灌水方法与灌水技术
《灌溉排水工程学》第四章：地面灌水方法、灌溉技术及原理
灌水方法
②喷灌灌水 ③微灌灌水
④渗灌灌水
1、地面灌水方法：使灌溉水通过田间渠沟或管道输入田
间，水流呈连续薄水层或细小水流沿田面流动，主要借重
力作用兼有毛细管作用下渗湿润土壤的灌水方法，又称重
力灌水法。
地面灌水法 分为三种：
畦灌法 沟灌法 淹灌法
沟灌
畦灌灌溉
2、喷灌灌水方法：即喷洒灌溉，就是利用一套专门的设 备将灌溉水加压或利用地形高差自压，通过管道系统输送 压力水至喷洒装置，将水喷射到空中分散成细小水滴，象 天然降雨一样降落到地面，随后主要借毛细管力和重力作 用渗入土壤灌溉作物的灌水方法。
m K0
1
式中：H t为tn时间渗入到土壤中的水量, m为计划灌水定
额；K 0为第一个单位时间内的平均入渗速度， tn为畦田
内各处入渗水量达到计划灌水定额所需要的下渗时间；
α为土壤入渗指数。
(2)停止灌水时进入畦田的总灌水量应与全畦长达到灌水定 额所需要的水量相等，即：
3.6Qt mbl
q Q/b
式中：
3.6qt ml
Q 为畦首控制的入畦流量(L/s)；t为畦首处供水时间(h)，
q为入畦单宽流量[L/(s*m)]；b为畦宽(m)；l为畦长(m)；
m为灌水定额(m)。
畦首供水时间： t tn t1
式中：t1为畦首处滞渗时间；t n为畦田各处入渗水量达到 计划灌水定额所需要的时间。
x: 任意时间的水流推进长度(m);
z: t时段内任意一点x处的入渗水层深度(m)；
l: 关闭首端进水口后停止供水时的水流推进长度( m)。
地面水流推进函数和土壤入渗函数的确定：
水流推进函数：L aT b
土壤入渗函数：Z ktna
几种常用的节水灌溉技术
几种常用的节水灌溉技术(总1页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOnel-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除几种常用的节水灌溉技术水是农业生产的命脉，我国大多数农田是“靠天吃饭”，全国的农田受旱面积约4亿亩，我国的农业生产长期面临着用水短缺的制约，干旱是发生最频繁、危害最严重、受害面积最大的自然灾害，给农业生产和群众生活造成了严重影响。
同时，农业又是用水大户，水资源利用率较低，节水潜力很大，为使有限的水资源得到有效利用，提高农业生产的水利用率，用较少的水生产较多的粮食、蔬菜和水果等农产品，大力推广农业节水增效灌溉技术是缓解水资源紧缺的根本出路，也是提高农业综合生产能力，确保农业可持续发展的必然选择。
目前常用的节水技术主要有渠道防渗、喷灌、微灌(滴灌、微喷、渗灌)、膜下灌等技术。
不同的灌溉技术，其节水的效果有很大的差异。
通常情况下，滴灌和地下灌溉方式节水效果较好；微喷次之；而地面漫灌最浪费水；喷灌则界于微喷和地面漫灌之间。
一、渠道防渗：渠道防渗技术主要是利用各种技术措施、工程措施防止渠道内的水发生渗漏损失，减少水资源的浪费，增加水的利用率，来达到节约用水的目的。
传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4—0.5，差的仅0.3左右，也就是说，大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。
渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。
根据所使用的材料，渠道防渗可分为三合土护面防渗、砌石防渗、混凝土防渗、塑料薄膜防渗等。
采用渠道防渗技术后，一般可使渠系水利用系数提高到0.6—0.85，比原来的土渠提高50％—70％。
渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点，是当前我国农田节水灌溉的主要措施之一。
二、喷灌：喷灌是通过管道、喷头等机械部件将有压力的水喷射到空中，分散成水滴均匀地降落到地面的一种灌溉方式。
一般的粮、棉、油、蔬菜及果树等作物都可以采用喷灌来进行浇灌，喷灌还可以结合喷洒农药和液肥,是一种较理想的灌溉方法。
低压管道输水灌溉技术节水灌溉新技术
低压管道输水灌溉技术节水灌溉新技术
核心提示：低压管道输水灌溉技术节水灌溉新技术低压管道输水灌溉技术一、低压管道输水灌溉系统的组成水源：符合灌溉用水的清水均可，若低压管道输水灌溉技术节水灌溉新技术低压管道输水灌溉技术一、低压管道输水灌溉系统的组成水源：符合灌溉用水的清水均可，若含沙量和杂质较多需要经过处理或同时考虑沉沙。
首部取水枢纽：主要包括水泵、动力机及其配套设备。
输配水管网：一般采用固定地埋管方式。
目前应用较多的管材有混凝土管、石棉水泥管、ＰＥ管及ＰＶＣ管。
田间灌水系统：一是采用田间固定或移动的管网，采用退水管法浇地，二是采用田间明渠输水沟灌水，在田间进行畦灌、沟灌等地面灌水方法。
分水给水装置：在各级管道之间设置分水井、配水闸门等；在竖管出口处设置田间配水的出水口。
其他附属设施：特殊部位设置排气和调压阀等安全保水装置、水表及防冻和冲淤用的冲砂闸和泄水口等。
二、低压管道输水灌溉系统规划设计要点管道布置应遵循以下原则：（1）先确定水栓的位置，尽量保证各级管道垂直布置，力求管线最短。
（2）尽量利用地形落差实施自动输水。
（3）最末一级固定管道走向应与作物种植方向一致，尽量减少起伏折点，以利于田间管理和耕作。
管材的选择一般采用经济流速法，根据不同管材确定适宜流速和管径，若管材价格低、动力价格高时，经济流速选小值，反之选大值。
灌溉方法与灌水技术
(二)良好的喷灌均匀度 ：灌溉面积上水量分布的 均匀程度，是衡量喷灌质量好坏的主要指标之一 1)水量分布图(对单喷头而言) 水量分布图就是喷洒范围内的等水量线图，这 种图来衡量灌溉均匀度比较准确、直观，象地形 图一样标出喷洒水量在整个喷洒面积内的分布情 况。
第四节
地下灌溉(浸润灌溉)
利用修筑在地下的各种专门设施(管、洞) 引入灌溉水，再借毛细管作用上升而湿润土 壤的一种灌溉方法 1、浸润灌溉优缺点 2、浸润灌溉的方法和技术
第五章
灌溉方法与灌水技术
灌溉方法是指灌溉水以什么形式来湿润土壤，使灌溉水转化 为土壤水，以满足对作物供水的需求。 灌水技术指一定的灌溉方法下，为达到供给作物的水分适时 适量和均匀一致，而拟定的系统的田间工程和采取的一系列 的技术要求 我国目前现有的灌溉方法有：
地面灌溉：以地表水借重力和土壤毛细管的作用润湿土壤
H Pa f d
4、喷灌系统的规划设计 主要有以下几个方面： 1)勘测调查—收集资料 2)选型—系统类型、多大规模、机型 3)田间规划布局—机具、田间工程 4)水力计算—灌溉制度、喷灌作业方式、校核喷灌 强度，通过计算选择各级喷头组合方式、管径，确 定喷头型号，计算管路损失 ，选择水泵及配套电机。 5)结构设计—包括泵站、管道系统的结构设计
①压力适中：水量分布曲线近似一个等腰三角形 ②压力过低：由于水舌集中，水舌粉碎不足，大部分
水都集中在远处，叠加部分水量过多 ③压力太高：由于水舌过度粉碎，大部分水滴太小， 射程不远，因此近处水量集中，远处水量不足 ④压力过高时，常用阀门控制(调节水量)。压力过低 时常采用双喷嘴或三喷嘴，其中一个大喷嘴喷远处， 别处一个或两个小喷嘴喷近处。
第三章灌水技术第一节(资)
各种坡度均可， 水量较少 尤其适用于复 杂地形 平坦 较平坦 较平坦 水量缺乏 水量极其 缺乏 水量缺乏
各种灌水方法适用条件简表
各种灌水方法优缺点比较简表
灌水方法 水的 利用 率 灌水 均匀 性 不破 坏土 壤的 团粒 结构 对土 壤透 水性 的适 应性 对地 形的 适应 性 改变 空气 湿度 结合 施肥 结合 冲洗 盐碱 土 基建 与设 备投 资 平整 土地 的土 方工 程量 田间 工程 占地 能源 消耗 量 管理 用劳 力
1.微灌灌水方法：微灌是通过一套专门设备，将灌溉水加低 压或利用地形落差自压、过滤，并通过管道系统输水至末级 管道上的特殊灌水器，使水和溶于水中的化肥以较小的流量 均匀而又经常地、缓慢地湿润作物根系区附近的土壤表面或 地表下土壤。微灌法主要借毛细管作用，也有部分重力作用 湿润根系区附近局部范围的土体，所以又称局部灌溉法。微 灌法依细小水流由灌水器流出的方式不同，可分为滴灌法、 微喷灌法和涌泉灌法等多种类型。
点分布的均匀程度。
32
灌溉排水工程学 第三章 灌水方法与灌水技术
二．对灌水方法的基本要求
（2） 灌溉水的利用率高。应使灌溉水都保持在
作物可以吸收到的土壤里，能尽量减少发生地面
流失和深层渗漏，提高田间水利用系数(即灌水
效率)。
33
灌溉排水工程学 第三章 灌水方法与灌水技术
二．对灌水方法的基本要求
（3） 少破坏或不破坏土壤团粒结构，灌水后能
二．对灌水方法的基本要求 合理的灌水方法、灌水技术一般应满足下述基本要求：
（1）灌水均匀。能保证将水按拟定的灌水定额灌
到田间，而且使得每棵作物都可以得到相同的水量
。常以均匀系数来表示。
指应用灌水方法、灌水技术实施灌水后，田间灌溉水湿润作 物根系土壤区的均匀程度，或者田间灌溉水下渗湿润作物计 划湿润土层的均匀程度，或者表征为田间灌溉水在田面上各
现代菜田的六种灌水技术，很实用，掌握了让蔬菜栽培技术科学起来
现代菜田的六种灌水技术，很实用，掌握了让蔬菜栽培技术科学起来【导读】在蔬菜栽培过程中，如果还是采用人工方式对蔬菜进行灌溉，花费人力过多，还不一定能把蔬菜种植好。
只有掌握了现代方式的六种灌水技术，让种植蔬菜的栽培技术科学起来，省时又省工，能取到很好的种植效果，提高蔬菜的产量和质量。
一、喷灌的栽培技术。
喷灌系统的组成，一般由水源工程、首部装置、输配水的管道系统，以及喷头四个部分组成。
可以作为喷灌用的水源有河流、湖泊、水库、池塘、泉水、井水或渠道水，水源工程的作用是通过蓄积、沉淀及过滤，满足喷灌在水量和水质方面的要求。
控制器、过滤器、压力表、进（排）气阀、逆止阀、施肥器和电气设备组成首部装置。
输配水要选用压力管道，由干管和多级支管及其配件组成。
喷头将由压水喷射到空中，分成众多细小水滴，均匀地喷洒到田间。
喷头有全园喷洒和扇形喷洒、行走喷洒和定点喷洒等多种类型。
微喷头的工作压力与滴头大致相同，但喷洒孔口稍大，出流流速比滴头大，所以堵塞的可能性大大减少。
微喷灌在设施内应用较多。
喷灌适用范围很广，可以适用于各种地形和土壤条件，不一定要求地面平整，特别适于山区、丘陵等地形复杂的地区和局部有高丘、坑洼的地区。
不会产生地表径流和深层渗漏，灌水均匀度高，水分利用系数可以达0.72～0.93，一般比地面灌溉节水30%～50%。
机械化程度高，节省劳动力，可以减少沟、渠、畦、埂的占地，较地面灌溉节省土地7%～13%。
可以通过雾化程度和喷灌强度的选择，不会产生土壤冲刷，避免水土流失。
喷灌还可以调节田间小气候条件，增加近地面空气湿度，调节温度和昼夜温差，避免干热风、高温及霜冻的危害。
但风对喷灌喷洒作业影响较大，一般风力大于3级时喷灌的均匀度就会大大下降。
在干旱、多风及高温的区域或季节应用时，漂移蒸发损失大，雾化程度越高、蒸发损失越大。
设备投资高、能耗大、运行费用高也是其缺点。
二、滴灌的栽培技术。
滴灌是由水源工程、首部枢纽、输配水管网的设置与喷灌系统类似。
树木的灌水时期、灌水方式及排水方法
秋灌的方法
一般采用沟灌或畦灌，有 助于水分渗透并深入土壤 。
冬季灌水
冬灌时间
在土壤封冻前进行。
冬灌的必要性
提高树木的抗寒能力，防止冬季干旱导致树木受害。
冬灌的方法
通常采用漫灌或喷灌，以增加土壤湿度并提高树木的抗寒能力。
02
灌水方式
地面灌水
适用范围
地面灌水是一种传统的灌溉方 式，适用于各种树木和植物。
1 2
定义
通过地面上的沟、畦、垅等将多余的水分排除 。
优点
简单易行，对树木的生长没有影响。
3
缺点
容易造成水土流失，在坡地容易引起滑坡。
04
特殊情况下的灌水和排水
干旱时期的灌水
干旱时期
在长期干旱的情况下，水分供应不足，树木的生长和发 育会受到严重影响。此时，需要采取灌水措施，保证树 木的水分供应。
灌溉方式
公园和公共绿地的灌溉方式一般采用喷灌或滴灌。喷灌可以均匀地将水喷洒到树冠上，滴灌则能够精准地将水滴到土壤中 ，有利于节水。
排水方法
公园和公共绿地的排水方法包括自然排水和人工排水。自然排水是通过地势和土壤渗透性进行排水，人工排水则是通过挖 掘沟渠或安装排水管道进行排水。
家庭花园和庭院
要点一
灌溉时期
优点
构造简单，使用方便，易于维修管理，兼有灌溉的功能。
缺点
占地面积大，土方量大，在低洼地排水不良的地方不宜采用。
暗沟排水
定义
在地下埋设暗沟管、暗渠或暗井，将树冠范围内的多余水分排 入暗沟，再排出园外。
优点
不占用地面，不影响地面活动，不破坏景观，不影响树木的生长 。
缺点
造价高，施工复杂，维修困难。
地面排水
农田水利学第二章 灌水方法(喷滴灌)
• 5.促进农业生产环境改善和可持续发展。
灌水方法与灌水技术
三、灌水评价指标
• 灌溉水量的去向：
–（1）储存于计划湿润层V1 –（2）深层渗漏V2 –（3）蒸发漂移V3 –（4）地表径流V4
灌水方法与灌水技术
1.田间灌溉水有效利用率Ea
–储存于计划湿润层中的水量占实际灌水量的 比值。 –要求Ea大于0.85 • 超量灌溉； • 渗漏过多； • 漂移、蒸发过大。 –田间水利用系数ᵑ田
• 造成水量浪费。
灌水方法与灌水技术
二、沟灌
• 主要依靠毛管力向沟壁和沟底渗透湿润土壤； • 水流部分依靠重力向沟底入渗， – 不破坏土壤结构，不容易板结 – 可以利用沟道蓄积降雨 • 若在坡地等高修建沟埂，具有水保作用。
• 棉花、玉米、烟草、辣椒等。
灌水方法与灌水技术
1.沟道的规格
• 沟道的间距
二、喷灌分类
• １．固定式喷灌系统 – 除喷头外，其他部分在整个灌溉季节固定不动 – 干管、支管多为地埋式管道 • ２．移动喷灌 – 系统各部分可以移动 – 设备利用率高，成本低。 • ３．半固定式喷灌 – 动力、水泵和干管固定，支管和喷头移动。
三、喷头与管道
• 1、喷头种类
–按压力分类：高压喷头、低压喷头、中压喷 头 –按结构分类：旋转式、固定式、喷管带
重点是设计喷头间距和支管的间距 • 1、喷头布置形式
–支管尽可能垂直主风向； –喷头布置满足均匀度要求；
• 多采用正方形或者矩形布置； • 不同风速时，参考设计规范，得到支管和喷头的间距。 • 喷头间距：Sl=Cl*R； • 支管间距：Sm=Cm*R
2、管道系统规划布置
–一般分干管、支管两级；多者3-4级 • 总干、分干、支干、支管 –（1）干管垂直等高线，支管平行等高线 –（2）支管压力尽可能一致
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又称滴灌带，由内外 两个腔组成，内腔起输 水作用，外腔只起配水 作用。
第四节 微灌
(5)折射式微喷头
有单向和双向、束射 和散射等形式。其结 构简单，价格便宜， 适用于灌溉果园、温 室和花卉等。 (6)射流旋转式微喷头 其一般工作水头为10～15m， 有效湿润半径为1.5～3.0m。 适用于果园、温室、苗圃和城 市园林绿化灌溉，特别适用于 全圆喷洒灌溉密植作物，以及 砂土和粘土。
定期维修，清洗过滤器；
加强水质监测，定期进行化验； 定期冲洗管道； 采取防堵塞的滴灌设备。
第三节 喷灌
思考题
微灌法的主要特点? 如何确定滴灌的灌水定额 ? 滴灌土壤湿润比是 个什么概念?
灌溉技术教学录像
第一篇
灌溉工程
第四章 灌水方法与灌水技术
第四节 微灌法
农业水利工程系
2006年5月
第四节 微灌
2.管道及管材 我国微灌管材多用掺碳黑的高压低密度聚乙烯半柔性管， 也可用聚氯乙烯等其它管材。管道附件指用于连接组装管 网的部件，简称管件，主要有接头、弯头、堵头等。
第四节 微灌
四、微灌设备
3．过滤器
过滤器主要有：①旋流式水砂分离器,又称离心式或涡流式过 滤器；②砂砾过滤器；③滤网过滤器等。
压差式施肥罐。
第四节 微灌
五、滴灌系统的堵塞及其处理方法
1．滴灌系统堵塞的原因 悬浮固体堵塞 水中泥沙及有机物引起。 化学沉淀堵塞 主要是铁化合物沉淀、碳酸钙沉淀和 磷酸盐沉淀等。 有机物堵塞 胶体形态的有机质，微生物的孢子和单 细胞，一般不容易被过滤器排除，在适当的温度、含气 量以及流速减小时，常在滴灌系统内团聚和繁殖，引起
Hale Waihona Puke (2)地下固定式微灌系统，是将毛管和灌水器(主要为滴 头)全部埋入地下的微灌系统。
(3)移动式微灌系统，是在灌水期间，毛管和灌水器由 一个位置灌完后移向另一个位置的微灌系统。按移动毛 管的方式又可分为人工移动和机械移动两种。 (4)间歇式微灌系统，又称脉冲式微灌系统，其工作方 式是每隔一定时间喷水1次，喷水流量大。
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第四节 微灌
图为砂石过滤器、网式过滤器和叠片式过滤器
第四节 微灌
四、微灌设备
4. 施肥(施农药)装置 向微灌系统注入可溶性 肥料或农药溶液的装置 , 称施肥 ( 农药 ) 装置 , 主 要有压差式施肥罐、开 敞式肥料桶、文丘里注 入器以及各种注入泵等 常用装置。
1.储液罐 2．进水管 3．输水管 4．阀门 5.调压阀门 6．供肥管阀门 7．供肥管
第四节 微灌
四、微灌设备
1．灌水器
国内常用的灌水器有以下几种： 管式滴头 、孔口式滴头、微管摘头、 滴灌带、折射式微喷头 、射流旋转式微喷头等。 (1)管间式滴头 简称管式滴，又 称长流道式滴头 (右图示)。它串 接在两段毛管之 间，成为毛管的 一部分。
第四节 微灌
(2)孔口式滴头
属短流道滴头。这种滴头结构简单，安装方便，工 作可靠，价格便宜，适于推广。
第二章
灌水方法与灌水技术
第四节 微灌
六、微灌工程的规划
七、微灌系统技术设计
第四节 微灌
六、微灌工程的规划
规划是微灌系统设计的前提，关系到此项工程修建是否合理， 技术是否可行，经济是否合算。 1. 勘测和收集基本资料。
包括地形，水文，水文地质，土壤，气象，作物，灌溉试验， 动力与设备，乡镇生产现状与发展规划以及经济条件等。资料 收集得越齐全，规划设计越充分，规划成果也就越符合实际。 2. 根据当地的自然条件，社会和经济状况等，论证工程的必要 性和可行性。
第二章
灌水方法与灌水技术
第四节 微灌 一、微灌的特点 二、微灌的类型 三、微灌系统的组成与分类 四、微灌设备 五、滴灌系统的堵塞及其处理方法 六、微灌工程规划 七、微灌系统技术设计
第四节 微灌
—、微灌的特点
主要优点：省水；节能；对土壤和地形的适应性强；增产幅度 大、品质好；可利用咸水灌溉。
问题：对水质要求高；可能影响根系发育；盐碱化威胁；投资 高。
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第四节 微灌
二、微灌的类型
微灌按灌水器的出流方式不同可划分为以下4种类型：
(1)滴灌：是通过安装在毛管上的滴头或滴灌带等灌水器使 水流成水滴状滴入作物根区土壤内的灌水形式。
(2)地表下滴灌：是将全部滴灌管道和灌水器都埋在地表下 面的灌水形式。
(3)微型喷洒灌溉：是灌溉水通过微型喷头喷洒在植物枝叶 上或植株冠下地面上的灌水形式，简称微喷灌。（雾灌） (4)涌泉灌溉：是通过安装在毛管上的涌水器而形成的小股 水流，以涌流方式进入土壤的灌水形式。
3. 根据当地的水资源状况和农业生产、乡镇工业、人蓄饮水等 用户的要求进行水利计算，确定工程的规模和微灌系统的控制 范围。
第四节 微灌
六、微灌工程的规划
4. 根据水源位置、地形和作物种植情况，合理布置引、蓄、提 水源工程、微灌枢纽位置和骨干输配水管网。 5. 提出工程概算。 选择微灌典型地段进行计算，用扩大技术经济指标估算整个工 程的投资、设备、用工和用材种类、数量以及工程效益。 一般首部枢纽均与水源工程相结合，其位置应以投资少、管理 方便为原则进行选定。若水源距灌区较远，首部枢纽可单独布 置在灌区附近或灌区中心，以缩短输水干管的长度。
第四节 微灌
三、微灌系统的组成与分类
1．微灌系统的组成 微灌系统通常由水源、首部枢纽、输配水管网和灌水器4 部分组成。
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第四节 微灌
四、微灌设备
1．灌水器
灌水器的作用是把末级管道中的压力水流均匀而又稳定地分 配到田间，以满足作物对水分的要求。灌水器的质量直接关 系到灌水质量和微灌系统的工作可靠性，因此，对灌水器的 制造或选择均要求较高。
堵塞。
五、滴灌系统的堵塞及其处理方法
2．滴灌系统堵塞的处理方法 酸液冲洗法 钙质粘土→硝酸稀释液； 碳酸钙沉淀→ 0.5％～2％ 的盐酸溶液；
铁沉淀→硫酸。
压力疏通法 有机物堵塞→用5～10个大气压的压缩空气或压力水冲洗 滴灌系统，对碳酸盐堵塞无效。
五、滴灌系统的堵塞及其处理方法
3．防止堵塞的主要措施
第四节 微灌
二、微灌的类型
第四节 微灌
大田滴灌和温室滴灌
第四节 微灌
膜下滴灌
地下滴灌
第四节 微灌
微喷灌
第四节 微灌
涌泉灌
第四节 微灌
•滴灌效果 •渗灌效果 •微喷灌效果
第四节 微灌
三、微灌系统的组成与分类
2．微灌系统的分类
(1)地面固定式微灌系统，毛管布置在地面，在灌水期 间毛管和灌水器均不移动的微灌系统。