第四章设施灌溉系统设计-公开课件（讲义）.ppt

第四章 设施灌溉系统设计 第三节 微灌系统规划设计 一、微灌系统布置 1.干管、支管布置 滴灌系统的干、支管的布置取决于地形、水源、作物布和毛管的布置，其布置应达到管理方便，工程费用最小的要求。 （1）一般当水源离灌区较近且灌溉面积较小时，可以只设支管，不设干管，相邻两级管道应尽量互相垂直以使管道长度最短而控制面积最大。 （2）在丘陵山地，干管多沿山脊布置或沿等高线布置，支管则垂直于等高线，向两边的毛管配水。 （3）在平地，干管、支管应尽量双向控制，两侧布置下级管道，可节省管材。 （4）干支管的布置还应充分考虑灌区内耕地以外的其他地形地物，如渠道、防护林网、建筑物等对干支管埋设的影响 2、毛管和滴头的布置 3、滴头的选择 （二）微喷灌系统布置 微喷灌系统布置的主要任务是确定首部枢纽的设备组成、布设位置和各级管道的走向、分布及连接方式。首部枢纽的布设与滴灌系统相同，除了考虑灌区离水源距离外，关键是选择合适的过滤设备，对过滤器的要求与滴灌系统相比相对较低，一般要求80~120目的过滤。管道系统的布置则主要根据地形地势、田块形状、作物种植方向等因素，通过全面分析之后，选择一种水流分配均衡合理，操作方便，投资较少的布置方案。 1、支管、毛管布置 田间支管、毛管的布置主要是根据作物或树木的种植方向、田块大小、地形特点确定， 确定布置方案时可与干管的布置相结合，确定其布置形式。 成龄的矮化密植果树，在确定支、毛管布置形式时，管道的铺设时受树体的限制，毛管铺设时，因施工人员要不断地穿梭于果树之间，因而设计时应将施工过程作为一个影响因素加以考虑 2、干管布置 3、微喷头的选择 常用的微喷头有折射式、旋转式和离心式三种类型， 选择时除了其喷洒特性要满足要求外，同样要注意产品的制造质量，其制造偏差Cv值应不低于灌溉作物所要求的临界值。 微喷头主要是根据土壤性质、灌溉作物种类、种植行间距确定微喷头的类型。 二、微灌系统的水源 （2）微生物繁殖 在我国北方大部分地区，水源水质硬度大，钙、镁离子含量高，在毛管和灌水器内会产生沉淀而堵塞系统。镁和铁的硫化物或金属的氢氧化物在毛管和微灌水器内可以消除水锈或水垢而引起堵塞，尤其是通过微灌系统施肥时，有可能会引起化学反应而形成沉淀，造成堵塞。 2.水质分析指标 表4-22滴灌系统堵塞程度的水质优劣分类 三、微灌系统的首部枢纽 主要包括加压设备、控制阀门、过滤设备、施肥设备及量测设备等。所需设备与喷灌系统基本相同，所不同的是要求各设备的性能参数与喷灌系统有些不同，在规划设计时要慎重地选择。 应选择反映灵敏，安全可靠的优质产品，其测量范围要比系统实际水头略大，以提高测量精度。 3.进排气阀与排水阀  4.自动控制设备 微灌系统自动化控制设备主要由中央控制起、自动阀、传感器、气候、土壤及作物监测设备等组成。自动控制系统可根据实际需要选用不同的功能。 使用时管理员只需向中央控制器输入灌溉程序，则灌溉系统就会按程序要求按时、按顺序完成灌溉任务，电磁阀也会按程序设定自动打开。 水泵的变频调速技术与自动化控制设备相结合，会使微灌系统的操作管理更简单方便。 5、过滤器的选择 过滤器的选择是滴灌系统的关键所在 （1）过滤器主要是用来过滤水中的粉粒、砂粒和水藻，和少量的有机质，但有机质含量和藻类过多时，过滤效果较差。过滤器能否有效发挥作用，关系着灌水器能否正常运行。 (2) 如果过滤器选择不当，造成的后果可能是滴头堵塞，或者过滤器易被堵塞，导致系统流量不能满足灌溉，增加过滤器的清洗次数，给管理带来诸多不便。 (3)过滤器的选择根据水源的水质情况和滴头对水质处理的要求，选择适宜的过滤器，必要时采用不同类型的 6、首部系统位置 首部系统位置应根据水源及灌溉地的相对位置定： 四、微灌系统设计参数的确定 微灌系统设计参数包括作物需水量、微灌耗水强度、土壤湿润比和灌水均匀度等，微灌系统设计参数的大小不仅会影响到工程建成后的灌水质量。而且对管道的水力计算、各级管道的管径的确定及水泵的选型都有直接的影响，应根据灌溉作物的种类、经济价值、土壤特性和当地的水纹状况合理确定设计参数。 （一）作物需水量计算 表4-21不同作物的作物系数 2.微灌作物耗水强度 微灌作物的耗水量与作物对地面的遮荫率大小有关 3.设计灌水强度 5.每日灌溉用水量 （二）土壤湿润比 土壤湿润比，即在微灌条件下，湿润土体体积与整个计划层土体的比值。在滴灌条件下，由于点源灌溉所形成的湿润体积小，湿润比的合理与否对作物的影响较大。在微喷灌条件下，由于喷洒范围较大，湿润比对作物影响较小，土壤湿润比的确定主要是根据作物种类、土壤特性、灌水器的流量、灌水量和灌水间距而定。表4-24给出了不同作物的推荐湿润范