农田灌溉与排水技术

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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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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。
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
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。
2、 灌水器要求
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。
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。
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。
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
水源工程 首部枢纽 输配水管网 灌水器（滴头）
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。
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。
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
开闭灌溉系统或单元
闸阀 球阀 逆止阀 进排气阀
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二、滴灌系统的组成
球阀
各级管道末端，冲洗管道
逆止阀
来自百度文库
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。
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。