喷灌技术

喷灌技术
喷灌有显著的省水、省工、少占耕地、不受地形限制、灌水均匀和增产等效果，属先进的田间灌水技术。

与明渠输水的地面灌溉相比，喷灌节水30%～50%，粮食作物增产10%～20%，经济作物增产20%～30%，蔬菜增产1～2倍。

但喷灌也有一定的局限性，如作业受风影响，高温、大风天气不易喷洒均匀，喷灌过程中的蒸发损失较大等，而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。

茶园、露地蔬菜等且用固定式喷灌，大田作物可用机组式喷灌或移动（管道）式喷灌系统。

需注意的是，目前看来果树一般不适且用喷灌而且用微灌，因为喷灌容易击落果树花和幼果；喷灌难于结合施肥，而微灌容易做到这一点；喷灌投资一般高于微灌；微灌比喷灌更节水；微灌灌水量能更精确控制，确保灌水适时适量。

当然微灌也有需要注意的缺点：对管理人员责任心要求更高，要防止或及时排除灌水器堵塞。

设计资料：
1.喷灌系统的分类与选型
喷灌系统分管道式喷灌系统和机组式喷灌系统两大类。

(1)管道式喷灌系统
管道式喷管系统分固定式、移动式和半固定式三类。

固定式喷灌系统除竖管（也叫立管）外干管、支管都埋于地下，并有固定的首部枢纽（泵房、水泵、动力机等），这种喷灌系统投资较高，但管理比较方便；移动喷灌系统的所有管道都可移动作业，且水泵与动力机也是可以移动的，移动式喷灌系统可在不同田块移动作业，因此单位面积投资较低，其缺点是管理操作劳动强度较大；半固定式喷灌系统枢纽和主干管固定，支管和竖管可移动作业，半固定式的优缺点介与前两者之间。

目前看来，固定式喷灌系统应用最普遍。

一般的经济作物，如蔬菜、果树、花草等都宜选用固定式喷灌系统。

北方一些地区大田喷灌常选用移动式喷灌系统（铝合金管道）。

半固定式喷灌系统应用最少。

（2）机组式喷灌系统
机组式喷灌系统类型很多，按大小分可分为轻型、小型、中型和大型喷灌机系统。

南方地区河
网较密，宜选用轻型（手抬式）、小型喷灌机（手推车式），少数情况下也可选中型喷灌机（如绞盘式喷灌机）。

北方田块较宽阔，根据水源情况各种类型机组都有适用的可能性。

但对大型农场，则宜选大、中型喷灌机，大中型喷灌机工作较率较高。

2.喷头的分类与选型
喷头按工作压力分有低压喷头、中压喷头和高压喷头三种。

低压喷头指工作压力小于20kPa 的喷头，中压喷头指压力工作压力为200~500kPq的喷头，工作压力大于500kPa的称为高压喷头。

高压喷头很少用到。

中压喷头用得最多，一般大田作物喷灌都用中压喷头。

对于苗圃、幼嫩蔬菜或城市中的草地、花卉常用低压喷头。

目前用得较多的国产喷头有ZY喷头、PY型、PYS型等喷头。

进口喷头有美国的雨鸟、以色列的雷欧喷头等。

目前国产喷头质量已达到较高水平，而且价格明显低于进口喷头，因此一般情况下宜采用国产喷头。

如果您资金比较充裕，则选择进口喷头也是适宜的。

3.喷灌技术要素之一：喷灌雾化指标
初步选择喷头后应进行雾化指标校核。

雾化指标(Pd)计算公式为：
Pd=100Hp/d
式中：Hp为喷头的工作压力（kPa)；d为喷嘴直径(mm)。

设计雾化掼标应满足下表要求：
4.喷灌技术要互之二：喷灌均匀度
规范规定：“在设计风速下，喷灌均匀系数不应低于75%，但对于行喷式喷灌系统，不应低于85%。

”在实际设计中，喷灌均匀度是通过合理确定喷头组合间距而实现的。

国产喷头可
按根据“射程间距”比来计算合理的组合间距，即按下表确定喷头组合间距：
5.喷灌技术要素之三：喷灌强度
规范规定，喷灌系统设计喷灌强度不得大于土壤的允许喷灌强度。

当地面坡度大于5%时，允许喷灌强度应进行折减。

各类土壤的允许喷灌强度：
注：有良好覆盖时，表中数值可提高20%。

坡地允许喷灌强度降低值：
6.灌水定额与灌水周期
(1)灌水定额计算
式中：m为灌水定额(mm)；H为计划湿润层深(m)；γ为土壤容重（g/cm3）；η为喷灌水利用系数；β1、β2分别为适宜土壤含水率上限、下限（重量百分比）。

注意若田间持水率为12%，则应用12%或0.12代入上式，不能以12代入上式。

喷灌水利用系数按以下范围选取：
风速低于3.4m/s，η=0.8~0.9
风速为3.4~5.4m/s，η=0.7~0.8
湿润地区取大值，干旱地区取小值。

（2）灌水周期计算
式中，T为灌水周期(d)；e为需水高峰期日平均需水量(mm/d)。

7.管道水力计算
（1）管道沿程水头损失
为沿程水头损失（m)；Q为流量（m3/h)；d为管道内径（mm）；L为管长（m）；f 式中，h
f
为摩阻系数；m为流量指数；b为管径指数。

f、m、b取值表
多孔管支管的沿程水头损失应在上式基础上再乘以多口系数。

多口系数可计算也可查表。

（2）管道局部水头损失计算 计算公式为：
式中，ζ为局部阻力系数；v 为流速(m/s)；g 为重力加速度(9.81m/s 2) 建议采用本站在线计算进行管道水力计算（见首页）。

（注：支管管径应满足：支管上首末喷头处工作压力之差应小于喷头设计工作压力的20%)
8.系统流量与扬程
系统流量即为同时工作的喷头的总流量。

系统扬程按下式计算：
式中，Z d 为典型喷头处地面高程；Z s 水源水面高程；h s 地面至喷头进口以下0.2m 处的高度。

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