3.灌水定额和灌水周期的拟定4.确定管系总体布置5.选择喷头，确定组合间距6.拟定喷灌工作制度7.编制轮灌顺序、确定各级管道的设计流量8.管道设计及水力计算9.水泵与动力机选配10.绘制设计图样11.主要设备与投资预算12.技术经济计算592023/6/262023/6/261.基本资料某水库下游沿河土地约500亩，原为料场，水库建成后，管理部门开展多种经营，种植经济作物，由于土壤透水性较强，降雨分配不均，产量低而不稳，因此计划采用喷灌方法进行灌溉，经勘测、规划后，确定兴建半固定管道式喷灌工程，投资按低利率3%计息。1.1地形实测1：2000地形图1.2土壤含砾的砂壤土，土层厚度不小于1m，土壤容重为1.45g/cm3。2023/6/26601.3作物

种植作物花生，相邻县试验站有8年花生大田喷灌试验资料，因自然条件基本相同，有较高参考价值，所以摘录如下：1.3.1水文年根据试验资料统计，湿润年2年，占试验期25%；平水年2年，占试验期25%；干旱年4年，占试验期50%。1.3.2与灌溉制度有关的参数花生在各生育期的日需水量、适宜计划湿润层深度和适宜土壤含水量列于下表。2023/6/26611.3.3灌溉定额与增产效益根据统计资料分析，灌溉与不灌溉的单产，灌溉定额和灌水次数，按干旱年、平水年、湿润年的顺序排列，数据如下表。2023/6/2662水文年干旱年平水年湿润年排列序号12345678不灌溉单产（kg/hm2）192.3222.3258.9262.5320.4327.5264.4343.0灌溉单产（kg/hm2）389.5388.2380.1350.8348.8368.8298.5364.6灌水次数66564331灌溉定额（m3/hm2）135135115135907065201.4水源

灌区南部为水库下游河道，灌溉季节，水库可按1m3s-1/万亩的流量给灌区供水，供水时在水库管理处南的河水位为79.0m，汛期洪水位为81.5m。1.5气象据当地气象站36年统计资料，多年平均降水量为652mm，降水主要集中在6、7、8三个月，年际变化甚大，年内分配亦不均匀；多年平均水面蒸发量为1513mm；最大冻土层深度为0.5m；灌溉季节日间风速在1.5~3.2m/s间，多年平均值为2.7m/s，风向基本上是西南和南东南两种情况，喷灌在整个白天进行，夜间不作业。2023/6/26631.6动力

供电有保证。水库施工时有一台变压器供料场和工程指挥部办公及生活用电，水库建成后，这台变压器仅供管理处办公及照明用电，容量颇有余裕，可以承担灌溉负荷，但如喷灌系统配套动力功率超过50kw，则需考虑增容及另备专用变压器。电费统一由管理处支出，为0.15元／KW·h。1.7交通灌区附近有公路干线，公路支线则贯穿灌区南北，灌区到附近火车站约20km，外地设备由铁路转运也较方便。1.8其它水库有土建工程施工及输配电工程安装的技术队伍。喷灌系统的设计、设备购置和安装均委托喷灌工程公司进行。2023/6/26642.设计内容根据基本资料及水库管理部门的条件，确定设计内容范围如下：

2.1管道系统各级管道布置，管材选择，管径、管长及连接方式的设计，控制设备的选择，喷洒器的选型及工作参数的确定等。2.2加压泵站水泵选型，水泵工作范围的确定，水泵安装高程的计算，配套动力的选择等。2.3水源工程水量平衡计算，确定是否需要建设蓄水工程等，如需修建工程，应进行规划和结构设计

2.4运行方案轮灌编组、工作制度的确定，不同灌水定额情况下的运行参数等。2.5设备投资预算及经济分析包括喷灌系统设备明细和投资预算，土建工程投资估算，运行费用计算等。经济分析要求用动态法，计算效益费用比和还本年限。2023/6/26653.灌水定额和灌水周期的拟定

2023/6/2666

2023/6/26674.管道系统总体布置

灌区地势南低北高，公路贯穿南北将其分为东西两块，因此宜分两区布置，尽量减少管线穿越公路。按东西两块面积之比约为2：3。可大致将西块分为3个小区，东块分为2个小区，每个小区面积约为100亩，在灌水周期的5天内，各小区内部可进行单支管轮灌。现考虑两种布置方案，如下图。图中实线表示第一方案，虚线表示第二方案，点划线为地块边界。2023/6/26682023/6/2669

第一方案的优点是配水分干管东西向布置，不受地形坡度影响，各支管入口压力比较均衡，干管和输水主干管串联，因此实际上只有三级管道，千管的长度也比较短。第二方案的优点是支管沿等高线布置，无逆坡支管，输水管虽有两级，但干管已分流，管径可减小，输水配水管道的总长度也较短。对两个方案的输配水管道进行经济比较如表（管材为PVC管，流量和管径按控制面积估算)。从表可看出，第二方案输配水管道亩投资较低，而支管又无逆坡情况，投资小，因此确定采用第二方案。2023/6/2670流量（m³/h）管径(mm)第一方案第二方案管长（m）单价（元）复价（元）管长（m）单价（元）复价（元）3010084027.92343636027.9100446015038045.2217183.672045.2232558.4902002069.971399.422569.9715743.25150250230110.92550740110.94436合计（元）6752662781.65亩投资（元/亩）135.05125.565.选择喷头，确定组合间距

因系小区的轮灌，采用单支管的运行方式，如有特殊情况，则另行处理。5.1确定控制喷灌质量的参数由土壤允许喷灌强度值数据可知砂壤土的允许喷灌强度为ρ=15mm/h,

因平均坡度小于5%不用折减。风向多为西南、南东南，相当于与支管成45°和67.5°。由下表可知当风速为2.7m/s时选Ka=0.9、Kb=1.2,因风向夹角为45°~67.5°，调整为：Ka=1.0Kb=1.1

PY1型喷头不等间距布置时的最大间距射程比2023/6/2671设计风速(m/s)最大间距射程比垂直风向平行风向0.3~1.611.31.6~3.41~0.81.3~1.13.4~5.40.8~0.61.1~1考虑到本例中最不利情况为风向夹角为45°的情况。由下表查得公式计算风系数Kw(0°)=1.12×2.70.302=1.51Kw(90°)=1.08×2.70.194=1.31则Kw(45°)=（1.51+1.31）/2=1.41不同运行情况下的风系数Kw值2023/6/2672运行情况Kw单喷头全圆喷洒1.15v0.314单支管多喷头同时全圆喷洒支管垂直风向1.08v0.194支管平行风向1.12v0.302多支管多喷头同时喷洒12023/6/2673

5.2选择喷头及其参数蔬菜及花卉的适宜雾化指标为4000~5000，粮食作物、经济作物及果树为3000~4000，牧草、饲料作物、草坪及绿化树木为2000~3000。花生属经济作物，雾化指标不应低于3000~4000，考虑到在花针期需要喷灌，以取其上限较妥。根据喷头性能，选PY120喷头，工作压力p=300kPa,嘴径d=7mm，此时流量q=2.96m³/h，射程R=19m，ρs=2.63mm/h。选择本组参数主要考虑两个因素，一是ρs较小，为了应付可能出现的相邻两支管同时喷洒的情况，另一是按布置方案，支管流量约在30m³/h左右，按喷头流量q=2.96m³/h，正好是10个喷头，管长也大致适宜。选择这一组参数时故雾化程度和设计喷灌强度均满足要求。2023/6/2674

2023/6/26756.拟定喷灌工作制度

6.1确定喷头工作点及支管位置先绘出草图，如下图，在西、东两区中间标出一、二干管位置，再由北边界开始，间隔9m布置第一条支管，以后每隔18.3m布置一条，一、二干两侧均如此处理。再由每条支管入口后9m处布置喷头工作点，再沿支管每隔18m布置一个工作点，最后将支管编号，整个灌区有102个支管工作的位置，有999个喷头工作点。2023/6/26766.2计算喷头在工作点上喷洒的时间

喷头在一个工作点上喷洒的时间计算公式为式中：t—喷头在工作点上喷洒的时间（h）；m—设计灌水定额（mm）；a—喷灌沿支管的布置间距（m）；b—支管的布置间距（m）；q－喷头流量（m3/h）；η—喷洒水利用系数。2023/6/2677即喷头在工作点上喷洒时间为3.34h，相当于3小时20分。6.3计算支管每天可喷洒的工作位置数为充分利用每天可能的喷灌时间，也避免在刚喷灌过的湿地上拆装支管，确定配置两套备用移动支管，因此支管的拆装不占用喷洒作业时间。根据基本资料提供的情况，喷灌不在夜间作业，白天则有14h可以工作，根据公式每日可喷洒的工作点数式中：nd—一天喷洒的工作点数（次）；td—设计日灌水时间（h）；t—一个位置工作时间（h）。代入公式，即取n=4，即支管每天可喷洒4个位置，由布置示意图知，相应地喷头每天可喷40个工作点。2023/6/26786.4计算每次同时喷洒的支管数

同时工作支管数计算公式：式中：np—同时工作支管数（个）；Np—灌区支管总数（个）；nd—每日喷洒的工作点数（h）；T—设计灌水周期（d）。由于灌区布置的支管位置数总共有102条，东区南部四条支管最短，可合并为两次喷洒，因其喷头数为11个，接近10个，所以影响整个系统流量的幅度甚小，这样即可用100个支管位置进行计算，此时即每次轮灌同时需用5条支管。2023/6/26797.编制轮灌顺序、确定各级管道的设计流量

7.1编制轮灌顺序因每次需工作5条支管，为分散流量、避免增大管径，将整个灌区按一干、二干的配水部分划为5小区，对应于BC、CD、DE和FG、GI管段，每个管段控制的支管工作位置见下表2023/6/2680由于各小区绝大多数情况下只有一条支管工作，可互不干扰，但每一小区的支管工作顺序组合起来之后对B,F两点的压力影响并不小，现将比较后的较好的轮灌顺序列入下表中2023/6/26817.2确定各管段的设计流量在BC,CD,DE和GI四个区内，管道入口流量不随轮灌顺序改变。在FG区，轮灌序号为6~8时，入口流量为19q;序号为9、10时，入日流量为21q;其余为20q。由于FG区大部分时间均为20q及其以下，所以取设计流量20q，其余四区设计流量分别为10q、20q、30q。现将其连同管段长和首末端地面高差列入下表。2023/6/2682管道名称管长（m）设计流量（m³/h）首末端高差Z末-Z首（m）一干DE段18329.6+1.77一干CD段18359.2+1.13一干BC段16588.8+0.7一干AB段4588.8+0.1二干GI段18329.6+1.23二干FG段18359.2+1.14二干AF段33959.2+0.1主干OA段39.5148+1.1支管17129.6-0.19~+0.222023/6/2683由上表看出，系统流量Q=148m³/h小于来水流量Q0=1/1000×493×3600=177.48

m³/h,因此不必设计蓄水调节工程。8.管道设计及水力计算

2023/6/2684沿程水头损失计算式2023/6/2685式中：d—支管管径（mm）；b—管径指数；f—摩阻系数；m—流量指数；Q—支管流量（m3/h）；F—多口系数；L—支管长度（m）。

2023/6/26868.2干管设计

干管选择浙江产钢丝网水泥压力管，节长3m，先用经济管径法初选，待进行水力计算后调整管径。参考邻县试验成果，在干旱年平均灌溉定额为13m3/亩，折合为130X1.5=195mm，干管每年工作小时数为按动态法求经济管径，按下式D=K(tnXd)αQβ式中：D——干管的经济管径（m）tn

——干管每年工作小时数Xd——电价(元/千瓦时)Q——干管设计流量（m³/h）K，α，β为系数即：2023/6/2687管段ABAFBCCDDEFGGI设计流量(m³/h)88.859.288.859.229.659.229.6经济管径(m)186.2153.3186.2153.3109.9153.3109.9实选管径(mm)2001502001501501501502023/6/2688各管段的经济管径及实选管径列入下表中

干管配水段三通、渐缩管等均用铸铁管件;干管输水段与配水段连接处设镇墩，干管与支管连接处用专用给水栓，给水栓底座通过渐缩管与干管上三通用法兰连接。连接处设阀门井;干管与主干管连接处分别设置干管闸阀，并设阀门井。

8.3主干管设计

主干管分两段，一段为泵的出水管，长2m左右，另一段OA与两干管连接，长为39.5m，需过公路。前者裸露于外，选用钢管；后者仍采用钢丝网水泥压力管。主干管管径仍用经济管径法计算。水泵出水口段：Q=148m³/h，tn=455h，D=205.8mm，实选内径待选泵后确定。OA段：

Q=148m³/h，

D=238.8mm因管短，实选内径为200mm的钢丝网水泥压力管。2023/6/2689

2023/6/2690设计水头按下式计算：H=Zd-Zs+hs+hp+∑hf+∑hj式中：H—喷灌系统设计水头（m）;Zd—典型喷点的地面高程（m）；Zs—水源水面高程（m），(动水位××m);Hs—典型喷点的竖管高度（m）；Hp—典型喷点的工作压力水头（m）;∑hf—由水泵进水管至典型喷点喷头进口处之间管道的沿程水头损失（m）；∑hj—由水泵进水管到典型喷点喷头进口处之间管道的局部水头损失（m）。2023/6/2691

2023/6/2692

2023/6/2693

8.4.2.2局部水头损失局部水头损失均用下式计算：式中：

——局部水头损失(m)；

——局部水头损失系数；

——管中流速(m3/s)；

——重力加速度，为9.8m/s2。2023/6/2694

2023/6/2695局部损失系数表

8.4.3干管配水段入口压力水头8.4.3.1一干配水段入口压力水头HB一干管配水段入口在B点，其压力水头HB是DE段支管石的入口压力水头Hl加上此入口到B点的水头损失hw。如果DE段支管入口高于B点，则再加上两者的高程差，反之减去高程差。由于在各轮灌序号DE段支管的位置不一样，CD、BC段的支管位置也不同，因此高程差和水头损失均不相同，需要逐一计算，计算结果列入下表。在计算中，DE段支管入口水头Hl=34.43，是最大值，由于最小值为34.02，相差极微，为安全计，一律使用最大值计算，由此引起的喷头流量误差不足0.1%。2023/6/2696

2023/6/2697一干、二干配水段表

8.4.3.2二干配水段入口压力水头HF二干管配水入口在F点，其压力水头HF的计算方法与一干管配水段相同。为便于比较，计算结果也列入下表中。2023/6/2698

8.4.4干管入口压力水头

系统的一、二干管入口均在A点，两干管在A后分别设有控制闸阀，因此A处所需的压力水头，可由一干和二干分别算出，即HA1、HA2，按下表初选的管径、不同轮灌顺序时的流量和管长，分别计算输水段中的水头损失，加上HB或HF，得HA1=40.12~41.34m，HA2=42.17~43.3m。2023/6/2699管段ABAFBCCDDEFGGI设计流量(m³/h)88.859.288.859.229.659.229.6经济管径(m)186.2153.3186.2153.3109.9153.3109.9实选管径(mm)200150200150150150150

此时HA应该采用大值HA2计算，而在一干则需要阀门削减这部分多余水头，这不够合理。改善的方法可以采用减小AB段管径，使投资降低，也减小了一干的多余水头，使HA1接近HA2；也可以采用增大AF段管径，减小AF段的水头损失，使HA2接近HA1，此时运行费用降低，但投资增加。两方案比较的结果列入下表。方案比较表2023/6/26100

2023/6/26101

2023/6/261029.1设计扬程和设计流量

9水泵与动力机选配2023/6/26103

2023/6/261049.2设计扬程和设计流量

2023/6/26105根据设计流量和设计扬程选择两台4BP50型喷灌用离心泵，其性能下表所示。型号流量Q（m3/h）扬程H（m）转速n（r/min）功率（KW）允许吸上真空高度〔Hs〕（m）辅功率p配套功率4BP50608010012055.252.748.844.0290012.014.51774.579.079.677.07.87.017.318.722

选择两台Y160L-2型电动机与之配套，其功率为18.5KW，转速为2930r/min。9.3水泵参数校核

2023/6/261069.3.2水泵效率范围

喷灌系统的流量范围为145.04~150.96，在两台4BP50水泵并联后，其工作范围对应的效率范围为，是在高效区内。9.3.3水泵安装高程校核

水泵安装高程之最大值按下式计算

今将水泵安装于Zp=82.5m高程，安全可行。2023/6/26107

10.1喷灌系统平面布置图10绘制设计图样2023/6/26108喷灌系统平面布置图10.2主干、一干与二干纵剖面图管道纵剖面图2023/6/261092023/6/26110管道纵剖面图10.3管系结构示意图管系结构示意图2023/6/2611110.4阀门井示意图阀门井示意图2023/6/26112

喷灌系统的主要设备及投资列入下表中，计392207.60

元；土建工程部分经与水库管理处一同估算为58196元，施工安装和设计费以及运输等费用共70078元，利润15614.4元、税金17262.29元、管理费52048.16元，总计为605406.45元，考虑10%不可预见费60540.65元，总投资为665947.10元，系统控制面积为494亩，亩投资为1348.10元/亩。11主要设备与投资预算2023/6/2611323600.007200.0023400.006800.0011500.001500.001444.00616.00868.00544.00290271.3278682.80150417.0062550.00290446.40129456.00140446.4062496.002030.24604.802085.001700.002096.001920.0015512.962008.8015564.8010044.005158.202968.202023/6/26114喷灌系统的主要设备及投资2315.00630.003180.00540.001220.00220.0045190.008550.0011240.002640.001300.00300.001120.00120.005565.003575.002160.00320.00295.00190.002125.00250.00190.0090.00384.00252.002204.00408.00296.00192.002220.00440.002046.00920.002240.00480.002023/6/26115喷灌系统各类设备折旧费1

100m

3000.00￥392,207.6012.1.1折旧费12技术经济计算2023/6/2611612.1年费用计算项目投资（元）折旧年限（年）折旧系数折旧费（元）年平均大修费率（%）年平均大修费（元）水泵机组及电气设备15500200.067211041

PVC管141232400.0432661091.01412.3铝管191952150.08377160792.03839.1喷头1004450.21842193

铁管件等17547300.051018951.0175.5阀门及冲水设备3500200.067212351.552.5仪表类设备1400100.1172164

低压输电线路3000100.043261291.030土建工程设施58196300.0510129681.0103.2喷灌系统各类设备折旧费

2023/6/26117由基本资料由下表知，不灌平均单产为273.9kg/亩，喷灌平均单产为361.2kg/亩，增产为87.3kg/亩，按每千克1元计，灌区494亩总增产为B=43126.2元，因试验对比其它投入和措施均相同，所以不再乘分摊系数。12.2效益计算2023/6/2611812.3.1效益费用比12.3效益计算12.3.2还本年限

由于效益费用比R=6.37，远大于1.2，而还本年限也只有3年，所以本项工程的兴建将会有较好的经济效益。2023/6/26119微喷灌设计示例

1202023/6/262023/6/26目录1.灌区基本情况2.灌溉方法的选择3.系统规划4.灌溉用水量计算5.输配水管网设计1212023/6/262023/6/261.灌区基本情况

我国北方某林场位于一水库南岸的一个半岛上，包括3个山头，总占地面积约1300亩。东、北、西三面环水，水源条件很好。现除已种植大盆松、柏、刺槐和枫树外，还种有160亩苹果、挑、李等果树。林场计划在此基础上，两年内扩大苹果的种植面积至300亩，并改建与新建灌溉系统，解决这300亩果园的灌溉问题。1222023/6/26

1.1地形本灌区属山地果园，灌溉地块分别分布在放射状的3个山头上，沿山梁走向的地面坡度不大。果园中山坡的坡度约为10~20%，沿果树种植走向的坡度约为1~6%。测有1：2000的地形图。1.2气象

年平均气温11.5℃，最高温度40℃，最低温度一19.5℃。无箱期205天左右。多年平均降雨量600mm，集中在六、七、八、九4个月内，其降雨童占全年的80%左右，冬、春少雨、雪，易形成春旱。年平均蒸发量1900mm左右，其中五、六、七3个月的蒸发量约占全年的45%。春、夏多南风，风速平均为26m/s。最大冻土层深80cm。1232023/6/26

1.3土壤

本区土层较薄，表层20~30cm属风化土，以下为风化岩，透水性很强，保水性差，质地为砂土。土壤容重为14.3g/m3，最大田间持水量为35%(体积比)，允许喷灌强度为14mm/h。土壤呈中性，PH值为6.8。1.4水文水源为某大水库，水量充足，但水位变化较大，汛期内水中含有泥沙与杂草等。1242023/6/26

1.5作物

需灌作物以苹果为主，间有少量的桃、核桃和红果等。种植间距一般为6x6m，但老果园规格不一。果树主要沿等高线种植，梯田的种植坡度多在1~6%之间。中山为老果园，果树分布零散；北山与南山为新建果园区，种植相对集中。1.6原有水利设施林场原有抽水站及供地面灌溉用的管道和小型蓄水水池，抽水站电源的容量不够大、扩建时要重新架线。1252023/6/262.灌溉方法的选择

该林场原有的灌溉系统与生活用水系统结合，通过二级泵站将水库的水抽送到蓄水池，再经过管道自流送往生活区与各片果林，在灌溉季节用橡皮管引水灌溉。这样不单劳动强度大，而且由于地形陡，常常发生顺坡连续串灌，引起土壤冲蚀;又由一于土层薄、保水力差，风化石层渗漏严重，所以水的利用系数和劳动生产率郝很低。为了改变这种状况，曾对滴灌、喷灌和微喷作了比较，考虑到滴灌的堵塞问题严重，喷灌的耗能大且与挂果期间频繁的杀虫相干扰，因此决定采用树下微喷灌的方法。1262023/6/263.系统规划该系统准备一次规划分期实施。第一期工程包括可供300亩用水的抽水设备和输水干管、120亩的田间工程以及将灌溉系统与生活用水分开；具余工程均安排在第二期。1272023/6/26

3.1取水方式的确定与首部规划

果园三面环水，可以分散就近取水，也可以集中取水分散使用。考虑到水库水位涨落较大，水边线的进退幅度变化较大，需采用滑道式或浮动式泵站取水，如果采用分散取水方案，不但工程造价高而且管理也不便，因此决定采用在西北原有泵站处集中取水，两级提水，充水利用原有泵房与滑道设施的方案。在第二级抽水站出口处设筛网式过滤器与差压式隔膜施肥罐，进行水质处理与施肥灌溉。具体系统平面布置图见图1：1282023/6/26129图1系统平面布置图2023/6/26

3.2轮灌区的划分

将300亩果园按地形条件与分布情况划分为面积大致相等的6个续灌区，每区约50亩。第一期工程仅一、二区受益。每个续灌区内再分为3个轮灌区。实行区间续灌，区内轮灌的方式进行灌概，这样既能减小干管或分千管的断面又便于均衡各作业组的用水需求。具体分区如下：

I.区中山干管东部II.区中山干管西部III.区中山干管阴坡IV.区北山干管V.区南山干管东部VI.区南山干管西部1302023/6/26

3.3管道系统的布置

管道系统基本上按干、分干、支、毛四级布置，个别地方因地形或原有种植的要求还分支管，共五级。干、分干管沿灌区最高处(山脊)布置，以便于控制各灌水单元。北山与中山灌区多成带状分布，干管与分干管、分干管与支管按传统方式相互垂直布置。南山灌区各灌水单元较为分散，分干管的布置按最小树生成法原理布置，以缩减输水距离和降低工程造价。支(分支)管、毛管组成灌水单元，各灌水单元间进行轮灌。一般支管(分支管)垂直等高线布置，所以毛管沿果树行即沿等高线布置。在管道最高处设排气阀；在最低处设泄水阀，在支、毛管的末端设排水冲洗阀，以作冬季排水与必要的冲淤用。在每灌水单元的首部设次级过滤器及调压阀，启闭阀各一个。1312023/6/26

4.灌溉用水量计算4.1作物需水量EP

因缺乏当地微喷试验资料，参考邻近地区苹果的滴灌试验资料，取参考作物腾发量Eo=6mm/d，苹果的作物系数Kc=1.15,覆盖率对腾发量的影响系数Cy=0.83，则设计需水量为：Ep=CyKcEo=0.83×1.15×0.83=5.272(mm/d)1322023/6/26

1332023/6/26

1342023/6/26

由于这种喷头射程较近，可按图2固定式微喷头布置形式示意图中的（b）的形式布置。因喷头的设计喷水量采用44L/h，故每天的灌水时间为15.64h。图2

固定式微喷头布置形式示意图1352023/6/26

2023/6/26136

5输配水管网设计输水管的水力设计是在各灌水单元的配水网设计基础上进行的。输水管的具体设计与一般灌水系统的完全一样，在此不再累述。关于灌水单元的配水管网设计以中山干东端的一支为例，详见下图：1372023/6/26

138图3中山干管一支管灌水单元平面图2023/6/26

1392023/6/26

1402023/6/26

141图4多元图解设计曲线图2023/6/26

1422023/6/26

5.3毛管水力设计由于本灌水单元内地形变化不规则，可取单元内的首、末与中间三条毛管(即毛12、毛1与毛6)，作典型进行图解。图解时，分别绘出各毛管相应的地形变化与规定的压力允差值（1.6），用毛管可能应用的水头损失工作曲线(即13、14、17号)进行图解，求得各管段的管径与长度（图5-a~c），并把结果标注在单元图（图3）上。将这三条毛管上的相应尺寸的变径接头用虚线连接，则虚线与其它毛管的交点即为该毛管相应变径接头的位置；两相邻虚线截取的毛管长度为该管径的推算长度。在图解毛6，选择管径为10mm与13mm管段长度时，应照顾到毛1与毛12相应变径接头连接的位置，使毛1、毛6与毛12各变径接头的连线尽可能成一直线。1432023/6/26

144图5-a毛管1图解设计图5-b毛管6图解设计图5-c毛管12图解设计2023/6/26

5.4支管水力设计5.4.1支管上各段管径与其长度的确定本支管的前端有4.8m为单纯输水长度，为简化水力计算，仍设全支管为均布的多口出流，故全长都可使用多元图解法设计。首先根据支管经过的相对地形变化与规定分配的压力允差0.4m，绘出压力允差区，再应用可能使用的水头损失曲线(号码为7、11、14和17）进行图解(图6)。然后将求得的各段管径与长度绘在灌水单元平面图(图3)上。1452023/6/26

146图6支管图解设计2023/6/26

1472023/6/26

现A1比A低0.25m，故A1点的压力应为：HA1=171.2-0.25=170.95（m）

压力调节阀与启闭阀的水头损失各为0.1m，次级过滤器的水头损失为0.3m(按产品性能确定)，所以灌水单元进口处要求的压力为：H1=170.95+0.1+0.1+0.3=171.45(m）1482023/6/26第三部分、灌溉排水工程

2023/6/26149150一、农田水分状况和土壤水分运动

农田水分状况系指农田地面水、土壤水和地下水的多少及其在时间上的变化。（一）农田水分状况1、农田水分存在的形式

农田水分存在三种基本形式，即地面水、土壤水和地下水，而土壤水是与作物生长关系最密切的水分存在形式。2023/6/26151

2、旱作地区农田水分状况

旱作地区的各种形式的水分，并非全部能被作物所直接利用。

旱作物田间(根系吸水层)允许平均最大含水率不应超过田间持水率，最小含水率不应小于凋萎系数。3、水稻地区的农田水分状况

水稻是喜水喜湿性作物，保持适宜的淹灌水层，能对稻作水分及养分的供应提供良好的条件；同时，还能调节和改善其它如湿、热及气候等状况。但过深的水层(不合理的灌溉或降雨过多造成的)对水稻生长也是不利的，特别是长期的深水淹灌，更会引起水稻减产，甚至死亡。2023/6/261524、农田水分状况的调节措施农田水分过多的原因，有以下几方面：降雨量过大；河流洪水泛滥，湖泊漫溢，海潮侵袭和坡地水进入农田；地形低洼，地表水汇流和地下水位上升；出流不畅等；

当农田水分过多时，应针对其不同的原因，采取相应的调节措施。排水(排除多余的地面水和地下水)是解决农田水分过多的主要措施之一。2023/6/26153降雨量不足；降雨形成的地表径流大量流失；土壤保水能力差，水分大量渗漏；蒸发量过大等。

当农田水分不足时一般应采取增加来水或减少用水的措施，增加农田水分的最主要措施就是灌溉。无论水田或旱地，都应注意改进灌水技术和方法，以减少农田水分蒸发和渗漏损失。农田水分不足的原因，有以下几方面：2023/6/26154（二）土壤水分运动1、入渗条件下土壤水分运动

降雨和灌水入渗是补给农田水分的主要来源。入渗速度、总量和入渗后剖面上土壤含水率的分布，对拟定农田水分状况的调节措施有重要意义。2023/6/26155

在形成水层以前，土壤入渗速度的大小决定于降雨或灌溉强度。随着入渗时间的延长，入渗能力逐渐减弱，当降雨或灌水强度超过入渗能力时，田面将形成水层。在这种情况下土壤的入渗速度将决定于土壤的入渗能力。在一定的土壤质地和初始含水率条件下，降雨或灌水强度不同，入渗过程有一定差异。2023/6/261562、蒸发条件下土壤水运动

土壤水的蒸发，发生在土壤的表层，其强度一般取决于两个因素，一为外界蒸发能力。即气象条件所限定的最大可能蒸发强度；二是土壤自下部土层向上的输水能力，其数值随含水率的降低而减小。表土蒸发强度决定于二者的较小值。在土壤的输水能力大于外界蒸发能力时，表土蒸发强度等于外界蒸发能力(常以水面蒸发来表征)，在外界蒸发能力大于土壤的输水能力时，表土蒸发强度以上壤的输水能力为限。2023/6/26157二作物需水量和灌溉用水量（一）作物需水量

作物需水量的大小与气象条件(温度、日照、湿度、风速)、土壤含水状况、作物种类及其生长发育阶段、农业技术措施、灌溉排水措施等有关。这些因素对需水量的影响是互相联系的，也是错综复杂的。2023/6/26158（二）作物灌溉制度

农作物的灌溉制度是指作物播种前(或水稻栽秧前)及全生育期内的灌水次数、灌水周期和灌水定额以及灌溉定额。三个重要概念：

灌水定额是指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量。

灌溉定额是指作物全生育期的各次灌水定额之和。灌水定额和灌溉定额常以m3／亩或mm表示。2023/6/26159（三）灌溉用水量

灌溉用水量是指灌溉时需从水源取用的水量而言，它是根据灌溉面积、作物种植情况、土壤、水文地质和气象条件等因素而定。灌溉用水量的大小直接影响着灌溉工程的规模。2023/6/26160三灌溉水源和取水方式（一）灌溉水源

灌溉水源是指天然资源中用于灌溉的水体，有地面水和地下水两种形式，其中地面水是主要形式。（二）灌溉取水方式

灌溉取水方式，随水源类型、水位和水量的状况而定。利用地面径流灌溉，可以有各种不同的取水方式，如无坝引水、有坝引水、抽水取水、水库取水等；利用地下水灌溉，则需打井或修建其它集水工程。现分述如下：2023/6/26161地表水取水方式（1）无坝引水2023/6/26162(2)有坝(低坝)引水2023/6/261631）拦河坝2）进水闸A侧面引水B正面引水3）冲沙闸4）防洪堤2023/6/26164(3)抽水取水(4)水库取水2023/6/26165四灌溉渠道系统

灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统，包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分。2023/6/26166（一）灌溉渠系规划1灌溉渠系的组成

灌溉渠系由各级灌溉渠道和退（泄）水渠道组成。灌溉渠道按其使用寿命分为固定渠道和临时渠道两种：多年使用的永久性渠道称为固定渠道；使用寿命小于一年的季节性渠道称为临时渠道。按控制面积大小和水量分配层次又可把灌溉渠道分为若干等级：大、中型灌区的固定渠道一般分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级；在地形复杂的大型灌区，固定渠道的级数往往多于四级，干渠可分为总干渠和分干渠，支渠可下设分支渠，甚至斗渠也可下设分斗渠；在灌溉面积较小的灌区，固定渠道的级数较少。农渠以下的小渠道一般为季节性的临时渠道。2023/6/261672.灌溉渠道和排水沟道的配合A灌排相间布置B灌排相邻布置水源水源干渠干渠2023/6/261683.渠系建筑物的规划布置1）引水建筑物2）配水建筑物主要包括分水闸和节制闸。从河流无坝引水灌溉时的引水建筑物是渠首进水闸，有坝引水时是由拦河坝、冲沙闸、进水闸等组成的灌溉引水枢纽。需要提水时在渠首修筑水泵站。2023/6/26