滴灌系统首部枢纽介绍
滴灌系统首部枢纽介绍
一、首部枢纽的组成及各部分功能
滴灌系统的首部枢纽包括动力机、水泵、变配电设备、施肥药装置、过滤设施和安全保护及量测控制设施。其作用就是从水源取水加压，并加入肥料和农药，经净化处理，担负着整个滴灌系统的加压、供水（肥、药）、过滤、量测和调控任务。是全系统的控制调配中心。
滴灌系统中常用的电动机主要以电动机为主。
滴灌常用的水泵主要有离心泵和潜水电泵两种。
施肥药装置主要包括施肥（药）罐、文丘里施肥器、注射泵施肥装置、施肥箱。
滴灌系统中常用的过滤设施包括旋流水沙分离器、砂过滤器、筛网过滤器、叠片式过滤器等。
量测、控制和保护设施包括压力与流量量测仪表（水表、压力表等）、各种控制和保护的阀门（闸阀、逆止阀、安全阀、进排气阀等）和调节装置。
首部枢纽基本配置图见附图。
二、滴灌用水泵的选型
滴灌常用的泵有IS型离心泵：是我国水泵行业首批采用国际标准设计的单级单吸清水离心泵、
KQW型直联式离心泵，结构简单，紧凑，使用维修方便体积小，重量轻，耗电低
QJ型湿式潜水电泵，具有结构紧凑、体积小、重量轻、安装、使用、维护方便，运输安全可靠、节约能源等优点。
（1）水泵选型原则
1在设计扬程下，流量满足滴管设计流量要求。
2在长期运行过程中，水泵的工作效率要高，而且经常在最高效率点的右侧运行为最好。
3便于运行管理
（2）水泵的选型
1流量的确定
在设计时，滴灌系统所需的流量作为所需流量。按照规范
C A
I Q
ηa
10
=
计算出整个灌溉系统所需的总的供水量，确保水井的供水量能够满足系统所需的水量。按照设计水泵的设计流量选择应稍大于所需水量即可。
如果已知所用滴灌器的数量，也可以根据滴灌器的设计流量，计算出整个滴灌系统的所需要的供水量。这里所得的系统流量为初定值。之后按照制定的灌溉制度选择管路水力损失最大的管路，根据滴水器的设计流量从管路的末端依次推算出主干管进口处的流量，该流量即为所需水泵的设计流量。
2水泵扬程的确定
水泵扬程的计算需要计算系统内管路水头损失最大的管路的水头损失值，按照下列公式计算水泵所需的扬程。
离心泵H泵=h泵+ΔZ+?进
潜水泵H泵=h1 +h2+h3
式中：H泵—系统总扬程、h泵—水泵出口所需最大压力水头，ΔZ—水泵出口轴心高程与水源水位的平均高差，?进—进水管的水头损失，h1—井口所需最大压力水头，h2—井下管路水头损失，h3—井的动水位到井口的高程差。
三、水质净化处理设施的选配
旋流水沙分离器的主要作用是滤去水中大颗粒高密度的固体颗粒，为达到应有的水质净化效果，必须保证灌溉系统的流量变化在其工作范围内。
砂过滤器的主要作用滤除水中的有机质、浮游生物以及一些细小颗粒的泥沙。
砂过滤器选型应考虑一下几个因素：
（1）滤砂的厚度与级配
（2）流量
（3）有机物的影响
筛网过滤器是一种有效的过滤设备，其滤网的孔眼的大小和总面积决定了过滤器的效率和使用条件。网孔的基本尺寸作为过滤器选型的依据。
叠片过滤器是以大量很薄的圆形叠片重叠起来，并锁紧形成一个圆柱形滤芯，每个圆形叠片一面分布着许多S形滤槽，另一面为大量的同心圆环形滤槽。
过滤设施的选型应视水源条件和灌水器要求水质标准而定，根据新疆天业公司的资料过滤设施选配如表
最为广泛的过滤设施配置模式为常用渠水等水质较差的地表水“旋流水沙分离器+砂过滤器+筛网过滤器”和常用于井水的“旋流水沙分离器+筛网过滤器”。
三、滴灌的施肥设施
施肥罐的安装位置在一般在筛网过滤器之前，施肥罐进水口与出水口和主管相连，在主管上位于进水口的与出水口中间位置设置闸阀，调节闸阀开度使两边形成压差，一部分水流经施肥罐进入主管，施肥罐的选型一般按容积尺寸选择。
四、量测、控制和保护设施及工作位置
量测设施主要指流量、压力测量仪表，用于首部枢纽和管道中的流量和压力测量。
过滤器前后的压力表反应过滤器的堵塞程度。水表用来计量一段时间内管道的水流总量或灌溉水量。选用水表时期额定流量大于或接近于设计流量为宜。
控制设施一般包括各种阀门，如闸阀、球阀、蝶阀、流量与压力调节装置等，其作用是控制和调节滴灌系统的流量和压力。
保护设施用来保证系统在规定压力范围内工作，消除管路中的气阻和真空等，一般有进（排）气阀、安全阀、逆止阀、泄水阀、空气阀等。
滴灌常用阀门作用与安装位置表
第一章 水肥一体化技术基本原理
第一章水肥一体化技术简介 一、水肥一体化技术的基本概念 作物生产的目标是用更低的生产成本去获得更高的产量、更好的品质和更高的经济效益。从作物的生长要素来看，其基本生长要素包括光照、温度、空气、水分和养分。在自然生长条件下，前三个因素是人为难以调控的，而水分和养分因素则可人为调控。因此，要实现作物的最大生产潜力，合理调节水肥的平衡供应非常重要。 在水肥的供给过程中，最有效的供应方式就是如何实现水肥的同步供给，充分发挥两者的相互作用，在给作物提供水分的同时最大限度地发挥肥料的作用，实现水肥的同步供应，即水肥一体化技术。那么，什么是水肥一体化技术呢？狭义讲，就是把肥料溶解在灌溉水中，由灌溉管道带到田间每一株作物，以满足作物生长发育的需要。如通过喷灌及滴灌管道施肥。 图1-1 雷州半岛的香蕉园通过滴灌施用硫酸钾镁肥
图1-2 山地砂糖桔果园通过滴灌系统施用氯化钾 图1-3 内蒙古马铃薯种植区通过滴灌系统施肥的场面 广义讲，就是水肥同时供应以满足作物生长发育需要，根系在吸收水分的同时吸收养分。除通过灌溉管道施肥外，如淋水肥、冲施肥等都属于水肥一体化的简单形式。
图1-4 广东冬种马铃薯地区拖管淋水肥的场景 图1-5 菜农挑担淋水肥的场景
图1-6 海南西瓜种植户通过膜下水带施液体肥的场景 水肥一体化技术是现代种植业生产的一项综合水肥管理措施，具有显著的节水、节肥、省工、优质、高效、环保等优点。水肥一体化技术在国外有一特定词描述，叫“FERTIGATION”，即“FERTILIZATION（施肥）”和“IRRIGATION（灌溉）”各拿半个字组合而成，意为灌溉和施肥结合的一种技术。国内根据英文字意翻译成“水肥一体化”、“灌溉施肥”、“加肥灌溉”、“水肥耦合”、“随水施肥”、“管道施肥”、“肥水灌溉”、“肥水同灌”等多种叫法。“水肥一体化”这个称谓目前被广泛接受，而“管道施肥”笔者认为更加形象贴切，肥料自身不会从管道流动，必须要溶解于水才能随管道流动。这很容易区别于传统的施肥。针对于具体的灌溉形式，又可称为“滴灌施肥”、“喷灌施肥”、“微喷灌施肥”等。 灌溉的理论基础是植物的蒸腾失水及土面蒸发失水，必须要源源不断补充土壤水分作物才能正常生长。而水肥一体化的理论基础是什么呢？这要从植物是如何吸收养分说起。植物有两张“嘴巴”，根系是它的大嘴巴，叶片是小嘴巴。大量的营养元素是通过根系吸收的。叶面喷肥只能起补充作用。施到土壤的肥料怎样才能到达植物的嘴边呢？通常有三个过程。一个叫扩散过程。肥料溶解后进入土壤溶液，靠近根表的养分被吸收，浓度降低，远离根表的土壤溶液浓度相对较高，结果产生扩散，养分向低浓度的根表移动，最后被根系吸收。第二个过程叫质流。植物在有阳光的情况下叶片气孔张开，进行蒸腾作用（这是植物的生理现象），导致水分损失。根系必须源源不断地吸收水分供叶片蒸腾耗水。靠近根系的水分被吸收了，远处的水就会流向根表，溶解于水中的养分也跟着到达根表，从而被根系吸收。第三个过程叫截获，即养分正好就在根系表面而被吸收。扩散和质流是最重要的养分迁移到根表的过程。这两个过程都离不开水做媒介。因此，肥料一定要溶解才能被吸收，不溶
水肥一体化灌溉系统_水肥一体化案例_系统介绍
水肥一体化灌溉系统_水肥一体化案例_系统介绍 托普云农水肥一体化灌溉系统也被称之为水肥一体化自动控制系统，该灌溉系统能够帮助实现水肥一体化技术的实施，系统由云平台、墒情数据采集终端、视频监测、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间网路等组成。可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，实现对灌溉、施肥的自动控制。提高水肥的利用率，达到改善土壤环境，提高作物品质的目的。实现节水、节肥。促进农业现代化发展。 ?水肥一体化灌溉系统的云平台能够随时随地的查看园区数据，能够对管理区域实现360°全方位监控，实时观测管理区域的作物生长情况、设备远程控制执行情况。增加定点预设功能，可有选择性设置监控点，点击即可快速转换视频图像。能够添加水肥任务计划，设置周期计划，实现全智能控制、自动控制。设定好监控条件后，可完全自动化运行，远程控制生产现场的各种农用设施和农机设备，快速实现温室大棚、大田种植自动化灌溉作业。能够设置作物生长环境参数阈值，高于或低于阈值报警系统自动启动。为了方便管理人员能够随时随地的查看系统信息，远程操作相关设备。该系统已实现与手机端和平板电脑端、PC电脑端的无缝对接。系统利用多种传感器实现数据全面采集。水肥一体化灌溉系统的应用改变了传统水肥灌溉模式，以往的人工灌溉往往都是看天、看地，以经验为依据，靠人为判断。而该系统则是通过传感器采集的数据进行预警告知。传统的水肥灌溉人员工作量大，单次应用施灌面积有限，需重复配置。现在我们完全是依靠科学技术智能配肥，设置灌溉程序，自动进行不间断轮灌。可实现24小时无人值守工作。用户只需要通过手机
滴灌设计流程
滴灌设计流程 滴灌系统设计步骤 一、 简要了解农田滴灌供水系统的分布及运行情况，配图。 （一）农田滴灌供水系统的分布： 1．水源的选位一般在地块的高处并在地块的中间。 特点：a. 压力均衡，滴水均匀。 b. 节省主干管材料。 c.系统运行时节省电费。d. 根据地块实际需要也有例外。 2．排水井的位置在地势低处。 3．干、分干、支（含辅管）、毛管四级依次成正交。 4．尽量使分干管在主干管两侧布置。支管在分干管两侧布置并力求对称。 5．毛管 铺设走向与农作物方向一致，所以支管（含辅管）与作物种植方向垂直。分干管布设方向 与作物种植方向平行。 6．在平坡地形条件下，毛管与支（辅）管相互垂直，并在支（辅）管两侧对称布设。在均匀坡地地形条件下，毛管在在支（辅）管两侧对称布设并依据毛管水力物性，逆坡向短，顺坡向长。当逆坡向水力物性不佳时，则仅利用顺坡向铺设。 7．支管的实际铺设长 度决定着分干管的数，铺设长度长，分干管列数减少，对降 低管网成本造价起明显作用。 8．毛管的实际铺设长度决定着支管的列数，毛管长度长，支管间距大，支管的列数 就减少。对降低管网成本造价起一定作用。 9．管网系统中，干管，分干管采用PVC —U 管，应埋设在冻土层以下。 10．分干管布设尽量与道路，沟渠同向，以便运输，安装维护。 11．干管也应与道路，林带，电力线路平行布置，尽量少穿越障碍物，少转折。 （二）农田滴灌供水系统的一些数据及计算： 1．地面PE 管铺设长度（支管+辅管系统） ?90PE 支管≤240米?75PE 支管≤190米?63PE 支管≤120米 2．一膜单管及一膜双管的毛管间距。 3．毛管所需的流量：
自动化智能滴灌系统设计方案
自动化智能滴灌控制系统设计方案 陕西颐信网络科技有限责任公司 西安天汇远通水利信息技术有限责任公司
目录 一. 系统概述............................................................................................................ - 3 - 二. 系统组成............................................................................................................ - 4 - 三. 通信网络............................................................................................................ - 5 - 四. 功能设计............................................................................................................ - 6 - 4.1. 监测中心级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.2. 首部控制级设计 ...................................................................................... - 6 - 4.3.1. 设计原则 ....................................................................................... - 7 - 4.3.2. 主要功能 ....................................................................................... - 7 - 4.3.3. 硬件设计 ....................................................................................... - 8 - 4.3.4. 软件设计 ..................................................................................... - 10 - 4.3. 田间控制级设计 .................................................................................... - 13 - 4.3.1. 田间控制器主要功能 ................................................................. - 13 - 4.3.2. 田间控制器性能指标 ................................................................. - 14 - 4.3.3. 田间路由器节点主要功能 ......................................................... - 14 - 4.3.4. 田间路由器节点性能参数 ......................................................... - 14 - 4.3. 5. 供电方式 ..................................................................................... - 14 - 五. 系统特性.......................................................................................................... - 15 - 六. 设计研究意义.................................................................................................. - 16 -
智能农业之水肥一体化智能灌溉系统
智能农业灌溉系统组成要素及功能特点 一、智能农业水肥一体化应用技术： 智能农业灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。 用户通过操作触摸屏进行管控，控制器会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，节水节肥、省力省时、提高产量，专用于连栋温室、日光温室、温室大棚和大田种植灌溉作业。 托普云农智能农业水肥一体化技术以自动化精确灌溉、施肥，节省用工和提高效益为核心，在现代农业生产中应用显示出明显的优势。本文就该技术作相关阐述。
二、智能农业水肥一体化系统组成以及适用范围： 托普云农智能农业水肥一体化微滴灌系统主要是由阀门、水表、水泵、自动反冲洗过滤系统、智肥化施肥机、pH/EC控制器、施肥罐、安全阀、电磁阀、田间管道系统等组成。该系统适合在已建成设施农业基地或符合建设微灌设施要求的地方应用，要有固定水源且水质良好，如水库、蓄水池、地下水、河渠水等。比较适合用于经济价值较高的蔬菜和果树等作物上。 三、智能农业水肥一体化微灌、施肥制度制定： 1、微灌制度拟定 智能农业水肥一体化灌溉系统根据作物全生育期需水量与降水量的差值确定灌溉定额、灌水次数、灌水间隔时间、每次灌水延续时间和灌水定额等。还需考虑土壤墒情、温度、设施条件和农业技术措施等。大棚膜下滴灌用水量会比畦灌减少30％~40％，比大水漫灌减少50％以上。 2、施肥制度拟定 智能农业水肥一体化灌溉系统根据作物全生育期需肥总量与土壤中养分含量的差值来确定实际施肥量、每次施肥量、施肥次数、施肥时期和肥料品种，同时作物的需肥特性、肥料利用率、目标产量、施肥方式也是决定施肥制度拟定的因素。微灌施肥通常可比习惯施肥减少30％～50％的肥料用量。 3、微灌和施肥制度拟合 按照作物拟定的微灌制度将肥料同微灌的灌水时间和次数进行合理分配，主要原则就是肥随水走、分阶段拟合。注入肥液浓度一般为0.1％。操作上还要注意，要先走水15min左右，再注入配好的肥料溶液，微灌施肥结束后需用不含肥的水清洗清灌管道15～30min，防止堵塞出水口。此步聚智能农业水肥一体化滴灌系统系统可以自动进行，无需人工控制。 4、肥料选择 智能微灌系统的滴灌管出水口很小，非常容易被各种微小的杂质堵塞，影响到微灌施肥的效果。为此肥料的选择注意以下几个方面：首先必须是全溶性的肥料，溶于水后无沉淀；二是肥料的相溶性要好，搭配使用不会相互作用生成沉淀物；三是施磷肥时尽量通过基肥施入土壤；四是用微量元素时，应选用螯合态微肥，否则与大量元素肥混合使用时易产生沉淀物。在市场上常用的溶解性好的普通肥料有尿素、硝酸铵、硫酸铵、硝酸钙、硝酸钾、磷酸、磷酸二青钾、磷酸一铵(工业级)、氯化钾等，或选用微灌专用固体肥料。
滴灌典型设计书
滴灌系统设计示例 按照兵团水利局、兵团节水办“关于召开兵团节水灌溉规划设计研讨会的通知”的要求，根据农八师几年来在大田作物膜下滴灌技术上的实践和研究，此次滴灌系统典型设计综合农八师的具体情况做如下简要介绍： 一、基本资料 （一）地形 农八师垦区地处天山北麓中段，古尔班通古特沙漠南缘。全垦区土地面积7529平方公里。垦区地势由东南向西北倾斜。垦区地形由南向北依次为天山山区、山前丘陵区、山前倾斜平原、洪水冲积平原、风成沙漠区。 （二）土壤 农八师土壤缺氮面积大，全氮含量低于1%的面积占78%，碱解氮低于60ppm的面积占76%。土壤普遍缺磷，含量低于10ppm的面积占77.5%。土壤含钾丰富，约在100ppm 以上。 土壤多系灰漠土、潮土、草甸土，土质多系砾质土、沙质土、粘质土等。根据农八师土壤普查结果，本设计取占范围较广的砂壤土。 （三）作物 全垦区有效灌溉面积266万亩，其中以棉花为主。棉花种植面积占总播种面积的46.5%。本设计示例选棉花。种植模式采用：一膜两管四行--宽窄行30×60cm,滴灌带间距90cm；一膜一管四行--（25+30+25）×60cm，滴灌带间距140cm。 1、滴灌工程设计参数的确定 根据农八师目前棉花种植模式和多年实践，确定如下设计参数。 典型滴灌系统设计基本资料
（四）水源 垦区水资源来源主要为地表水（库水、河水）和地下水。目前垦区滴灌节水工程水源以井水为主,单井流量为80立方米/小时，动水位埋深在40米左右。 （五）气象 垦区平均海拔300-500米左右，呈典型的温带大陆性气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热。年平均气温7.5℃-8.2℃，日照2318-2732小时，无霜期147-191天，年降雨量180-270毫米，年蒸发量1000-1500毫米。蒸发强烈，降水稀少，气候十分干燥，光照充足，热资源丰富。 （六）动力 原有机井泵大多为250QJ80-60/3或250QJ80-40/2，需更换水泵及变压器。但原有高压电线不需更换。 二、设计内容 按照农八师多数条田的规划布置方式，采用东西长800米，南北宽450米的条田进行规划设计。种植作物为棉花，种植模式采用宽窄行60×30cm与60×（25+30+25）cm，一膜两管四行与一膜一管四行，滴灌带间距0.9米与1.4m。作物东西方向种植。耕层土壤为砂壤土。 1.管道系统
园林绿化节水滴灌系统设计
51 2010年 第3期 Vol.32/136 Landscape Building & Construction 随着城市建设规模的不断发展以及生活水平的不断提高，愈来愈多的建设工程需配套建设一定面积的园林绿地，而由于城市园林绿地面积的迅速增加，其灌溉用水量也必将大幅提高。 常用的绿地灌溉方法多采用喷灌和漫灌。灌溉过量常常发生，既耗水又容易带来地表积盐的不良后果。而园林绿化滴灌技术的应用则是有效解决该问题的途径之一。滴灌特别适用于水费高昂或土壤为膨胀粘土以及建筑物附近不能进行喷灌的地区。且由于滴灌灌溉系统在有利于植物生长和减少初始建设成本的同时，能够节约宝贵的水资源，因而在园林景观绿地建设和管理中得到越来越广泛的应用。 1 滴灌器的布置 典型的园林灌木床包括各种草皮、灌木、树木。灌木床面积小的为10～15 m 2，面积大的则可达700 m 2或以上。其位置不定，常靠近建筑物或围墙，用于美化建筑物或各个主要入口景观。在一个灌木床里，需 水量因植物种类不同也有所不同。而在灌木床与灌木床之间，由于太阳的方位不同，各自的需水量也会不同。由此可见，合理的滴灌器布置是灌溉系统节水及减少初始建设成本的前提和关键。 1.1 滴头种类及选择 滴头是滴灌系统的关键部件，有 园林绿化节水滴灌系统设计 Design of Water-saving Drip Irrigation System in Urban Landscaping 罗嘉欢 （广州园林建筑规划设计院，广东 广州 510055）LUO Jia-huan (Guangzhou Gardens Planning and Building Design Institute, Guangzhou 510055, China) 摘要：随着城市园林绿地面积的增加以及城市水资源的短缺，园林绿化节水灌溉得到了较为广泛地应用。文章通过介绍某工程园林绿化滴灌系统的设计，论述了采用节水滴灌时需考虑的内容，包括滴灌器的选择与布置、滴灌系统设计以及滴灌灌溉管理等三方面。关键词：园林；节水设计；滴灌系统中图分类号：TU986文献标识号：A 文章编号：1671-2641(2010)03-0051-03收稿日期：2010-04-29修回日期：2010-05-12 Abstract: With the increase of urban landscaping green area and the shortage of urban water resource, water-saving irrigation system is becoming widely used in landscaping. By brief introducing the design of water-saving drip irrigation system in a landscaping construction, the selection and arrangement of the emitters, the design of drip irrigation system, the management and maintenance of drip irrigation system are discussed detailedly in this article.Key words : Landscape architecture; Design of water-saving; Drip Irrigation System 图 1 几种典型管线路选择及滴灌器布置方案
农田水肥一体化自动滴灌系统
农田水肥一体化自动滴灌系统 一、模块化 农田滴灌自动系统主要由以下几个部分组成： 1、水源：水源井或渠水 2、过滤：砂滤、沉淀或精密过滤 3、计量：对浇灌用水量进行计量 4、轮灌控制：手动或自动进行轮灌控制 5、施肥：人工施肥或自动计量跟踪施肥 6、自动控制系统：自动控制系统时整个系统的控制中心，有 可编程控制器、触摸屏，计算机组成。 我们所做的整个系统力求用现代的自动化技术来替代人工的繁重劳动操作，做到科学化、自动化滴灌和精准化施肥。 我们的农田水肥一体化自动化滴灌系统将以上几个部分整合，做成以下几个模块，可在实际中组合和控制： 1）水源和过滤模块，根据不同的水源做不同的配置，用可编程控制器对水源泵进行自动控制，确保对滴灌带不发 生堵塞的现象，根据用户要求可实现恒压供水，保证供 水压力平稳。 2）轮灌控制模块，使用计算机软件或可编程控制器，对农田滴灌阀进行自动轮灌控制，操作人员只需将轮灌间隔 时间输入，系统则自动根据要求进行轮灌，轮灌完毕发 出信号，提醒操作人员。整个轮灌过程无需人员干预。
3）自动施肥模块，自动施肥系统是一套科学的精准施肥控制，系统测量供水系统的流量，根据供水流量自动按照 加药比例进行加药，加药比例可根据每次不同的药剂进 行设定。加药量始终跟随供水量的大小自动变化，无需 人员干预。 4）自动控制系统模块，将上述几个模块用通讯的方式级联，有可编程控制器或计算机统一控制，并可将控制信号通 过GPRS等方式远传到后台服务器，通过手机APP进行 远端查看或应急控制，实现智能化管理。 二、智能化 系统的智能化体现在： 1）前端控制系统智能化、自动化，操作人员只需将系统检查，启动后，设置好所需要的滴灌参数后，系统则自动 运行，做到了现场无人值守，系统出现故障，则自动发 出警示信号给操作人员； 2）后台智能化管理，前端控制器信号可通过GPRS或3G上网卡与后台服务器通讯，用户可使用手机APP平台随时 观察农田浇地的情况和相关的数据信息，并可做应急处 理； 3）通过APP管理平台，用户可随时了解科学种田以及农田管理的基本知识，并可实现用户之间的信息互动 三、一体化
滴灌系统的组成及分类
滴灌系统的组成及分类 滴灌是利用管道将水通过灌水器送到作物根部进行局部灌溉的技术，同时还可以利用灌溉水施用化肥、杀虫剂、土壤改良剂等农业化学制剂。这当中最常见的是施肥灌溉，所以人们又叫它“水肥一体化”。 1 滴灌系统的组成 滴灌系统一般是由四个部分组成，分别是水源工程、首部枢纽、输配水管网和灌水器。 滴灌系统的水源来源广泛，江河、湖泊、坑塘、沟渠等，都可作为滴灌的水源，但水质必须符合滴灌水质的要求。（滴灌系统对水质的要求不是很高，但是也有一定的要求：第一个就是它水中的杂质不能太多，这样容易引起堵塞情况；第二种就是它的铁锰的含量也是很容易引起堵塞。） 专家建议滴灌对水质的要求： （1）水源清洁，用水必须经过严格的过滤、净化处理。 （2）滴灌水质的pH值一般应在5.5-8之间，含铁不应大于0.4mg∕kg，总硫化物含量不应大于0.2mg∕kg。 首部枢纽是整个滴灌系统操作的控制中心，它主要是由施肥罐、过滤器、控制阀、压力表等组成，这当中施肥装置是向灌溉系统注入可溶性肥料的装置。过滤器的作用更为重要，它是将含有杂质的灌溉水进行必要的过滤来保证灌溉水的要求。这样水源在首部枢纽这里经过施肥、过滤、调压等处理，达到灌溉等要求。 输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水，按要求输送、分配到每个灌水源和灌水器。输配水管网包括干管、支管、毛管等三级管道，还包括相应的三通、直通、弯头等部件。 灌水器是滴灌系统的核心部件，水流在这里通过减压变为水滴，直接施入土壤，并在土壤中向四周扩散。灌水器主要有滴灌管和滴灌带两大类，目前使用较为普遍的是滴灌带。 以上这些就是滴灌系统的组成部分。下面我们再来了解滴灌系统的分类。 2 滴灌系统的分类 滴灌系统按工程大小分为大系统滴灌工程和小系统滴灌工程。 首先看大系统滴灌工程，大系统滴灌工程一般应用于200亩以上的大田，如对果园、葡萄园的灌溉。在大系统滴灌工程中，干管和支管一般都埋在地下，毛管和滴头都布置在地面上。 小系统滴灌工程一般应用在大棚中，如对蔬菜、花卉等经济作物的灌溉。小系统滴灌工程一般是二级式，只有干管和支管两级管道，滴灌带直接安装在支管上，它们都直接铺设在地面上，这样方便后期的维修和管理。
滴灌工程设计示例
6.4滴灌工程设计示例 6.4.1基本情况 某基地种植葡萄面积118亩，过去采用大水漫灌方式进行灌溉，灌水定额大，水肥损失严重，为此拟采用先进的滴灌灌水方法。 该地块地势平坦，地形规整，葡萄南北向种植，株距0.8m 、行距2m 。地面以下1m 土层为壤土，土壤干容重14kN/m 3，田间持水率24%。 地块西边距离地边50m 处有水井一眼（具体见平面布置图），机井涌水量为32m 3/h ，静水位埋深60m ，动水位80m ，井口高程与地面齐平。机井水质据周边村庄引水工程检验结果分析，水质满足《农田灌溉水质标准》，但含砂量稍高，整体看来，可作为滴灌工程水源。 380V 三相电源已经引至水源处。 6.4.2滴灌系统参数的确定 （1）灌溉保证率不低于85% （2）灌溉水利用系数95% （3）设计土壤湿润比 不小于40%。 （4）设计作物耗水强度Ea=5.0mm/d （5）设计灌溉均匀度 不低于80% （6）设计湿润层深0.6m 6.4.3选择灌水器，确定毛管布置方式 1．选择灌水器 根据工程使用材料情况比较，本工程采用以色列某公司生产的压力补偿式滴灌管，产品性能如下：滴灌毛管外径16mm ，滴灌毛管进口压力0.1MPa ，滴头间距0.5m ，滴头流量q=2.75L/h ，水平最大铺设长度90m 。 2．确定毛管布置方式 因葡萄种植方向为南北向，并且成行成列，非常规整，因此，毛管布置采用每行葡萄铺设一条滴灌管，根据地块实际长度和产品的最大水平铺设长度确定毛管的长度为80m ，毛管直接铺设在葡萄根部附近。 3．计算湿润比 根据公式： 式中： ——每棵作物滴头数，个； ——滴头沿毛管上的间距，m ； ωβU C % 100/?=）（R P e P S S W S N ωρP N e S
滴灌系统设计(以茶叶为例)
茶叶滴灌系统设计 系统简介： 本设计灌区茶叶种植面积为500亩。首先确定滴灌系统的各个设计参数，继而选用某公司一次成型薄壁滴灌带，内径16mm，壁厚0.31mm。通过计算滴灌的灌水定额、灌水周期、一次灌水延续时间来确定滴灌的灌溉制度；通过水量平衡计算，确定当地水源是否够用。根据设计参数把整个灌区划分为4个轮灌组，进行管网系统的布置，推算各级管道的流量，进行管网水力计算，确定各级管道的直径、长度，并选择水泵型号为D185-67×9。最后设计首部枢纽，进行材料统计和概预算。 第一章基本资料 一、项目概况 项目位于某某市某某县，属贫困地区。项目区位于某某县府城镇的某某村南茶北移示范区，规划滴灌茶叶滴灌面积500亩。 本项目将引进先进的农业生物技术，与小型灌溉工程相结合，建设生态型灌溉工程。从生产技术手段和使用方式两方面对当地的农业生产进行改进，主要建设内容是小型农田生态灌溉工程的建设。 二、地形地质概况 某某省某某市地处中国中部的黄土高原，是中国水土流失较严重的地区，生态环境脆弱，植被土壤中有益微生物缺失，沙土化严重。
某某县位于某某市东北方向，面积1965hm2，东部由北向南与晋东南的沁源、屯留、长子和沁水接壤，西邻古县和浮山。境内山岭起伏，沟壑纵横，地形复杂。整个地势北高南低，东部山峰有安太山、盘秀山等，海拔在1400m以上，西部有大东沟梁、牛头山等，海拔在千米以上。省内第二大河、唯一的一条无污染河流沁河纵贯境内95km。南部沁河谷地，地势较低，有小块平川，海拔在800m左右。 三、作物种植 1、作物名称：茶叶。 2、间距：株距0.4m，行距0.4m，畦距1m。 3、灌溉方式：滴灌。 4、滴灌设计补充强度为4mm/d。 5、茶叶滴灌面积500亩，种植株距0.4m，两行为一畦，行距0.4m，畦与畦距离1m，3畦建一个大棚，棚与棚间距1m，大棚选用简易竹木材料，单棚尺寸为长0.25-0.3m，宽5m，占地0.22亩。选取距离高位蓄水池最远的大棚作为典型地块，此地高程900m。 四、气象资料 某某县位于典型的黄土高原残垣沟壑区，区内生态环境脆弱，年度降雨和年内分配极不均匀，十年九旱，当地农业抵御自然灾害的能力较低。 示范区茶园位于沁河东的谷地，地形东高西低。区内气候温
滴灌系统的施工及安装
滴灌系统的施工及安装 工程中心 二○○一年十二月 一工程施工 1.施工安装规定 （1）滴灌工程施工必须严格按设计进行。修改设计应先征得设计部门同意，经协商取得一致意见后方可实施，必要时需经主管部门审批。 （2）施工前应检查图纸、文件等是否齐全，并核对设计是否与地形、水源、作物种植及首部枢纽位置等相符，发现问题应与设计部门协商，提出合理修改方案。 （3）施工前应检查现场，制定必要的安全措施，严防发生各种事故。 （4）施工前应严格按照工期要求制定计划，确保工程质量，并按期完成。 （5）施工中应随时检查质量，发现不符合要求的应坚决返工，不留隐患。 （6）施工中应注意防洪排水保护农田和林草植被，做好弃土处理。 （7）在施工过程中应做好施工记录。对隐患工程必须填写《隐患工程记录》才能进入下道工序施工。全部工程施工完成应及时编制竣工报告。 2.施工前的准备 （1）应检查图纸、文件等是否齐全，并校对是否与灌区水源、地形、作物种植及首部位置相符，发现问题应与设计部门协商，提出合理修改方案。
（2）应检查现场，制定必要的安全措施，并严格按工期要求编制施工计划。建立施工组织，拟定放样、定线等各项施工顺序，编制劳力、工种、材料、设备、工程进度计划，制定质量检查方法。 （3）按设计要求检查工程设备器材、准备好施工工具。 3.施工程序 （1）施工放样，现场应设测量控制网，并应保留到施工完毕。放样包括首部枢纽和干、支管的管线测量。 （2）基坑开挖，排水及基础处理。 （3）建筑物砌筑，混凝土、砌石、砖石建筑施工，可参照GBJ141《给排水构筑物施工及验收规范》有关规定执行。 （4）回填，回填土应干湿适宜，分层夯实与砌体接触紧密。 4.施工流程图 施工组织建立 施工技术人员的确定
浅析智能水肥一体化灌溉系统
浅析智能水肥一体化灌溉系统 一，概述 我国水资源总量不足，时空分布不均，干旱缺水严重制约着农业发展。大力发展节水农业，实施化肥使用量零增长行动，推广普及水肥一体化等农田节水技术，全面提升农田水分生产效率和化肥利用率，是保障国家粮食安全、发展现代节水型农业、转变农业发展方式、促进农业可持续发展的必由之路。 水肥一体化的核心是实现灌溉和施肥同步进行，不需要人工操作便可以自动进行灌溉。想要发挥最大作用离不开科学的规划设计。从实际情况看，水肥一体化实施要在进行充分调研的基础上，弄清农田环境情况，根据农田附近水源、地形、作物情况进行规划，节约安装成本。而石家庄圣启科技研发的水肥一体化智能灌溉系统，就满足了当下的市场需求。 二，系统组成
水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。 通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。 三，系统功能： 1.用水量控制管理
实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。 2.运行状态实时监控 通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效运行。 3.阀门自动控制功能 通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。 4.运维管理功能 包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。节水灌溉自动化控制系统能够充分发
农业物联网水肥一体化解决方案
农业物联网水肥一体化解决方案 一、托普云农水肥一体化简介概述： 托普云农水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。 用户通过操作触摸屏进行管控，控制器会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程中的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，节水节肥、省力省时、提高产量，专用于连栋温室、日光温室、温室大棚和大田种植灌溉作业。 水肥一体化构架图: 二、系统功能： 1.用水量控制管理 实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。
2.运行状态实时监控 通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效运行。 3.阀门自动控制功能 通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。 4.运维管理功能 包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。 节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益，通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量，将使灌溉更加科学、方便，提高管理水平。 5.移动终端APP 方便管理人员通过手机等移动终端设备随时随地查看系统信息，远程操作相关设备。 三、托普云农水肥一体化智能灌溉系统亮点： (1)节水节肥——高效水肥灌溉和精准调控； (2)省时省力——可迅速大面积灌溉和施肥； (3)智能控制——根据土壤水分等相关参数自动反馈控制灌溉； (4)提高产量——投运该系统可增产30~50%。
滴灌典型设计实例(水科院)-葛岩
滴灌工程设计培训讲义 辽宁省水利水电科学研究院 2013年1月
1 滴灌概述 滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将有压水和养分均匀地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。 1.1滴灌主要技术特点 （1）省水：滴灌是一种可控制的局部灌溉。滴灌系统又采用管道输水，灌水均匀，减少了渗漏和蒸发损失。在作物生长期内，比地面灌省水40％～60％。 （2）省肥：肥料可做到适时、适量随水滴灌到作物根系部位，易被作物根系吸收，且肥料无挥发、无淋失，提高肥料利用率30%以上。 （3）省农药：水在管道中封闭输送，避免了水对病虫害的传播。另外，地表无积水，田间地面湿度小，不利于滋生病菌和虫害。因而除草剂、杀虫剂用量明显减少，可省农药10%～20%。 （4）省地：由于田间全部采用管道输水，地面无常规灌溉时需要的农渠、中心渠、毛渠及埂子，可节省土地5%～7%。 （5）省工和节能：地面灌时，打毛渠、挖土堵口，劳动强度大。采用滴灌后，只观测仪表、操作阀门，劳动强度轻，田间人工作业（包括浇水、锄草、施肥、修渠、平埂、病害治理等）和中耕机械作业等大大减少，人工管理定额大幅度提高。 （6）局部压盐碱：滴灌向土壤中不断补充净水，农膜阻止了土壤中水分的蒸发，将土壤中部分水分提升到地表所形成的湿润区内，有一个脱盐区，（利于幼苗成活及作物生长）和集盐区。 （7）有较强的抗灾能力：作物从出苗起，得到适时、适量的水和养分供给，生长健壮，抵抗力强。同时能够及时调节小气候，具有一定抗御干旱和干热风的能力。 （8）增产：由于科学调控水肥，水肥耦合效应好，土壤疏松，通透性好，充分利用水、肥、土、光、热、气资源，使作物生长条件优越，作物普遍增产15%～50%。各种作物均进行缩行增株，提高种植密度。以玉米为例：采用常规灌，播种密度4000-4500 株/亩，采用滴灌，播种密度5000-6000 株/亩。 （9）品质、质量提高：滴灌营造了良好的生长和环境条件，因而，不但产量高，
滴灌工程施工工程施工设计方案
滴灌系统一般由水源、首部枢纽；输水管道和滴头组成。 滴灌系统简图(3张) (1)水源：各种符合农田灌溉水质要求的水源，只要含沙量较小及杂质较少，均可用于滴灌，含沙量较大时，则应采用沉淀等方法处理。 (2)首部控制枢纽：首部控制枢纽一般包括水泵、动力机、过滤器、化肥罐、调节装置等。化肥罐用于灌水施肥施药，常用的化肥罐有压差式、开敞式、文丘里注入式和注射泵等四种形式，肥料罐一般安装在过滤器之前，以防造成堵塞。 施工组织设计 1、施工组织程序、施工工艺、工期、人力机械等依据当地 具体情况进行合理分工，合理布置的整体原则。 2、施工技术措施总原则 1、确保工期的原则 所有施工技术措施的制定均以各单位工程、分部工程的合同控制工期和合同总工期为基础，科学合理安排施工程序，抓好项目接口的工序衔接，采用先进合理、成龙配套的机构化施工技术方案，确保工期目标的实现。 2、安全第一原则 认真贯彻“安全第一、预防为主”的安全工作方针，施工方案均按照技术可靠、确保安全的原则制定，对管道开挖、基地人工平整、管顶上部回填、机械回填、蓄水池等重点安全施工项目均采取切实、有效的技术方案及措施，并严格实
施，在确保安全的前提下方可进行各项工作的施工，确保安全目标的实现。 3、技术优良的原则 严格按照技术规范的设计施工图施工，始终贯彻我公司“科学管理、精益求精、信守合同、追求更好”的质量方针和按照ISO9002质量保证体系组织施工，所采用的施工技术措施均要符合现行施工规程、规范和技术标准的要求，确保质量目标的实现。 4、高效施工的原则 积极采用先进的施工技术，提高机械化施工水平，组织平行流水作业，平行交叉作业，择优选用最佳施工方案、加快施工进度，努力提高技术经济效益。 5、布置经济合理的原则 施工总布置设计充分利用当地自然条件及已有的设施，因地制宜，在满足施工要求的条件下，节约用地合理布局。 6、以“均衡生产、文明施工、科学管理”为宗旨指导工作建设，制定措施要根据当地实际情况，贯彻执行各顶劳动保护和安全文明施工、环境保护法律、法规和规程，发送劳动条件，保障作业人员的健康和安全，确保环保及文明施工目标。 7、科学配置的原则 统筹兼顾，合理计划、安排，科学组织，做好人力、物
滴灌系统设计
滴灌系统设计
3.2滴灌系统 3.2.1项目基本资料调查 灌区面积（(hm2）、作物、土壤（类型、容重、土层厚度）、作物种植间距（大棚长、宽，垄宽、株距、行距、垄间沟宽、深等）、水源（m3、m3/s、m3s-1/万亩）、降雨、气温、蒸发、风向风速、日照、动力等 3.2.2初定设计参数 1、系统需流量Qs(m3/h) 作物耗水强度E a（mm/d）：参考表-2 设计供水强度Ia(mm/d)=E a-P0-S；P0有效降雨强度、S地下水补给量。 也可参考下表-12选定I a。 表-12 设计耗水强度参考值（mm/d） 作物滴灌微喷灌作物滴灌微喷灌葡萄、树、瓜类3～7 4～8 蔬菜（露 4～7 5～8 地） 粮、棉、油等植物4～7 ——冷季型草——5～8 蔬菜（保护地）2～4 ——暖季型草——3～5 注：干旱地区宜取上限值，对于在灌溉季节敞开棚膜的保护地，应按露地选取设计耗水强度 灌溉面积A(hm2)：图上量取 日供水小时数t d(h/d)：12～22 灌溉水利用系数η：不低于0.9 3.2.3初定系统毛管
依据作物种植株距、行距初定系统毛管型号。如： 3.2.4土壤湿润比P 1）沿毛管灌水器间距较小 参数： 一棵作物所占有的灌水器数目n（个） 滴头间距S e(m)：毛管参数 湿润带宽度S w（m）：依据表-13湿润比范围反推，再根据设计量取选定。 作物平均行距S r（m）：毛管间距/毛管间作物行数 作物株距S t（m）：设计取值 一棵作物所占有的灌水器数目n（个）：该组的灌水器数目/ 一组作物的棵数。 P=n×S e×S w/（S r×S t） 2）沿毛管灌水器间距较大 参数： 滴头间距S e(m)：毛管参数 毛管间距S L(m)：毛管参数 湿润带直径D w（m）：依据表-13湿润比范围反推，再根据设计量取选定。 P=0.785×D w2/（S L S e）×100%