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喷灌技术

沙加　 2009-07-23 　 　

（一）喷灌的特点及适用条件 喷灌是利用专门的设备（喷头）将有压水（流量q＞250升／小时）送到灌溉地段，并喷射到空中散成细小的水滴，均匀地分布于田间进行灌溉。该方法主要适宜于保护地花卉、草皮灌溉及高温季节遮阳蔬菜栽培的降温等。 喷灌与微喷灌的系统组成、设计过程、管道布置形式及喷头组合方式基本相同，惟独喷头工作压力及设计参数存在较大差异，本节主要介绍喷灌管道的管材、典型喷头性能、主要设计参数的确定方法及喷灌设计中的注意事项。 （二）喷灌系统的组成 喷灌系统一般由水源工程（包括水泵及动力）、输水管网（包括管道、连接件及其控制设备）和灌水器等部分组成。 1．喷头 目前，喷灌中应用的喷头种类繁多，按工作压力及射程将喷头分类，如表4－24所示。喷头采用的材质有铜。铝合金和工程塑料三种类型，我国已定型生产PY1、PY2、中喷-1、中喷-2四种系列的金属摇臂式喷头。 2．喷灌装置的总扬程 通常用式（4－34）计算，即 3．喷灌工程管材及其选择 管道是喷灌工程的关键设备之一，因为它用量大、投资高，技术要求严格。据统计，不包括水源投资时，管道投资的比重固定式为68％～87％、半固定式为41％～72％。管材选择合适与否，将直接影响到工程运行情况。因此，在喷灌系统的规划设计中，必须对管材、管径的选择、管件的配套以及管道上的控制与保护装置的设置，给予高度的重视。各种常用管材特性对比见表4-25所示。具体管道系统设计见滴灌部分。 （三）喷头的选择及其组合形式 喷头的组合形式包括支管的布置及方向、喷头的组合方式及喷头沿支管的间距和支管间距等。喷头组合形式及间距是喷灌设计的主要内容之一，是实现喷灌设计要求的关键环节。 1．支管的布置方向 保护地中的喷灌系统支管通常与作物的种植方向一致，但连栋式的日光温室中，支管通常与大棚的长度方向一致；对于棚间地块采用喷灌时，应考虑地块的尺寸。 2.喷头组合方式 喷头在地面上的组合方式通常有正方形、矩形、正三角形和等腰三角形等四种形式（图4-13）。其中正三角形组合方式单喷头控制的湿润面积最大。设计时应根据地块的形状、地块的尺寸等选择合适的组合方式，以保证系统的综合造价最低。 3．喷头组合间距 喷头的组合间距直接与喷头的射程有关。通常确定喷头组合间距的方法是先选定喷头，根据喷头的各项水力参数确定组合间距，然后检验组合后的各项技术指标是否达到设计要求，试算后确定合理的组合间距。设计时也可参考表4-26和表4-27。 （四）喷灌灌水技术要素 喷灌灌水技术要素通常包括喷灌强度、允许喷灌强度、均匀度和水滴打击强度等。 1．喷灌强度 是指单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深，或单位时间内喷洒在单位面积上的水量，单位：毫米／小时。喷灌系统设计时通常要考虑点喷灌强度、单喷头平均喷灌强度、组合平均喷灌强度和实测平均喷灌强度等，衡量设计优劣常用组合平均喷灌强度指标。组合平均喷灌强度可用式（4－35）表示。 2．允许喷灌强度 是控制喷灌强度的重要指标。为了防止喷灌过程中产生地面径流，组合喷灌强度不得高于土壤入渗能力。允许喷灌强度可参阅表4－28。 3．水滴打击强度是指单位受水面积内，水滴对土壤或作物的打击动能。喷灌设计要求水滴打击强度不得超过作物叶面的承受能力。衡量水滴打击强度的指标常用雾化指标表示，其雾化指标可用式（4－36）求得，保护地作物对喷灌的雾化要求为：蔬菜与花卉4000～5000；果树2000～3000。 雾化指标常用式（4-36）计算得到，其计算公式为 （五）喷灌系统规划设计要点 1．管道系统分级保护地喷灌系统的管道一般由于管。分子管和支管三级组成，喷头通常安装于最末一级管道上。喷灌系统的管道布置时应遵循以下原则： ①管道系统布置时应尽量使管道长度最短、管径小，且有利于水锤防护。 ②支管布置应尽量与作物的种植方向一致；各级相邻管道应尽量垂直，支管通常与温室或大棚的长度方向一致；对棚间地块应考虑地块的尺寸。 ③充分考虑地块形状，使支管长度一致。 ④管道系统布置应与排水系统、道路、林带、供电系统等紧密结合。 2．喷灌工程的技术设计要点可参考本章滴灌及微喷灌部分。 （1）喷头选型与组合 ①计算允许的喷头最大喷灌强度。 ②选择喷头。 ③确定组合间距。 （2）管道系统的平面布置对喷灌系统而言，各级管道间应尽量满足垂直布置关系，以节省管道用量。 （3）拟定喷灌工作制度可参考滴灌及微喷灌部分。 （4）编制轮灌顺序喷灌的轮灌顺序应本着就近、便于工作和节省管网投资为原则，运行中各轮灌组喷头数应尽量保持一致。 （5）管网系统设计可参考滴灌部分。 （6）绘制管道结构图为了便于系统安装和材料统计，应绘制管道系统结构图。（ 佚名）

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