微灌工程技术
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1.微灌 2.微灌系统 3.微灌在中国
1.微灌
1.1定义： 微灌(microirrigation)，是按照作物需求，通过管道系
统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的 养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附 近土壤的一种灌水方法。
1.2.微灌的优点
1.2.1.省水 由于微灌是局部灌溉，减少了深层渗漏和地面蒸发。
1.2.4.增产 微灌能适时适量地向作物根区供水供肥，使土壤水分
保持在最佳水平，便于作物吸收水分和养分；微喷还可调 节田间小气候，为作物创造最佳的生长环境，与其他灌水 方法相比一般可增产30%左右。
1.2.5.对土壤和地形的适应性强 既适用于黏性土壤也适用于沙性土壤，由于是压力管
道输水，所以既适用于平地也适用于山坡丘陵地区。
2.1.3.输配水管网 输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求
输送分配到每个灌水单元和灌水器，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。
2.1.4.灌水器 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。
1.3.微灌的局限性
1.3.1.易引起堵塞 灌水器由于出水孔较小，易产生堵塞，严重时会使整
个系统无法正常工作，甚至报废。因此，微灌对水质的要 求较严，一般均应经过过滤，必要时还要经过沉淀和化学 处理。
1.3.2.可能限制根系的发展 由于微灌只湿润部分土壤，加之作物的根系有向水性，
这样会引起作物根系集中向湿润区生长。
1.3.3工程投资相对较高 一次性投资较高，与自流灌溉相比运行费用也高，因
此影响了此项技术的推广应用。
1.3.4.对管理的要求较高 由于微灌工程技术含量较高，设备较为复杂，因此对
管理人员的要求较高，管理水平将直接影响工程的使用寿 命。
2.微灌系统
2.1.微灌系统的组成 微灌系统通常由水源、首部枢纽、输配水管和灌水器
2.2.2.2.地下固定式微灌系统 与地表下滴灌类似，将所有微灌设备与器材埋入地下
进行灌溉。优点是不影响耕作，避免了反复的安装、拆卸， 延长了设备的使用寿命，缺点是不易检查堵塞状况。
2.2.2.3.移动式微灌系统 在灌水期间，毛管和灌水器由一个位置灌完后移向另
一个位置的灌水系统称为移动式微灌系统。按移动毛管的 方式又可分为人工移动和机械移动两种，与固定式系统相 比，移动式系统投资较低但运行管理费用较高。
2.2.微灌系统的分类
微灌系统可按水流出流方式和管道布置的不同形式进 行分类。
2.2.1.按灌水时水流出流方式分类
2.2.1.1.滴灌 滴灌是通过安装在毛管上的滴头或滴灌带等灌水器的
出水孔使水流成滴状进入土壤的一种灌水形式。滴灌水入 渗主要借助毛细管力的作用，在作物根部附近形成饱和区， 并向周围扩散。
滴 灌
2.2.1.2.地表下滴灌 地表下滴灌是将全部滴灌管道和灌水器埋入地表下面
的灌水形式。它与地下渗灌和通过控制地下水位的浸润灌 溉相比，区别仍然是仅湿润部分土体，故称地表下滴灌。
2.2.1.3.微喷灌 将水通过微喷头洒在枝叶上或树冠下灌水方法称为微
喷灌。它与喷灌的主要区别在于喷头压力低、流量小，一 般把水头5~15m、喷嘴孔径0.8~2mm、流量小于240L／h的 微喷划在微灌的范围内。
以及流量、压力控制部件和量测仪等组成。
微 灌 系 统 示 意 图
2.1.1.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。
2.1.2.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、压力流量量测仪表等。 其作用是从水源取水增压并将其处理成符合微灌要求的水 流送到系统中去。
2.2.2.4.间歇式微灌系统
又称脉冲式微灌系统，工作方式是每隔一定时间喷水一次，此 系统的灌水器流量比普通滴头流量大4~10倍。因灌水器孔口较大， 减少了堵塞，由于间歇灌水，避免了产生地面径流和深层渗漏损失， 但灌水器制造工艺要求高，设备成本也高
3.微灌在中国
微灌技术从20世纪 70年代开始商业化 应用，根据国际灌 排委员会的统计结 果，世界微灌面积 在过去30年间增加 了25倍，2013年达 到1 101.9万公顷， 占总灌溉面积的5%。
目前微灌面积较大的国家有印度、中国、西班牙、美国等。我国的 微灌从1974年起步，90年代后引进了国外先进的滴灌带和脉冲微灌 设备等生产技术，并在引进、化、吸收和自主创新的基础卜研制开 发了灌水器、过滤设备、施肥装置、控制计量装置等，品种、规格 日趋样化和系列化。90年代末，薄壁滴灌带的开发成功使微灌系统 的投资成本大幅下降，带动了应用面积的快速增加，微灌技术的发 展由零星示范转向规模化推广。
1.2.6.在一定条件下可以利用微咸水资源 实践证明，使用微咸水滴灌，作物仍能正常生长，并
能获得较高产量。但在干旱和半干旱地区，在灌溉季节末 期应用淡水进行洗盐，避免土壤恶化。
1.2.7. 省工
微灌是管网供水，操作方便，劳动效率高，而且便于 自动控制，因而可明显节省劳力；同时微灌是局部灌溉， 大部分地表保持干燥，减少了杂草的生长，也就减少了用 于除草的劳力和除草剂费用；肥料和药剂可通过微灌系统 与灌溉水一起直接施到根系附近的土壤中，不需人工作业。
溉是通过安装在毛管上的涌泉器形成的小股水
流，以涌泉的方式进入土壤的一种灌水形式。
涌 泉 喷 灌
2.2.2.按毛管在田间布置的方式划分
2.2.2.1地面固定式微灌系统 毛管布置在地面，在灌水期间毛管和灌水器不移动的
系统称为地面固定式系统。其适用于条播作物和果园灌溉。 这种系统安装、清洗、拆卸、检查均较方便，但易损坏、 老化和影响农业耕作。
一般比地面灌溉省水1/3~1/2，比喷灌省水15%~25%。
1.2.2.节能 微观系统采用低压运行，可降低泵站的能耗，一般工
作压力为50~150千帕，比喷灌低低得多,又因微灌比地面灌 省水,对提水灌溉来说意味着减少了能耗。
1.2.3.灌水均匀 微灌是精确灌溉，全系统能过做到有效地控制每个灌
水器的出流量，灌水均匀度可达80%~90%。
1.微灌
1.1定义： 微灌(microirrigation)，是按照作物需求，通过管道系
统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的 养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附 近土壤的一种灌水方法。
1.2.微灌的优点
1.2.1.省水 由于微灌是局部灌溉，减少了深层渗漏和地面蒸发。
1.2.4.增产 微灌能适时适量地向作物根区供水供肥，使土壤水分
保持在最佳水平，便于作物吸收水分和养分；微喷还可调 节田间小气候，为作物创造最佳的生长环境，与其他灌水 方法相比一般可增产30%左右。
1.2.5.对土壤和地形的适应性强 既适用于黏性土壤也适用于沙性土壤，由于是压力管
道输水，所以既适用于平地也适用于山坡丘陵地区。
2.1.3.输配水管网 输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求
输送分配到每个灌水单元和灌水器，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。
2.1.4.灌水器 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。
1.3.微灌的局限性
1.3.1.易引起堵塞 灌水器由于出水孔较小，易产生堵塞，严重时会使整
个系统无法正常工作，甚至报废。因此，微灌对水质的要 求较严，一般均应经过过滤，必要时还要经过沉淀和化学 处理。
1.3.2.可能限制根系的发展 由于微灌只湿润部分土壤，加之作物的根系有向水性，
这样会引起作物根系集中向湿润区生长。
1.3.3工程投资相对较高 一次性投资较高，与自流灌溉相比运行费用也高，因
此影响了此项技术的推广应用。
1.3.4.对管理的要求较高 由于微灌工程技术含量较高，设备较为复杂，因此对
管理人员的要求较高，管理水平将直接影响工程的使用寿 命。
2.微灌系统
2.1.微灌系统的组成 微灌系统通常由水源、首部枢纽、输配水管和灌水器
2.2.2.2.地下固定式微灌系统 与地表下滴灌类似，将所有微灌设备与器材埋入地下
进行灌溉。优点是不影响耕作，避免了反复的安装、拆卸， 延长了设备的使用寿命，缺点是不易检查堵塞状况。
2.2.2.3.移动式微灌系统 在灌水期间，毛管和灌水器由一个位置灌完后移向另
一个位置的灌水系统称为移动式微灌系统。按移动毛管的 方式又可分为人工移动和机械移动两种，与固定式系统相 比，移动式系统投资较低但运行管理费用较高。
2.2.微灌系统的分类
微灌系统可按水流出流方式和管道布置的不同形式进 行分类。
2.2.1.按灌水时水流出流方式分类
2.2.1.1.滴灌 滴灌是通过安装在毛管上的滴头或滴灌带等灌水器的
出水孔使水流成滴状进入土壤的一种灌水形式。滴灌水入 渗主要借助毛细管力的作用，在作物根部附近形成饱和区， 并向周围扩散。
滴 灌
2.2.1.2.地表下滴灌 地表下滴灌是将全部滴灌管道和灌水器埋入地表下面
的灌水形式。它与地下渗灌和通过控制地下水位的浸润灌 溉相比，区别仍然是仅湿润部分土体，故称地表下滴灌。
2.2.1.3.微喷灌 将水通过微喷头洒在枝叶上或树冠下灌水方法称为微
喷灌。它与喷灌的主要区别在于喷头压力低、流量小，一 般把水头5~15m、喷嘴孔径0.8~2mm、流量小于240L／h的 微喷划在微灌的范围内。
以及流量、压力控制部件和量测仪等组成。
微 灌 系 统 示 意 图
2.1.1.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。
2.1.2.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、压力流量量测仪表等。 其作用是从水源取水增压并将其处理成符合微灌要求的水 流送到系统中去。
2.2.2.4.间歇式微灌系统
又称脉冲式微灌系统，工作方式是每隔一定时间喷水一次，此 系统的灌水器流量比普通滴头流量大4~10倍。因灌水器孔口较大， 减少了堵塞，由于间歇灌水，避免了产生地面径流和深层渗漏损失， 但灌水器制造工艺要求高，设备成本也高
3.微灌在中国
微灌技术从20世纪 70年代开始商业化 应用，根据国际灌 排委员会的统计结 果，世界微灌面积 在过去30年间增加 了25倍，2013年达 到1 101.9万公顷， 占总灌溉面积的5%。
目前微灌面积较大的国家有印度、中国、西班牙、美国等。我国的 微灌从1974年起步，90年代后引进了国外先进的滴灌带和脉冲微灌 设备等生产技术，并在引进、化、吸收和自主创新的基础卜研制开 发了灌水器、过滤设备、施肥装置、控制计量装置等，品种、规格 日趋样化和系列化。90年代末，薄壁滴灌带的开发成功使微灌系统 的投资成本大幅下降，带动了应用面积的快速增加，微灌技术的发 展由零星示范转向规模化推广。
1.2.6.在一定条件下可以利用微咸水资源 实践证明，使用微咸水滴灌，作物仍能正常生长，并
能获得较高产量。但在干旱和半干旱地区，在灌溉季节末 期应用淡水进行洗盐，避免土壤恶化。
1.2.7. 省工
微灌是管网供水，操作方便，劳动效率高，而且便于 自动控制，因而可明显节省劳力；同时微灌是局部灌溉， 大部分地表保持干燥，减少了杂草的生长，也就减少了用 于除草的劳力和除草剂费用；肥料和药剂可通过微灌系统 与灌溉水一起直接施到根系附近的土壤中，不需人工作业。
溉是通过安装在毛管上的涌泉器形成的小股水
流，以涌泉的方式进入土壤的一种灌水形式。
涌 泉 喷 灌
2.2.2.按毛管在田间布置的方式划分
2.2.2.1地面固定式微灌系统 毛管布置在地面，在灌水期间毛管和灌水器不移动的
系统称为地面固定式系统。其适用于条播作物和果园灌溉。 这种系统安装、清洗、拆卸、检查均较方便，但易损坏、 老化和影响农业耕作。
一般比地面灌溉省水1/3~1/2，比喷灌省水15%~25%。
1.2.2.节能 微观系统采用低压运行，可降低泵站的能耗，一般工
作压力为50~150千帕，比喷灌低低得多,又因微灌比地面灌 省水,对提水灌溉来说意味着减少了能耗。
1.2.3.灌水均匀 微灌是精确灌溉，全系统能过做到有效地控制每个灌
水器的出流量，灌水均匀度可达80%~90%。