微灌技术

1)有微灌试验资料时，应由试验资料计算确定。

2)无试验资料时，可根据当地的气象资料，按照彭曼或蒸发皿法求得需水量，然后再计算出微灌的用水量。也可参照邻近相似的灌溉试验资料计算确定。

5．水量平衡计算 ·

(1)在水源供水流量稳定且无调蓄时，用下式确定微灌面积： 可灌面积，hm’； 可供流量，m’／h； 设计供水强度，mm／d；

，——水源每日供水时数，h／d； ，‘^`；4`L`q991`：＼ ?％；÷轧”h＼＼ V——灌溉水利用系数。

(2)在水源有调蓄能力且调蓄容积已定时，可按下式确定微灌面积 式中 K——塘坝复蓄系数，K＝1．0—1．4； V——蓄水利用系数，V＝0．6—0．7； y——蓄水工程容积，m’；

／；——灌溉季节各月的毛供水强度，mm／d； ； 了i——灌溉季节各月的供水天数，d。

(3)在灌溉面积已定，需修建调蓄工程时，可用式(1—3)确定调蓄容积y 设计流量时可用式(1—2)计算流量Q。 6．管网布置

微灌管网布置应遵循下列原则： (1)符合微灌工程总体要求。

(2)使管道总长度最短，尽量少穿越其他障碍物。

(3)满足各用水单位需要，能迅速分配水流，管理维护方便。

(4)输配水管道沿地势较高位置布置，支管垂直于作物种植行布置行布置。 (5)管道的纵剖面应力求平顺。需要确定毛管顺作物种植 二、微灌工程设计参数的确定 (一)作物需水量 ．

微灌属局部灌溉，故作物需水量亘+可不考虑棵间蒸发量。 (二)设计耗水强度

设计耗水强度采用设计年灌溉季节月平均耗水强度峰值，并由当地试验资料确定，在．m0苎料时可通过计苎或按表l—4选取。 表1—4 设计耗水强度(mm／d)

式中

五。二K，X‘ (1—4) K+＝G+／0．85 (1—5) 设计耗水强度，mm／d；

作物遮荫率对耗水量的修正系数， 当由式(1—5)计算出的数值大于1 时，取K+＝l；

注 干旱地区宜取上限值

作物遮荫率，即作物覆盖面积与种植面积的比值。随作物种类和生育阶段而变化，对于大田和蔬菜作物，设计时可取o，8—0．9；对果树，可根据树冠半径和果树所占面积计算确定。

(三)微灌的土壤湿润比

微灌的土壤湿润比，是指被湿润土体占计划湿润层总土体的百分比，通常以地面以下20—30cm处湿

润面积占总灌溉面积的百分比来表示。其影响因素很多，诸如毛管和灌水器的布置、灌水器的型号、灌水量的大小及土壤类别等。

规划设计时，要根据作物的需要、工程的重要性及当地自然条件等，选定设计土壤湿润比。因为设计土壤湿润比越大，工程保证程度就要求越高，投资及运行费用也越大。一般宽行作物及果树取20％一30％，蔬菜和大田密植作物为了o％一90》《，南方微喷灌可大于60％。 ；

设计时将选定的灌水器进行布置，并计算土壤湿润比，要求其计算值稍大于设计土壤湿润比，若小于设计值就要更换灌水器或修改布置方案。常用灌水器典型布置形式的土壤湿润比尸的计算公式如下：

1．滴灌

(1)单行直线毛管布置

式中 户——土壤湿润比，％；

D。——土壤水分水平扩散直径或湿润带宽度(D。的大小取决于土壤质地、滴头流量 和灌水量大小)，m；

5+——灌水器或出水点间距，m； 5i——毛管间距，m。 (2)双行直线毛管布置： 式中

5，——一对毛管的窄间距，m；

八——与5，相对应的土壤湿润比，％； 5：——一对毛管的宽间距，m；

户：——与S：相对应的土壤湿润比，％； 5，——作物行距，m。 (3)绕树环状多出水点布置：

一扩 n——一株果树下布置的灌水器数， 果树行距，m；—勺＼蝓＼；； ； · ；

灌水器或出水口间距，m； 5。——湿润带宽度，m；

0。——地表以下30cm深处的湿润带宽度，m。 2。微喷灌

(1)微喷头沿毛管均匀布置时的土壤湿润比为： 式中 丑。——微喷头的有效湿润面积，m’；

8——湿润范围平面分布夹角，当为全圆喷洒时，(5)二3( 尺——微喷头的有效喷洒半径，m； 其余符号意义同前。

(2)一株树下布置”个微喷头时的土壤湿润比计算公式为： 式中 n——一株树下布置的微喷头数，个； 其余符号意义同前。

微灌设计土壤湿润比也可按表l—5选取。

(四)微灌的灌水均匀度在田间，影响灌水均匀度的因素很多，如灌水器工作压力的变化，灌水器的制造偏差，堵塞情况，水温变化，微地形变化等。目前在设计微灌工程时能考虑的只有水力学(压力变化)和制造偏差两种因素对均匀度的影响。 微灌的灌水均匀度可以用克里斯琴森

表1—5 微灌设计土壤湿润比(％)

(Chris“ansen)均匀系数C。来表示，且微灌均匀系数不能低于0．8。并由下式计算： 式中

微灌均匀系数；

灌水器流量的平均偏差，L／h； 一各灌水器流量，L／h； 一灌水器平均流量，L／h； 一所测的灌水器数目。

灌水器流量和工作水头偏差率 式中

A：二丛云丛X100％ (1—16)

灌水器流量偏差率，％；其值取决于均匀系数Cu，二者关系为：当C。＝98》《、 95％、92％时，Q-二10％、20％、30％，微灌灌水器的设计允许流量偏差率应 不大于20％；

g。\——灌水器最大流量，L／h； g山——灌水器最小流量，L／h； QJ——灌水器设计流量，L／h；

久，——灌水器工作水头偏差率，％； 九。\——灌水器最大工作水头，m； ^山——灌水器最小工作水头，m； Ad一—灌水器设计工作水头，m。

灌水器工作水头偏差率与流量偏差率之间的关系可用下式表示 ／／。二主(真+o．15l三三Q-1 式中 J——灌水器流态指数。 (六)灌水器设计工作水头

灌水器设计工作水头应取所选灌水器的额定工作水头。没有额定工作水头的灌水器，应由灌水器水头与流量关系曲线确定，但不宜低于2m。 (七)过滤器设计进口与出口压力差 ·

AA二厶A。+厶A。从 (1—18)

式中 AA——过滤器设计进口与出口水头差，m；

AA。——过滤器通过洁净水流时进口与出口间的水头差，m；

厶丸?——过滤器工作时允许进口与出口增加的水头差(此值不宜大于3．0m)，m。 三、微灌系统的设计 (一) 微灌系统的布置

微灌系统的布置通常是在地形图上作初步布置，然后将初步布置方案带到实地与实际地形作对照，进行修正。微灌系统布置所用的地形图比例尺一般为l／2000—1／500。

1．首部枢纽位置的确定

首部枢纽是整个微灌系统操作控制的中心，其位置的选择主要是以投资省，便于管理为原则。一般首部枢纽与水源工程相结合。如果水源距灌区较远，首部枢纽可布置在灌区旁边，有条件时尽可能布置在灌区中心，以减少输水干管的长度。

2．毛管和灌水器的布置(图l—2l、 图l—22) (1)滴灌时毛管和灌水器的布置：

1)；单荭毛管直线布置。图1—2l((1)表示毛管顺作物行布置，一行作物布置一条毛管，滴头安装在毛管上。；这种布置方式适用于幼树和窄行密植作物(如蔬菜)。

2)单行毛管带环状管布置。图·1：n<6)。表示当滴灌成龄果树时，常常需要用一根分式中 图1—21 滴灌毛管和灌水器的布置形式 (o)单行毛管直线布置；(6)单行毛管带 环状毛管布置；(c)双行毛管平行布置， (d)单行毛管带微管布置

1一毛管；2一灌水器；3一果树；

4一绕树环状管

图1—22 微喷灌毛管与灌水器布置图 (d)单向半圆微喷；(6)双向微喷；

(。)窄行密株距作物全圆微喷；(d)单喷头微喷 l一毛管；2一微喷头；3一土壤湿润区；4一果树

毛管绕树布置，其上安装4—6个单出水口滴头，环状管与输水毛管相连接。这种布置形式增加了毛管总长。 ，

3)双行毛管平行布置。滴灌高大作物，可用双行毛管平行布置，见图1—2l(f)，沿作物行两边各布置一条毛管，每株作物两边各安装2—3个滴头。

4)单行毛管带微管布置。当使用微管滴灌果树时，每一行树布置一条毛管，再用一段分水管与毛管连接，在分水管上安装4—6条微管，见图l—21(d)。也有将微管直接插于输水毛管上，这种安装方式毛管的用量少，因而降低了工程造价。

上述各种布置形式滴头的位置一般与树千的距离约为树冠半径的2／3。

(2)微喷灌时毛管和滴水器的布置。微喷头的结构和性能不同，毛管和微喷头的布置也不同。根据微喷头喷洒直径和作物种类，一条毛管可控制一行作物，也可控制若干行作物。图l—22是常见的几种布置形式。

(二)微灌灌溉制度的确定

微灌灌溉制度是指作物全生育期(对于果树等多年生植物则为全年)每一次灌水量，灌水时间间隔，一次灌水延续时间，灌水次数和全生育期(或全年)灌水总量的确定

(1)设计灌水定额阴：可根据当地试验资料按式(1—19)或式(1—20)计算确定。式中 设计灌水定额，mm； 土壤容重，g／cm。；

J2：——计划湿润土层深度，m； 尸——微灌设计土壤湿润比，％；

d-龈、61”?——适宜土壤含水率上下限，占干土重量的百分比； 已。¨已。——适宜土壤含水率上下限，占土壤体积的百分比； V——灌溉水利用系数。

(2)设计灌水周期r：设计灌水周期取决于作物、水源和管理情况，可根据试验资料确定。在缺乏试验资料的地区，可参照邻近地区的试验资料并结合当地实际情况按下式计算确定：

十二(阴／正-)V (1—21)

式中 了——设计灌水周期，d。 ， (3)一次灌水延续时间，： n25+S， +、。。、

式中 ‘——一次灌水延续时间，h； g——灌水器流量，L／h。

对于成龄果树，一株树安装”个滴头时： (三)微灌系统工作制度的确定

微灌系统的工作制度有续灌和轮灌两种主要情况。不同的工作制度要求系统的流量不同，因而工程费用也不同，在确定工作制度时，应根据作物种类、水源条件和经济状况等因素作出合理选择。

1．续灌

续灌是对系统内全部管道同时供水，灌区内全部作物同时灌水的一种工作制度。它的优点是每株作物都能得到适时灌水，操作管理简单。其缺点是干管流量大，工程投资和运行费用高；设备利用率低；在水源不足时，灌溉控制面积小。一般只有在小系统，例如几十亩的果园才采用续灌的工作制度。

2．轮灌

轮灌是支管分成若干组，由干管轮流向各组支管供水，而各组支管内部同时向毛管供水。这种工作制