农田灌溉与排水技术

五、微灌设备－管道与管件


管道是微灌系统的主要组成部分，各种管道与连接 件按设计要求组合安装成一个滴灌系统输配水管水 。 管道与连接件在微灌工程中用量大、规格多、所占 投资比重大，所用的管道与连接件型号规格和质量 的好坏，不仅直接关系到微灌工程费用大小，而且 也关系到微灌能否正常运行和寿命的长短。
球阀
各级管道末端，冲洗管道
逆止阀
系统首部，防止肥料或农药倒流
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进排气阀
系统首部或管道系统高处 水泵开启时，防止在管道中产生气体
水泵关闭时，防止在管道中产生真空
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压力表
水表
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四、微灌系统－灌水器
1、灌水器


灌水器的作用是把末级管道中的压力水流均匀地 灌到作物根区的土壤中或作物的叶片上。 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。
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大棚滴灌
大田滴灌
3.3 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。 微喷头主要有旋转式、折射式、离心式、缝隙式四 种。
1. 射流式
2. 离心式 3. 折射式 4. 缝隙式
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1) 旋转式微喷头。


旋转式微喷头一般由三个零件构成，即折射臂、支 架、喷嘴，喷嘴在水流反作用力下旋转，从而进行 旋转式喷洒。旋转式微喷头有效湿润半径较大，喷 水强度较低。 由于有运动部件加工精度要求较高，并且旋转部件 容易磨损，因此使用寿命较短。
二、微灌系统的组成
1、微灌系统的组成
微灌系统由水源、首部枢纽、输配水管网和灌 水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等组成。 1）水源。 河流、渠道、湖泊、水库、井、泉等均可作为 微灌水源，但其水质需符合微灌要求。 2）首部枢纽 首部枢纽包括水泵、动力机、肥料和化学药品 注入设备、过滤设备、控制阀、进排气阀、压力 表、流量表等。




对土壤和地形的适应性强。适应不同地形和不同土 壤质地。 地温降幅很小。微灌的运行方式是采用浅灌勤灌的 方式，每次灌水量很小，因而几乎不会引起地温下 降。 增产。土壤水、肥、热、气状况处于最佳，给作物 提供更佳的生存和生长环境，使作物产量大幅度提 高。一般增产幅度达30%。 微灌可以结合施肥、打药，便于农田管理。适时适 量地将水和营养成分直接送到作物根部，提高了水 和肥料利用率。
目是指每平方英吋 筛网上的空眼数目




有沉沙（淀）池、初级拦污栅、旋流分沙分流器、 筛网过滤器和介质过滤器等。 可根据水源水质条件，选用一种组合。 筛网过滤器的主要作用是滤除灌溉水中的悬浮物质 ，以保证整个系统特别是滴头不被堵塞。一般要清 除直径75微米的泥沙，需用200目的筛网。 砂砾料过滤器是用洗净、分选的砂砾石和砂料，按 一定的顺序填进金属圆筒内制成的，对于各种有机 或有机污物、悬浮的藻类都有较好的过滤效果。 旋流分沙分流器是靠离心力把比重大于水的沙粒从 水中分离出来，但不能清除有机物质。
2、微灌的优缺点
与传统地面灌溉相比，微灌具有以下优点。




省水。微灌属于局部灌溉，减少了土壤表面的蒸发， 比地面灌可省水50%，比喷灌省水20%。 灌水均匀。微灌灌水均匀度高,一般可达80%－ 90%。 节能。比喷灌工作压力低，又比地面灌用水省，利 用系数高，因此节省。 节省劳力。微灌便于自动控制，因而可明显节省劳 力。
管上式滴头
管间式滴头
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3.2 滴灌带
滴头与毛管制造成一个整体，兼具配水和滴水 功能的毛管称为滴灌带，按结构可分为两种。 1) 内镶滴灌带

内嵌式滴灌带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。内嵌滴头有两种， 一种是片式，另一种是管式。
型号
壁厚 直径 滴头间距cm mm mm
折射式微喷头规格型号表
微喷头 孔径mm 0.5 压力kPa 流 量L/h 喷洒直径 m 21.6 0.7 SQWPXW 细雾折射 式 150 13 200 15 1.5 250 16.6 300 18 喷嘴颜 色 白色
流 量L/h
喷洒直径 m
25
1.7
27.8 30.5
粉红色
1.0 1.2
流 量L/h
1.65
1.65 1.7 1.7 1.8
SW15 0.375 SW18 0.457 SW40 1.015
内镶式滴灌带
迷宫式滴头
滴灌：将具有一定压力的水经过滤后通过管道滴头 均匀地滴入植物根部附近的土壤，是一种局部灌溉。
• • • • • Requires Less Water Delivery System Light Weight Can Add Fertilizers or Pesticides Can Used On Steeper Slopes High Cost
水源工程 首部枢纽 输配水管网 灌水器（滴头）
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三、微灌系统－首部枢纽
1、动力及加压设备

包括水泵、电动机或柴油机及其他动力机械，除自 压系统外，这些设备是微灌系统的动力和流量源 。
二、滴灌系统的组成
潜水泵 离心泵
电动机 柴油机
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2、施肥装置




微灌系统中向压力管道内注入可溶性肥料或农药溶 液的设备及装置称为施肥(药)装置。 化肥及农药注入装置和容器包括压差式施肥器、文 丘里注入器、隔膜式或活塞式注入泵，化肥或农药 溶液储存罐等。 它必须安装于过滤器前面，以防末溶解的化肥颗粒 堵塞滴水器。 化肥的注入方式有三种：一种是用小水泵将肥液压 入干管；另一种是利用于管上的流量调节阀所造成 的压差，使肥液注入干管；第三种是射流注入。



但是，微灌是利用压力管道输水并需要有过滤设备， 其系统投资一般要远高于地面灌；一般只用于水果、 蔬菜、花卉等产值高、收益高的经济作物。 目前全世界微灌面积约20万hm2，只占全世界总灌 溉面积的1%左右，其中我国约6.7万hm2。严格地 说，微灌不太适合大田粮食作物。 灌水器出口很小，易被水中的矿物质或有机物质堵 塞，出水不均匀，严重时会使整个系统无法正常工 作，甚至报废。
喷洒直径 m 流 量L/h
43.5
70
50
2.3 81
55.8
91.7
61
101
大红色
黄色
喷洒直径 m
流 量L/h
2.5
103. 120 5 134 147 蓝色
1.5
喷洒直径 m
2.5
温室内行走式微喷
3.4 微喷带





在薄壁塑料软管（盘卷后呈扁平带状）的管壁上直 接加工了以组为单位循环排列的喷孔，通过这些喷 孔出水进行节水灌溉的设备。（农业灌溉设备微喷 带NY/T 1361-2007） 微喷的喷孔采用激光打孔，精度高，出水均匀，抗 堵塞性能好,对水源要求低（干净水源无需过滤） 微喷带工作压力低（1～3m水头），节能效果明显。 微喷带投资少、工作压力低（1～3m水头）、体积 小、重量轻，安装使用方便。一般可使用2～5种 植季节。 灌溉时类似细雨滋润作物，喷洒水冲击力小，灌水 均匀、不伤害作物，尤其能明显降低温棚内湿度、 减少作物病害。特别适合温室、大棚、苗圃、果园、 花卉和大田作物使用。
旋转式微喷头规格型号表
微喷头 孔径mm 压力kPa 流 量L/h 喷洒直径 m 流 量L/h 喷洒直径 m 流 量L/h 喷洒直径 m 1.8 流 量L/h 喷洒直径 m 2.0 流 量L/h 喷洒直径 m 129. 5 70 150 43.5 200 50 5.5 81 5.8 103. 120 5 6 50 6.5 168 184. 5 黑色 134 147 蓝色 91.7 101 黄色 250 55.8 300 61 喷嘴颜 色 大红色
二、滴灌系统的组成
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二、滴灌系统的组成
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4、控制、量测、安全设备


水表和压力表，各种手动、机械操作或电动操作的 闸阀，如水力自动控制阀、流量调节器等。 安全保护设备如减压阀、进排气阀、逆止阀、泄排 水阀等。
闸阀 球阀 逆止阀 进排气阀
闸阀
开闭灌溉系统或单元
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二、滴灌系统的组成
2、 ຫໍສະໝຸດ Baidu水器要求
灌水器是滴灌系统的核心，要满足以下要求： 流量相对较低而稳定。在一定的压力范围内，每个 滴水器的出水口流量应在2～8L/h之间。微喷的灌 水器一般在240L/h以下； 抗堵能力强。水流通道断面最小尺寸在0．3～1． 0mm之间变化。由于滴头流道较小，所以很容易造 成流道堵塞。 水力学性能好，出水均匀，具有较好的消能功能。 结构简单，坚固耐用，造价低。
微灌管道与 低压管道、 喷灌的管道 有什么区别？
1、对微灌用管与连接件的基本要求



能承受一定的内水压力 耐腐蚀抗老化性能强 规格尺寸与公差必须符合技术标准 安装施工容易 价格低廉
1.0
1.2
SQWPXZ 旋转式
1.5
147. 175 6
6.5
200
222
棕色
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，。 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。折射式微喷头又称为雾化微 喷头。 折射式微喷头的优点是水滴小，雾化程度高，结构 简单，没有运动部件，工作可靠，价格便宜。
3）输配水管网 输配水管网包括干、支管和毛管三级管道。毛 管是微灌系统的最末一级管道，其上安装或连接 灌水器。 4）灌水器 包括滴头、滴灌带、微喷头、微喷带、涌水器 等。灌水器是微灌设备中最关键的部件，是直接 向作物施水的设备，其作用是消减压力，将水流 变为水滴或细流或喷洒状施入土壤。
滴灌系统的组成
微喷带性能表
名称
规格 直径（折径x单 层厚度）mm
每米 重克
工作压 力kPa 10-30 10-30
每卷长 度m 200 200
备注 双孔 0.45元/米 双孔 0.5元/米 多孔 1.2元/米 多孔 1.4元/米
微喷带 微喷带
φ25(40×0.15) 12-13 φ25(40×0.2) 15-16
微喷带
微喷带 增强微喷带 增强微喷带
φ40(64×0.25) 30-32
φ40(64×0.3) φ33×1 φ40×1 38-40
30-60
30-60 30-100 30-100
200
200 50/100 50/100
多孔 245元/100米
多孔 285元/100米
微喷带（喷水宽度可达5m。使用长度可达100m， 浇灌面积0.7亩，）
工作压 力kPa
每卷长 度m
单孔流量 L/h 80kPa 120kPa
SW8
SW12
0.2
0.3
16
16 16 16 16 50、100 20、30、50 、100
60-150
60-160 60-170 60-200 60-250
1000
1000 1000 1000 400
1.45
1.45 1.5 1.5 1.6
第四讲 微灌技术


第一节 喷灌技术 第二节 微灌技术 第三节 棉花膜下滴灌技术
第一节 微灌技术 Micro-Irrigation
一、微灌的种类与优缺点
1、微灌的种类


微灌是利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水 输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润 作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。 微灌系统主要有滴灌、微喷灌、渗灌、涌泉灌等 形式。下页有图
3、灌水器分类


灌水器是微灌设备中最关键的部件，是直接向作物 施水的设备，其作用是消减压力，将水流变为水滴 或细流或喷洒状施入土壤。 包括滴头、滴灌带、微喷头、微喷带、涌水器等。
3.1 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。 滴头流道直径一般在0.3－1.0mm，工作压力水头 为5－10m，流量不大于12L/h。 滴头按结构可分为：管间式滴头、管上式滴头、孔 口式滴头、微管滴头、压力补偿式滴头。 目前，滴头不再单独使用，滴头与毛管合在一起 生产，形成滴灌带。
二、滴灌系统的组成
压差式施肥罐
文丘里施肥器
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3、水质净化设备或设施：



微灌系统中灌水器出口孔径一般都很小，灌水器极 易被水源中的污物和杂质堵塞。 因此对灌溉水源进行严格的净化处理是微灌中必不 可少的首要步骤，是保证微灌系统正常运行、延长 灌水器使用寿命和保证灌水质量的关键措施。 灌溉水中所含污物及杂质分为物理、化学和生物等 三类。 微灌系统中对物理杂质的处理设备与设施主要有： 拦污栅(筛、网)、沉淀池、过滤器(水砂分离器、砂 石介质过滤器、叠片过滤器、筛网式过滤器)。