【文章內(nèi)容簡介】 的灌水設備主要有以下幾部分組成： ①多孔閘管系統(tǒng)：多孔閘管可用作管道輸水系統(tǒng)的地面配水設備，也可用于波涌灌水設備 .灌水時 ,通過交替開關多孔閘管上的一組或兩組閥門，就可完成間歇灌水過程。 ②波涌灌專用閥門：目前應用的有兩種可轉(zhuǎn)變水流方式的閥門類型，即用水或空氣驅(qū)動的囊狀閥和用水或電力驅(qū)動的機械閥。 ③控制器 :波涌灌控制器大多用電力驅(qū)動，也可用太陽能電池驅(qū)動。這種控制器一般都具有自動開關和控制時間的能力。 波涌灌溉的灌水技術要素 一般情況下，需要通過灌水試驗或參考類似條件下的實踐經(jīng)驗確定，也可用理論分析方法或經(jīng)驗分析方法確定。主要有流量和供水時間兩個要素。 （ 1）流量 確定波涌灌溉適宜流量較好的方法，是在應用中觀察波涌灌的運行情況，當水流推進速度太慢，灌水效率不高時，可以通過減少同時供水的每一組溝 (畦 )的數(shù)量來增加入溝 (畦 )流量。 （ 2）供水時間 確定供水時間的方法是根據(jù)已有試驗資料來確定，無實驗資料時，也可用連續(xù)溝 (畦 )灌水所需時間來估算。 灌溉排水新技術 第六講 閆玉民 一、噴灌的概念 : 噴灌是利用壓力管道輸水 ,經(jīng)噴頭將水噴射到空中，形成細小的水滴，象降雨一樣均勻地灑落在地面，濕潤土壤并滿足作物需水要求的一種灌溉方式。 二、噴灌的優(yōu)缺點 ? 噴灌具有明顯的優(yōu)點 :節(jié)約用水，增產(chǎn)，提高作物品質(zhì) ,省工省地，適應性強，便于實現(xiàn)灌水機械化和自動化操作，還自動噴肥，噴藥，防干熱風和霜凍等。 ? 噴灌也有一些缺點 ,如初期投資大，能源消耗大 ,運行維修費較高，受風影響大。 三 、 噴灌系統(tǒng)的組成 噴灌系統(tǒng)主要由 水源 ， 機泵 ， 壓力管道 和 田間噴灌設備 組成。 四 、 噴灌系統(tǒng)的分類 按照管道可移動程度 ,噴灌系統(tǒng)分為： 固定式 ， 半固定式 和 移動式 三種形式。 噴灌設備包括噴頭 ,管道及其附件和動力設備等。其中噴頭是關鍵設備，管道是系統(tǒng)的重要組成部分。要掌握噴灌技術，尤其對管道式噴灌系統(tǒng)，必須對噴頭和管道有所了解。 五、噴頭與管道系統(tǒng) (1)噴頭 噴頭又稱噴灑器，是噴灌系統(tǒng)的專用設備。噴頭的結構形式，質(zhì)量的好壞，將直接影響噴灌的質(zhì)量和效果。因此應正確選擇適宜的噴頭。一般對噴頭進行如下分類： ①按照噴頭的工作壓力大小可分為低壓噴頭，中壓噴頭和高壓噴頭三種，其分類特點和適用范圍見教材表 315。 ②按結構形式和噴灑特征可分為旋轉(zhuǎn)式，固定式和孔管式噴頭。 (2)管道 管道是噴灌系統(tǒng)的重要組成部分。管道投資一般占噴灌工程建設投資的 70%左右，因此選好管材非常重要。噴灌管道按其材料性質(zhì)和使用方式分為以下幾類： ①塑料管 ②金屬管 ③鋼筋混凝土管 ④石棉水泥管 六、噴灌主要技術參數(shù) ? 噴灌工程灌溉質(zhì)量的好壞，取決于系統(tǒng)工作時的幾項技術參數(shù)，噴灌技術參數(shù)主要有噴灌強度，噴灌均勻度和水滴打擊強度三項指標，是設計噴灌系統(tǒng)的重要依據(jù)。 ? 下面對各項指標逐一進行簡要介紹。 ? ①噴灌強度 噴灌強度是指單位時間內(nèi)，噴灑在單位面積上的水量，一般用水層厚度表示。 ? ②噴灌均勻度 噴灌均勻度是指噴灌面積上，水量分布的均勻程度，它是衡量噴灌質(zhì)量的重要指標之一，直接影響到噴灌農(nóng)作物的增產(chǎn)幅度。 ? ③水滴打擊強度 水滴打擊強度是指在單位時間內(nèi)，單位受水面積上，所獲得的水滴撞擊能量。實踐中一般用水滴直徑或霧化指標，來間接反映水滴打擊強度。 七、噴灌工程的設計 噴灌工程規(guī)劃設計的任務，是在綜合分析基本資料，掌握灌區(qū)基本情況和特點的基礎上，通過技術經(jīng)濟比較，確定噴灌工程總體設計方案，然后根據(jù)總體規(guī)劃和布置，再進行具體的工程技術設計。 噴灌系統(tǒng)規(guī)劃設計的具體內(nèi)容有 : ①管道系統(tǒng)布置 管道系統(tǒng)布置時，應根據(jù)地形條件，地塊形狀，耕作與種植方向 ,風向風速以及水源位置等因素，其布置原則是：支管應盡量與耕作方向平行，并盡量與作物種植的壟向一致；支管最好平行等高線布置 。同時便于支管輪灌等，常見的布置形式可參見文字教材的第三章第五節(jié)。 ②噴灑方式的確定 噴頭的噴灑方式有全圓噴灑，扇形噴灑兩種。全圓噴灑間距較大，噴灌強度較低，適合于管道式噴灌系統(tǒng)。單噴頭移動機組為避免道路泥濘，則采用扇形噴灑。另外在地邊和地角一般作扇形噴灑 ,以免噴到界外和道路上。 ③噴灌工作制度的確定 噴灌工作制度包括噴頭在工作點上的噴灑時間，噴頭日噴灑工作點數(shù)，同時噴灑的噴頭數(shù)及輪灌方案。其確定方法可參見文字教材第三章第五節(jié)的有關公式 。 ④管道系統(tǒng)水力計算 管道水力計算主要是計算管道沿程水頭損失和局部水頭損失，其目的是合理確定各級管道的管徑和系統(tǒng)設計揚程。具體計算可參見文字教材第三章第五節(jié)的有關公式。 ⑤水泵和動力設備 由管道水力計算結果求出設計揚程和設計流量，依此為依據(jù)，查有關手冊選擇水泵和動力設備。 灌溉排水新技術 第七講 閆玉民 一、微灌的概念 微灌包括微噴灌和滴灌，是根據(jù)作物需水要求，通過管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的灌水器，將水輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中的灌水方法。 二、微灌的優(yōu)點 : 微灌的優(yōu)點是：灌水流量小，水的利用率高；工作壓力低，節(jié)省能源；對土壤及地形適應性強；可結合灌水施肥，增產(chǎn)明顯。 三、微灌的缺點 : 微灌的缺點是：灌水器容易堵塞；因受水面積小，作物根系發(fā)展會受到一定影響。 四、微灌系統(tǒng)組成 微灌系統(tǒng)通常由水源，首部樞紐，輸配水管網(wǎng)和灌水器四部分組成。 五、微灌系統(tǒng)的規(guī)劃設計 微灌系統(tǒng)的規(guī)劃設計與其他灌排工程設計一樣，在調(diào)查研究，外業(yè)勘測和收集資料的基礎上進行。其規(guī)劃設計的工作內(nèi)容主要有以下幾個方面： ? (1)微灌系統(tǒng)的布置 微灌系統(tǒng)的布置通常是，先在 1/500～ 1/2023比例尺的地形圖上進行初步布置，然后將初步布置方案拿到現(xiàn)場，與實際情況對照并進行修正。 ? ①首都樞紐位置的確定 首部樞紐位置的選擇以投資省，管理方便為原則，一般首部樞紐都和水源工程結合在一起。如果水源距灌區(qū)較遠，首都樞紐也可布置在灌區(qū)旁邊，有條件時盡可能布置在灌區(qū)中心，以減少輸水干管的長度。 ? ②毛管和灌水器的布置 滴灌毛管和灌水器的布置應根據(jù)作物的種類和種植情況進行。 微噴灌根據(jù)所使用的微噴頭的結構和性能不同，毛管和灌水器的布置也不同。毛管沿作物行方向布置，一條毛管可控制一行作物，也可控制若干行作物。毛管長度取決于微噴頭的流量和均勻度的要求，由水力計算決定。 ? ③干、支管布置 干、支管布置取決于地形，水源，作物分布和毛管的布置。其布置應達到管理方便，工程費用少的要求。 ? (2)微灌灌溉制度 微灌灌溉制度主要包括設計灌水定額，設計灌水周期，一次灌水延續(xù)時間，其確定可參見第三章第五節(jié)的有關公式。 ? (3)微灌系統(tǒng)工作制度的確定 微灌系統(tǒng)工作制度主要有續(xù)灌和輪灌兩種方式。不同的工作制度要求的流量不同，因此工程費用也不同，在確定工作制度時，應根據(jù)作物種類，水源條件和經(jīng)濟狀況等因素作出合理的選擇。 ? (4)微灌系統(tǒng)流量 干管流量較大，一般都分段計算，任一干管段的流量等于該段干管以下同時供水支管流量之和 .在輪灌情況下，同一段干管對不同輪灌組供水時流量可能不同，應針對不同輪灌組分別計算。 ? (5)微灌系統(tǒng)的水力計算 微灌系統(tǒng)水力計算的任務，是在設計流量已定，以及滿足設計灌水均勻度要求的前提下，合理確定各級管道的管徑，選擇適宜的水泵及配套動力。 ? (6)首部樞紐設計 首部樞紐有過濾器，施肥裝置，水泵及動力設備，過濾器的選擇主要考慮水質(zhì)和經(jīng)濟兩個因素；施肥裝置應根據(jù)設計流量，肥料和農(nóng)藥的性質(zhì)選擇，化肥和農(nóng)藥注入及儲存設備應耐腐蝕；水泵及動力設備，應根據(jù)所確定的系統(tǒng)設計流量和系統(tǒng)設計揚程，查有關手冊，進行選配。 ? (7)管道系統(tǒng)結構設計 根據(jù)各級管道尺寸，確定其聯(lián)接方式，選擇管件；繪制附屬建筑物，閥門井，鎮(zhèn)墩等結構圖。 灌溉排水新技術 第八講 閆玉民 一、滲灌的概念 滲灌是利用地下管道將灌溉水輸入埋于田間地面以下一定深度的滲水管道或鼠洞內(nèi)，借助土壤毛細管作用濕潤土壤的灌水方法。 二、滲灌的工程形式及系統(tǒng)組成 滲灌工程主要有地下水浸潤灌溉和地下滲水暗管灌溉兩種形式，一般由水源工程，首部樞紐，輸水部分和滲水器等四部分組成。 三、滲灌技術要素 ? (1)滲水管的埋設深度 滲水管的埋深，主要取決于土壤性質(zhì)，作物種類和耕作情況及凍土層深度等因素，應使灌溉水能借毛細管作用上升濕潤表層土壤，而深層滲漏又最小。 ? (2)滲水管的間距 滲水管的間距，主要取決于作物行距，土質(zhì)和供水壓力，也與管徑和埋深有關，并應滿足土壤濕潤均勻的要求，對密植作物應使相鄰兩條滲水管道的濕潤曲線有一定的重疊。 ? (3)滲水管的長度和坡度 適宜的滲水管長度，應使?jié)B水管首尾兩端土壤濕潤均勻，同時滲漏損失最小。它與滲水管的坡度，供水壓力，流量大小和滲水情況等因素有關。 滲水管的坡度應基本上與地面坡度保持一致。 ? (4)滲水管的工作壓力 滲水管有壓供水時，管道長度和間距大，土壤濕潤速度快，管理方便。因此，一般都采用有壓供水方式，但壓力不可過大，以免引起深層滲漏或水流溢出地面。一般滲水管的工作壓力水頭以控制在 ~。 ? (5)滲灌的灌水定額 滲灌灌水定額，主要取決于土壤性質(zhì)和計劃濕潤土層深度，一般應使相鄰兩條滲水管間的土層得到足夠的濕潤，而又不發(fā)生深層滲漏為準。 ? (6)滲水管的灌水流量 當灌水定額和滲水管的間距和長度確定以后，則可按下式計算每條滲水管所需要的入管流量 (341) 式中： Q為滲水管流量 (L/s)。m為灌水定額(m3/hm2)。b為滲水管間距 (m)； L為滲水管長度(m)。t為一次灌水的延續(xù)時間 (h)，應根據(jù)試驗確定，一般以不超過 24h為宜，時間過長，深層滲漏嚴重。 水稻節(jié)水灌溉技術 水稻薄露灌溉 薄露灌溉是一種灌水層較薄，適時落干露田的灌水技術。灌溉水層一般在 20 mm以下，灌水后要自然落干露田，露田程度和歷時則根據(jù)水稻不同生育階段的需水要求而定。遇連續(xù)降雨，稻田積水層超過 5天時，要排水落干露田。薄露灌溉改變了稻田長期淹水的狀態(tài)，有效地改善了水稻的生態(tài)條件，減少水稻騰發(fā)和田間滲漏，達到節(jié)約用水，高產(chǎn)，增產(chǎn)的目的。 水稻 薄 ,淺 ,濕 ,曬 灌溉 采用這項技術時，不同地區(qū)有不同的田間水分控制標準，控制模式中，分蘗后期曬田是一項有利于高產(chǎn)，節(jié)水的重要措施。對于開始曬田的時間，應掌握苗足曬田和時夠曬田。 水稻葉齡模式灌溉 根據(jù)水稻生育進程，葉齡模式而進行的灌溉，稱之為水稻葉齡模式灌溉技術。即根據(jù)水稻不同葉齡期的生理生態(tài)耗水規(guī)律，以葉齡進程為主軸，產(chǎn)量形成為目標，調(diào)節(jié)器官協(xié)調(diào)生長為依據(jù)，實行高產(chǎn)灌溉，準確掌握各次灌水，濕潤，排水，曬田的起止時間與強度，在不同生育期將稻田水分控制在高產(chǎn)所需的適宜范圍。 灌溉排水新技術 第九講 閆玉民 第 4章 灌區(qū)水資源優(yōu)化管理 灌溉水資源優(yōu)化管理 以及 灌溉水資源優(yōu)化管理包括的內(nèi)容 : ? 灌區(qū)水資源優(yōu)化管理是指在灌溉水源比較緊缺的地區(qū)，采用系統(tǒng)優(yōu)化方法，合理利用灌溉水源，提高灌溉水資源的經(jīng)濟效益，提高灌區(qū)的總體產(chǎn)量。灌區(qū)水資源優(yōu)化管理包括兩方面的內(nèi)容：①灌溉水量在空間上的合理分配，即在同一大型灌區(qū)內(nèi)各個分灌區(qū)全年用水量分別分配多少。各分灌區(qū)灌溉水量的分配，應以全灌區(qū)總體經(jīng)濟效益最高為準則，同時兼顧各分灌區(qū)經(jīng)濟效益。②灌溉水量在時程上的合理分配，即根據(jù)各種不同來水過程，考慮灌區(qū)土質(zhì)、氣候特點和農(nóng)作物布局等條件在時程上進行優(yōu)化配水，使有限的灌溉水源獲得最大的經(jīng)濟效益。 進行灌區(qū)水資源優(yōu)化配置時應遵循 的原則 ? 在進行水資源優(yōu)化管理配置時，應遵循以下原則： ? （ 1）可承載原則 可持續(xù)發(fā)展首先要求不允許破壞地球上生命支撐系統(tǒng)（如空氣、水、土壤等），即處在可承載的最大限度之內(nèi)，以保證人類福利水平至少處在可生存狀態(tài)。 ? （ 2）綜合效益最大原則 可持續(xù)發(fā)展鼓勵經(jīng)濟增長，但它不僅重視增長數(shù)量，更追求改善質(zhì)量。它以保護自然環(huán)境為基礎，以改善和提高生活質(zhì)量為目標，與資源、環(huán)境的承載能力相協(xié)調(diào)，追求經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益的綜合效益最大。 ? （ 3）可持續(xù)性原則 通過水資源配置，以維持自然生態(tài)系統(tǒng)的更新能力和持續(xù)利用。實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，不僅考慮到當代人，而且顧及到后代人，體現(xiàn)可持續(xù)原則。 ? （ 4）水資源利用和水患防治相結合原則 在配置水資源的同時，