1、 灌水方法與灌水技術(shù)第二章 灌水方法與灌水技術(shù) 第一節(jié) 概述 灌水方法的基本類(lèi)型灌水方法灌水方法地面灌地面灌微灌微灌滲灌滲灌噴灌噴灌 灌水方法與灌水技術(shù)二、灌水方法選擇的要求 1.定量灌溉 2.灌水質(zhì)量高灌水均勻、水分利用效率高、對(duì)土壤結(jié)構(gòu)破壞少 3.成本低，易于掌握和推廣使用。 4.方便與奇特農(nóng)業(yè)措施配合施肥、噴藥、控制病蟲(chóng)害。 5.促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境改善和可持續(xù)發(fā)展。 灌水方法與灌水技術(shù)三、灌水評(píng)價(jià)指標(biāo) 灌溉水量的去向：（1）儲(chǔ)存于計(jì)劃濕潤(rùn)層V1（2）深層滲漏V2（3）蒸發(fā)漂移V3（4）地表徑流V4 灌水方法與灌水技術(shù)1.田間灌溉水有效利用率Ea儲(chǔ)存于計(jì)劃濕潤(rùn)層中的水量占實(shí)際灌水量的比值。要

2、求Ea大于0.85 超量灌溉； 滲漏過(guò)多； 漂移、蒸發(fā)過(guò)大。田間水利用系數(shù)?田 灌水方法與灌水技術(shù)2、田間儲(chǔ)水效率Es 儲(chǔ)存于計(jì)劃濕潤(rùn)層的水量與設(shè)計(jì)儲(chǔ)水量的比值。 表示灌溉需水被滿足的程度。 與灌水量和Ea有關(guān) 灌水方法與灌水技術(shù)3、灌水均勻度 灌水后土壤入滲水量的均勻程度。 不是計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)的均勻程度。 一般要求Ed大于0.85. 與灌水方法有關(guān)。 灌水方法與灌水技術(shù)第二節(jié) 地面灌水方法透水底板上的非均勻流 灌溉水在田面上向前推進(jìn)，同時(shí)向土壤入滲； 流速和流量沿程減小。 推進(jìn)曲線與消退曲線 濕潤(rùn)峰位置隨時(shí)間的變化； 落干峰隨時(shí)間的變化（有坡度時(shí)） 同一位置，推進(jìn)曲線與消退曲線之間的時(shí)間差為入

3、滲時(shí)間。 灌水方法與灌水技術(shù)一、畦田灌溉 適合密植條播、撒播的作物 1.畦田布置： 沿著長(zhǎng)邊方向有一定坡度（水平畦田） 沿短邊方向必須平整防止橫向流動(dòng)。 2.畦田規(guī)格 畦田的長(zhǎng)度、寬度、縱向坡度、畦埂高度等。 若畦田過(guò)長(zhǎng)，可能導(dǎo)致前段入滲過(guò)多而后段入滲不足。 灌水方法與灌水技術(shù)3.畦田灌水技術(shù) 選擇適合的畦田長(zhǎng)度、寬度、單寬流量和放水時(shí)間 寬度一般由種植作物確定，避免橫向水流。 一般2-4m，小畦灌0.5-1.0m 采用定量灌溉時(shí)，放水時(shí)間由畦長(zhǎng)和單寬流量確定 B*L*m=q*B*t，即t=L*m/q 此時(shí)的灌水一般大于計(jì)算出的灌水定額？ 灌水方法與灌水技術(shù)(1)當(dāng)和一定時(shí)（已成灌區(qū)） 選擇合

4、適的，使灌水均勻度最大。 模擬水流推進(jìn)和消退曲線，使二者盡可能平行。 不能引起沖刷。 若渠道流量過(guò)小，可減小畦田寬度，或者實(shí)行輪灌。 改水成數(shù) 當(dāng)供水停止時(shí)，水流推進(jìn)的長(zhǎng)度與畦長(zhǎng)之比。 若發(fā)現(xiàn)橫向流動(dòng)嚴(yán)重，應(yīng)減小畦田寬度。 灌水方法與灌水技術(shù)（）和確定（新灌區(qū)） 選擇適宜的和組合，使灌水盡可能均勻。 若達(dá)到最大時(shí)，仍然無(wú)法滿足均勻度要求，可考慮采用長(zhǎng)畦分段灌。 采用軟管，逐次后退，逐段灌溉。 為了滿足儲(chǔ)水效率要求，可能需要加大灌水定額。 造成水量浪費(fèi)。 灌水方法與灌水技術(shù)二、溝灌 主要依靠毛管力向溝壁和溝底滲透濕潤(rùn)土壤； 水流部分依靠重力向溝底入滲， 不破壞土壤結(jié)構(gòu)，不容易板結(jié) 可以利用溝道蓄

5、積降雨 若在坡地等高修建溝埂，具有水保作用。 棉花、玉米、煙草、辣椒等。 灌水方法與灌水技術(shù)1.溝道的規(guī)格 溝道的間距 取決于作物種類(lèi)，一般和行距相等。 透水性強(qiáng)的土壤，溝距較小，使相鄰溝土壤濕潤(rùn)范圍交叉。 溝道深度 與作物栽培要求有關(guān)； 溝道長(zhǎng)度 與土壤透水性有關(guān)。透水性強(qiáng)，可縮短。 一般30-100m。 灌水方法與灌水技術(shù)2.溝灌灌水技術(shù) 尋找合適的入溝流量和溝道長(zhǎng)度，使灌水質(zhì)量最佳。 （1）長(zhǎng)度L和q均未知 根據(jù)不同組合，模擬或者試驗(yàn)得出最佳組合； 得出適宜的防水時(shí)間。 （2）當(dāng)長(zhǎng)度L一定時(shí)，尋找適宜的流量； 滿足：qt=B*L*m 灌水方法與灌水技術(shù)（3）若防水結(jié)束后，溝道內(nèi)無(wú)積水 溝

6、口的防水時(shí)間由設(shè)計(jì)入滲水深確定；m=kt1-a 入溝流量和長(zhǎng)度的關(guān)系 qt=m*a*L 或L=qt/(m*a) 若已知，可求；若質(zhì)量較差，縮短； 關(guān)鍵：必須使和相互配合，推進(jìn)曲線和消退曲線盡可能平行。 灌水方法與灌水技術(shù)、涌流灌溉 向溝道（渠道）間歇供水，利用水流的平整作用和減滲效果，增加單位水量的推進(jìn)長(zhǎng)度，減少灌溉定額。 技術(shù)關(guān)鍵: 間隔時(shí)間：足以影響土壤糙率和入滲速率； 放水時(shí)間和單寬流量。 適合畦田、溝道比較長(zhǎng)的情況。 灌水方法與灌水技術(shù)4、膜上灌 在溝道、畦田敷設(shè)地膜，在地膜上進(jìn)行灌溉。 通過(guò)放苗孔后者放水孔入滲 優(yōu)點(diǎn)：入滲少，推進(jìn)快，滲漏少； 均勻、省水； 蒸發(fā)少。 灌水方法與灌水技

7、術(shù)5、細(xì)流溝灌 較小的入溝流量； 0.5-1.0L/s 溝內(nèi)水深較??； 水流推進(jìn)到溝道末端被完全入滲。 與流量配合，被全部消耗與推進(jìn)長(zhǎng)度上。 選擇適合的長(zhǎng)度，使得灌溉均勻度滿足要求。 灌水方法與灌水技術(shù)6、隔溝交替灌溉（分根交替灌溉） 原理： 脅迫根系發(fā)出的化學(xué)信號(hào)，調(diào)節(jié)地上部分氣孔和耗水過(guò)程 可用前述任何灌水方法。 灌水方法與灌水技術(shù)四、淹灌 水稻、水生蔬菜、淋洗等。 關(guān)鍵因素： 平整程度； 入田流量； 不能沖刷 格田的規(guī)格 田埂高度。 蓄水控灌要高一些。 灌水方法與灌水技術(shù)第三節(jié)第三節(jié) 噴灌（噴灌（Sprinkle irrigation）第三節(jié)第三節(jié) 噴灌（噴灌（Sprinkle irri

8、gation） 利用專(zhuān)門(mén)設(shè)備將有壓水輸送至灌溉地段，噴射到空中，以降雨方式進(jìn)行灌溉。 優(yōu)點(diǎn)：均勻、地形適應(yīng)性強(qiáng)、可調(diào)節(jié)濕度和溫度、機(jī)械化程度高 缺點(diǎn)：造價(jià)高、受風(fēng)影響大。打擊強(qiáng)度過(guò)大可能傷害幼苗。一、噴灌系統(tǒng)的組成 水源工程 首部樞紐 水泵、動(dòng)力設(shè)備、保護(hù)裝置（安全閥）。 輸配水壓力管道及管件 噴頭與支架二、噴灌分類(lèi) 固定式噴灌系統(tǒng) 除噴頭外，其他部分在整個(gè)灌溉季節(jié)固定不動(dòng) 干管、支管多為地埋式管道 移動(dòng)噴灌 系統(tǒng)各部分可以移動(dòng) 設(shè)備利用率高，成本低。 半固定式噴灌 動(dòng)力、水泵和干管固定，支管和噴頭移動(dòng)。三、噴頭與管道 1、噴頭種類(lèi)按壓力分類(lèi)：高壓噴頭、低壓噴頭、中壓噴頭按結(jié)構(gòu)分類(lèi)：旋轉(zhuǎn)式、固

9、定式、噴管帶 2、噴頭參數(shù)工作壓力、射程、流量和霧化指標(biāo)；霧化指標(biāo)：壓力與噴咀直徑的比值。3、噴灌管道 金屬管：薄壁鋁管、鋼管 塑料管：PVC、管； 混凝土管（少）管道的管徑按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，非連續(xù)。四、噴灌技術(shù)參數(shù) 1、噴灌強(qiáng)度點(diǎn)噴灌強(qiáng)度平均噴灌強(qiáng)度：各點(diǎn)噴灌強(qiáng)度算術(shù)平均值。設(shè)計(jì)系統(tǒng)噴灌強(qiáng)度： 考慮噴頭重疊情況下的噴灌強(qiáng)度； 用單噴頭的實(shí)際控制面積計(jì)算。噴灌設(shè)計(jì)強(qiáng)度要低于土壤入滲速率（允許噴灌強(qiáng)度），避免產(chǎn)生徑流 噴灌的地形適應(yīng)性強(qiáng)的原因之一。2、噴灌均勻度 噴灌面積上水量分布的均勻程度大于0.85 隨著距離增加，水量減少； 采用適宜的噴頭布置，通過(guò)噴灑范圍的疊加，可以獲得較高的噴灌均勻度。

10、3、水滴打擊強(qiáng)度 水滴對(duì)作物和土壤的打擊動(dòng)能； 與雨滴大小、降落速度有關(guān) 通常用雨滴大小和霧化指標(biāo)表示 反應(yīng)雨滴大小與打擊強(qiáng)度 蔬菜類(lèi)需要噴灌霧化指標(biāo)為40005000；糧食作物需要的噴灌霧化指標(biāo)為30004000；林木、飼料作物需要噴灌霧化指標(biāo)為20003000。五、噴灌系統(tǒng)規(guī)劃布置重點(diǎn)是設(shè)計(jì)噴頭間距和支管的間距 1、噴頭布置形式支管盡可能垂直主風(fēng)向；噴頭布置滿足均勻度要求； 多采用正方形或者矩形布置； 不同風(fēng)速時(shí)，參考設(shè)計(jì)規(guī)范，得到支管和噴頭的間距。 噴頭間距：Sl=Cl*R； 支管間距：Sm=Cm*R2、管道系統(tǒng)規(guī)劃布置管道系統(tǒng)規(guī)劃布置一般分干管、支管兩級(jí)；多者3-4級(jí) 總干、分干、支干

11、、支管（1）干管垂直等高線，支管平行等高線（2）支管壓力盡可能一致支管?chē)婎^的工作壓力差小于20%，流差小于10%支管不能太長(zhǎng)。（3）支管盡可能垂直主要方向；（4）輸水管道盡可能短、并盡量分散水流（5）布置使管道用量少，不同輪灌組流量接近等。六、噴灌工作制度 1、設(shè)計(jì)灌水定額m設(shè)計(jì)=0.1*H*(maxmin)/式中：max，min 允許灌水上下限(占空隙率的百分?jǐn)?shù)）：H-計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（cm）。 可以利用地面灌溉的灌水定額方法； 主要是合理確定計(jì)劃濕潤(rùn)層和控制上下限。2、設(shè)計(jì)灌水周期T設(shè)m設(shè)計(jì)*/e e耗水最大時(shí)期的日平均耗水強(qiáng)度; -利用系數(shù)3、灌水延續(xù)時(shí)間（噴頭在一個(gè)位置的工作時(shí)間）t=m

12、設(shè)計(jì)/系統(tǒng)系統(tǒng)1000q/(SlSm)（平均噴灌強(qiáng)度） 4.系統(tǒng)同時(shí)工作的噴頭數(shù)CTtSSANlm設(shè)噴頭C-系統(tǒng)每日工作時(shí)間，t-噴頭灌水延續(xù)時(shí)間時(shí)間。 5.同時(shí)工作的支管數(shù)量：N支=N噴頭/n噴頭n噴頭每根支管上的噴頭數(shù)。6、支管工作方式 齊頭并進(jìn)方式：流量集中 首尾相向運(yùn)動(dòng)：流量分散 中間向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)：流量分散七、噴灌設(shè)計(jì)要求 1.滿足噴灌強(qiáng)度要求滿足噴灌強(qiáng)度要求 地面不能產(chǎn)生徑流：小于允許噴灌強(qiáng)度；地面不能產(chǎn)生徑流：小于允許噴灌強(qiáng)度； 不產(chǎn)生土壤侵蝕。不產(chǎn)生土壤侵蝕。2.滿足水滴打擊強(qiáng)度要求滿足水滴打擊強(qiáng)度要求 霧化度要求霧化度要求3.滿足均勻度要求滿足均勻度要求 組合后噴灌系統(tǒng)的均勻度。

13、一般大于組合后噴灌系統(tǒng)的均勻度。一般大于0.85。4、滿足灌水量要求。、滿足灌水量要求。第四節(jié) 微 灌 管道中灌溉水通過(guò)特制微灌水器直接灌在作物根部,然后滲入土壤.滴灌、微噴、小管出流。 優(yōu)點(diǎn):（1）節(jié)水、節(jié)能；（2）節(jié)肥、增產(chǎn)；（3）自動(dòng)化程度高；（4）地形適應(yīng)能力強(qiáng)；（5）可利用鹽水。 缺點(diǎn)：易堵塞，對(duì)水質(zhì)雜質(zhì)要求高；造價(jià)高，運(yùn)行管理復(fù)雜；需要較高的技術(shù)管理水平。Partial irrigation 一、微灌系統(tǒng)的組成與分類(lèi) 1.系統(tǒng)組成：樞紐 水源、水泵、過(guò)濾器、安全閥、施肥罐等；管道與管件微灌水器：滴頭、微噴頭、滴管帶、細(xì)管。 2.微灌分類(lèi)（1）固定式：地面和地下固定式（2）移動(dòng)式：毛

14、管和灌水器可移動(dòng)。（3）間歇式：脈沖式。 流量大，不易堵塞，但設(shè)備復(fù)雜。二、微灌系統(tǒng)布置 1.樞紐布置與水源系統(tǒng)相結(jié)合；以節(jié)約投資、管理方便為宜。 2.干支管管道布置與噴灌類(lèi)似； 3、毛管是最末級(jí)管道，流量要求同噴灌支管； 毛管進(jìn)口壓力可由壓力調(diào)節(jié)器或閥門(mén)調(diào)節(jié)； 采用單行、多行灌溉作物。三、灌水器選擇與布置 1.1.選擇選擇的原則的原則符合流量要求，對(duì)溫度、壓力敏感性?。环狭髁恳?，對(duì)溫度、壓力敏感性??；工作可靠，不易堵塞；工作可靠，不易堵塞；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉；制造精度高。制造精度高。2.滴頭與毛管的布置形式 單行毛直線布置：蔬菜等 雙行直線布置；果樹(shù)等寬行作物 單行帶環(huán)狀布置：果樹(shù)等寬行作物四、微灌水技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì) （1)灌水定額有濕潤(rùn)比要求；可用地面灌灌水定額計(jì)算；考慮田間水利用系數(shù) （2）設(shè)計(jì)灌水周期（灌水間隔）T=m/ee-很低 （3）一次灌水的延續(xù)時(shí)間 滴頭控制面積、滴頭流量、數(shù)量、灌水定額有關(guān) t=m*Sl*Sm/(q*n)五、微灌系統(tǒng)水力計(jì)算 （1）確定水頭損失 （2）選擇適宜的管徑、流量 同一支管上，第一條毛管的第一個(gè)滴頭與最末毛管的最后一個(gè)滴頭的水頭差，不超過(guò)設(shè)計(jì)工作壓力的20%。 保證滴頭流量比較均勻。 以此確定管道的長(zhǎng)度和直徑。 （3）考慮樞紐過(guò)濾設(shè)施的水頭損失。5、微噴灌 稱(chēng)為微型噴灌。用小噴頭將水噴灑在