喷灌技术计算.
《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
喷灌技术
喷灌技术喷灌有显著的省水、省工、少占耕地、不受地形限制、灌水均匀和增产等效果，属先进的田间灌水技术。
与明渠输水的地面灌溉相比，喷灌节水30%～50%，粮食作物增产10%～20%，经济作物增产20%～30%，蔬菜增产1～2倍。
但喷灌也有一定的局限性，如作业受风影响，高温、大风天气不易喷洒均匀，喷灌过程中的蒸发损失较大等，而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。
茶园、露地蔬菜等且用固定式喷灌，大田作物可用机组式喷灌或移动（管道）式喷灌系统。
需注意的是，目前看来果树一般不适且用喷灌而且用微灌，因为喷灌容易击落果树花和幼果；喷灌难于结合施肥，而微灌容易做到这一点；喷灌投资一般高于微灌；微灌比喷灌更节水；微灌灌水量能更精确控制，确保灌水适时适量。
当然微灌也有需要注意的缺点：对管理人员责任心要求更高，要防止或及时排除灌水器堵塞。
设计资料：1.喷灌系统的分类与选型喷灌系统分管道式喷灌系统和机组式喷灌系统两大类。
(1)管道式喷灌系统管道式喷管系统分固定式、移动式和半固定式三类。
固定式喷灌系统除竖管（也叫立管）外干管、支管都埋于地下，并有固定的首部枢纽（泵房、水泵、动力机等），这种喷灌系统投资较高，但管理比较方便；移动喷灌系统的所有管道都可移动作业，且水泵与动力机也是可以移动的，移动式喷灌系统可在不同田块移动作业，因此单位面积投资较低，其缺点是管理操作劳动强度较大；半固定式喷灌系统枢纽和主干管固定，支管和竖管可移动作业，半固定式的优缺点介与前两者之间。
目前看来，固定式喷灌系统应用最普遍。
一般的经济作物，如蔬菜、果树、花草等都宜选用固定式喷灌系统。
北方一些地区大田喷灌常选用移动式喷灌系统（铝合金管道）。
半固定式喷灌系统应用最少。
（2）机组式喷灌系统机组式喷灌系统类型很多，按大小分可分为轻型、小型、中型和大型喷灌机系统。
南方地区河网较密，宜选用轻型（手抬式）、小型喷灌机（手推车式），少数情况下也可选中型喷灌机（如绞盘式喷灌机）。
喷灌工程技术规范
喷灌工程技术规范引言概述：喷灌工程技术规范是指在农田灌溉过程中，根据农田的特点和作物的需水量，采用喷灌技术进行灌溉的一系列规定和标准。
喷灌技术的应用，可以提高灌溉效率、节约水资源、减少土壤侵蚀，并且可以根据作物的需水量进行精确灌溉，提高作物产量和质量。
本文将从喷灌工程的设计、设备选型、操作管理、水质要求和维护保养等五个方面详细介绍喷灌工程技术规范。
一、喷灌工程设计：1.1 灌溉区划设计：根据农田的土壤类型、坡度、作物类型等因素，合理划分灌溉区，确保灌溉水分均匀分布，最大限度地满足作物的需水量。
1.2 喷灌器布置设计：根据作物的生长特点和喷灌器的喷雾范围，合理布置喷灌器，确保喷雾水分均匀覆盖作物，避免出现干旱或过湿的情况。
1.3 灌溉管网设计：根据灌溉区的大小和喷灌器的数量，设计合理的灌溉管网，确保灌溉水流畅、压力稳定，并考虑灌溉管网的排水和冲洗。
二、设备选型：2.1 喷灌器选型：根据作物的需水量和灌溉区的大小，选择合适的喷灌器。
常见的喷灌器有喷头式喷灌器、喷雾式喷灌器和旋转式喷灌器等，根据实际情况选用合适的喷灌器。
2.2 管道和阀门选型：根据灌溉管网的设计和水流量的要求，选择合适的管道和阀门，确保管道的耐压能力和阀门的流量控制能力。
2.3 水泵选型：根据灌溉区的海拔高度和灌溉水量的要求，选择合适的水泵，确保水泵的扬程和流量能够满足灌溉的需要。
三、操作管理：3.1 灌溉时间控制：根据作物的需水量和生长阶段，合理控制灌溉时间，避免过度灌溉或不足灌溉的情况。
3.2 灌溉量控制：根据作物的需水量和土壤的含水量，合理控制灌溉量，避免造成土壤水分过度或不足。
3.3 灌溉频率控制：根据作物的生长特点和土壤的水分状况，合理控制灌溉频率，避免过度灌溉或不足灌溉。
四、水质要求：4.1 水质检测：定期对灌溉水源进行水质检测，确保灌溉水的水质符合作物的生长需求。
4.2 水质处理：根据水质检测结果，采取相应的水质处理措施，如除去悬浮物、调节pH值、去除重金属等，确保灌溉水的质量。
喷灌工程技术
喷灌工程技术引言概述：喷灌工程技术是一种现代化的农业灌溉方法，通过喷灌系统将水均匀地喷洒在作物上，以满足作物生长所需的水分。
喷灌工程技术在提高农业生产效率、节约水资源、保护环境等方面具有重要意义。
本文将从喷灌系统的设计、喷灌设备的选择、喷灌水质管理、喷灌系统的维护和管理以及喷灌技术的发展趋势等方面进行详细阐述。
一、喷灌系统的设计1.1 确定灌溉面积和作物需水量：根据作物类型、生长期和灌溉需水量确定灌溉面积和灌溉计划。
1.2 选择喷灌系统类型：根据灌溉面积、地形、土壤类型等因素选择合适的喷灌系统，如旋转喷头系统、固定喷头系统等。
1.3 设计喷灌系统布局：根据作物行距、作物高度等因素确定喷灌系统的布局，保证水分均匀喷洒在作物上。
二、喷灌设备的选择2.1 选择合适的喷灌设备：根据作物类型、灌溉需水量等因素选择适合的喷头、管道等喷灌设备。
2.2 考虑喷灌设备的耐用性：选择耐用性好、维护方便的喷灌设备，减少维修和更换的频率。
2.3 考虑节水效果：选择具有节水功能的喷灌设备，如喷头自动调节水量、喷头自动关闭等功能。
三、喷灌水质管理3.1 水源水质检测：定期对灌溉水源进行水质检测，确保水质符合灌溉要求。
3.2 水质处理：如有必要，进行水质处理，如除铁、除锈等，保证喷灌水质干净。
3.3 定期清洗喷灌设备：定期清洗喷头、管道等喷灌设备，防止水垢堵塞，影响喷灌效果。
四、喷灌系统的维护和管理4.1 定期检查喷灌系统：定期检查喷头、管道等喷灌设备是否正常，及时发现问题并进行维修。
4.2 喷灌系统的调试：在使用前对喷灌系统进行调试，保证水分均匀喷洒在作物上。
4.3 建立喷灌系统管理制度：建立喷灌系统的使用和维护管理制度，明确责任分工，保证喷灌系统的正常运行。
五、喷灌技术的发展趋势5.1 智能化喷灌系统：喷灌系统将向智能化方向发展，实现自动化控制、远程监控等功能。
5.2 节水喷灌技术：随着水资源日益紧缺，节水喷灌技术将得到更多的应用和推广。
喷灌工程技术规范
喷灌工程技术规范喷灌工程技术规范是指对喷灌工程的设计、施工和运维过程中需要遵守的技术标准和规定。
喷灌是一种通过喷头将水以雾状或雨状喷洒到农田或园区中的灌溉方式。
喷灌工程技术规范的制定旨在保证喷灌系统的正常运行，提高水资源的利用效率，提高农田或园区的产量和品质。
一、设计阶段喷灌工程技术规范在设计阶段的主要任务是确定设计参数，包括喷头布置、喷头数量、喷洒半径、喷灌时间等。
设计人员需根据实际情况，确定最佳的喷头布置方案，以保证整个灌溉区域的均匀灌溉。
此外，设计人员还需合理确定喷头数量，以满足灌溉的需求，同时避免资源的浪费。
在设计喷头的选择上，喷灌工程技术规范要求考虑喷头的耐用性、喷洒效果、耗水量等因素，以选择最适合的喷头种类。
另外，设计人员还需根据喷灌区域的特点，选择适当的喷灌宽度，保证喷头的喷洒覆盖面积符合要求。
二、施工阶段喷灌工程技术规范在施工阶段的主要任务是保证施工质量和施工安全。
在施工过程中，施工人员需按照设计要求进行喷头的安装和布置。
在安装过程中，要保证喷头与管道的连接牢固，防止漏水和渗水现象的发生。
同时，喷灌工程技术规范还要求施工人员在喷头布置中保证喷头之间的距离合理，以保证灌溉的均匀性。
在施工期间，施工人员还需注意施工安全。
喷灌工程往往需要在田间进行施工，施工人员要遵循相关安全规定，佩戴好安全防护用品，确保自身的安全。
三、运维阶段喷灌工程技术规范在运维阶段的主要任务是确保喷灌系统的正常运行和维护。
运维人员需要定期对喷头进行检查和维护，保证其正常工作。
喷灌工程技术规范给出了喷头检查和维护的具体方法和频率。
此外，运维人员还需注意喷头的清洁和防腐。
喷头在使用过程中可能会受到灌溉水的污染和腐蚀，为保证喷头的正常工作，运维人员需定期进行清洗和防腐处理。
总之，喷灌工程技术规范对于喷灌系统的设计、施工和运维起着重要的指导作用。
遵守喷灌工程技术规范，能够保证系统的正常运行，提高水资源的利用效率，进而提高农田或园区的产量和品质。
喷灌工程技术规范
喷灌工程技术规范一、引言喷灌工程技术规范旨在规范喷灌系统的设计、施工和运行，确保喷灌工程的高效、稳定和可持续发展。
本技术规范适合于农田、果园、园林、草坪等喷灌工程。
二、术语和定义1. 喷灌系统：指由喷灌设备、输水管道、控制器、喷头等组成的整体系统。
2. 喷灌设备：包括喷灌泵、喷灌管、喷灌喷头等。
3. 输水管道：指将水从源头输送到喷灌设备的管道。
4. 控制器：用于控制喷灌系统的开关、时间、喷头等参数。
5. 喷头：用于将水喷洒到作物或者土壤表面的装置。
三、设计要求1. 喷灌系统的设计应根据作物类型、土壤条件、气候特点等因素进行合理选择和布置。
2. 喷灌系统的设计应考虑水源可靠性、输水管道的流量和压力损失、喷头的喷洒范围和角度等因素。
3. 喷灌系统的设计应满足作物的生长需求，确保水分的均匀分布和适量供应。
四、施工要求1. 喷灌设备的安装应符合相关标准和规范，确保设备的稳定性和可靠性。
2. 输水管道的铺设应符合施工规范，保证管道的坚固性和密封性。
3. 喷头的安装应根据作物的生长情况和喷洒需求进行合理布置，确保喷水的均匀性。
4. 控制器的安装和设置应符合操作说明，确保喷灌系统的自动化和智能化。
五、运行管理1. 喷灌系统的运行应定期检查和维护，确保设备的正常工作和寿命。
2. 喷灌系统的运行应根据作物的需水量和生长阶段进行合理调整，避免水分浪费和作物的缺水或者过水。
3. 喷灌系统的管理应建立健全的记录和报表，包括水量使用情况、设备维护记录等。
4. 喷灌系统的管理应加强培训和技术指导，提高操作人员的技能和意识。
六、安全与环保1. 喷灌系统的设计和施工应符合相关的安全和环保要求，确保人员和环境的安全。
2. 喷灌系统的运行应注意节水和减少水污染，避免化肥和农药的过量使用。
3. 喷灌系统的废水处理应符合相关的环保法规，避免对周边环境造成污染。
七、验收标准喷灌工程的验收应符合以下标准：1. 设计文件的齐全和合规性。
2. 施工质量符合相关规范和标准。
喷灌工程技术规范
喷灌工程技术规范一、引言喷灌工程技术规范旨在规范喷灌工程的设计、施工和运维，确保喷灌系统的安全、高效运行。
本规范适合于农田、果园、花卉园、草坪等各类喷灌工程项目。
二、术语和定义1. 喷灌：通过喷头将水雾化喷洒到作物或者土壤表面。
2. 喷头：用于喷灌的装置，包括喷嘴、喷头杆等部份。
3. 喷灌系统：由水源、输水管道、喷头等组成的喷灌设施。
4. 喷灌压力：喷灌系统中水的压力。
5. 喷灌量：单位时间内喷灌系统中喷出的水量。
三、设计要求1. 水源选择：根据喷灌区域的实际情况选择合适的水源，确保供水充足。
2. 喷头布置：根据作物种植情况、土壤类型和地形地势等因素，合理布置喷头，保证喷灌均匀。
3. 喷头选择：根据作物的需水量、灌溉周期和水质情况选择合适的喷头，确保喷灌效果。
4. 喷灌压力控制：根据作物需水量和喷头的工作压力范围，合理设置喷灌系统的工作压力。
5. 喷灌量控制：根据作物需水量和灌溉周期，合理设置喷头的喷灌量，确保作物得到适量的水分供应。
四、施工要求1. 喷头安装：喷头应垂直于地面安装，固定坚固，确保喷头稳定工作。
2. 管道敷设：输水管道应按照设计要求敷设，保证管道畅通无阻。
3. 喷头调试：在施工完成后，应对喷头进行调试，确保喷头工作正常、均匀。
4. 喷头维护：定期检查喷头，清理阻塞的喷嘴，更换磨损的部件，保证喷头的正常工作。
五、运维要求1. 定期检查：对喷灌系统进行定期检查，发现问题及时处理。
2. 清洗维护：定期清洗喷头、喷头杆等部件，清除阻塞物，保持喷头通畅。
3. 检修维护：定期对喷头进行检修，更换磨损的部件，确保喷头的正常工作。
4. 压力监测：定期监测喷灌系统的工作压力，确保压力在正常范围内。
5. 记录统计：对喷灌系统的运行情况进行记录和统计，为后续的管理和维护提供参考依据。
六、安全要求1. 防止漏电：喷灌系统的电气设备应符合相关安全标准，防止漏电事故的发生。
2. 防止溺水：在喷灌区域设置明显的安全警示标志，防止人员溺水事故的发生。
喷灌工程技术 (15)管道水力计算
管道水力计算5．1 设计流量和设计水头5．1．1 由于喷灌管道系统存在水量损失，故喷灌系统设计流量为喷头流量的总和与管道系统水利用系数之比。
5．2 水头损失计算5．2．1 鉴于公式(5．2．1)及表5．2．1中参数已在工程中得到广泛应用，故仍采用该经验公式，但由于石棉水泥管在工程中较少使用，故表中不再列示。
5．2．3 喷灌管道的局部水头损失应逐项按公式计算，然后叠加，得出总的局部水头损失。
但考虑实际工程中有些局部损失难以计算确定，故规定计算时喷灌管道系统的局部水头损失可按沿程水头损失的10％～15％估算，待系统确定后，仍应逐项按公式核算。
5．3 水锤压力验算5．3．1 设有单向阀的机压喷灌系统的最高与最低水锤压力，通常都在事故停泵过程中出现。
如果管道在该压力作用下安全，同时也会满足其他水锤压力的要求，故应以此作为验算管道强度的依据。
未设单向阀的机压喷灌系统的最高水锤压力，远小于设有单向阀的情况，故不宜以此作为验算的依据；同时，由于系统中未设单向阀门，在事故停泵时，必然会发生反转，而且其反转转速还取决于事故停泵时出现的最高水锤压力值，因此验算反转转速也意味着验算其水锤压力。
由于不允许的反转转速首先出现，故应以水泵机组允许的最高反转转速作为验算的依据。
对于下坡干管的最高与最低水锤压力，一般是在迅速关闭或开启管道末端闸阀时产生，故应以此作为验算管道强度的依据。
5．3．2 水锤压力出现的历时极短，对于管道来讲可视为临时性荷载。
同时，此值也应作为是否需要防护措施的依据。
事故停泵时，水泵从正转水泵工况，经制动工况、水轮机工况，最后达到飞逸状态。
在整个过渡过程中水泵承受的转矩都是逐步衰减的，故不能以水泵作为控制条件；电动机是根据允许比额定值超速1．25倍运行2min设计的。
故以此作为判断设置防护措施的依据。
在事故停泵和启闭阀门过程中，管道内的压力如果降低到水的汽化压力，说明管道中的水柱将产生分离现象，这种分离的水柱当其惯性耗尽后又会出现再度弥合现象，这时产生的水锤压力将比根据本规范第4．3．1条的条件计算出的压力大得多。
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扇形 L=R B=1.73R
S=2.6R 2
在无风的情
况下喷洒的 效果最好
S=1.73R
较A B节省 管道，但多 用了喷头
扇形 L=R B=1.87R
S=1.87R 同C
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（三） 喷灌系统的计算
1. 选择管径
喷嘴选定后，根据其喷嘴流量（Qp）和接管管径，确定立管管径。根据
良好的土壤中，排水后不受重力影响而保持在土壤中的水分含量，通常以占
干土重量的百分比表示，也可以用体积的百分比表示。
B 利用土壤有效持水量资料计算设计灌水定额： 有效持水量
是指可以被植物吸收的土壤水分。灌溉应当是补充土壤中的有效水分，因此
，可根据有效持水量来计算灌水定额。
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m —— 设计喷灌定额（mm）
S —— 喷头有效控制面积（m²) Qp —— 喷头喷水量（m³/ h）
（1） 设计灌水定额（m） 灌水定额是指一次灌水的水层深度
（单位为mm）或一次灌水单位面积的用水量（m³/hm²）。而设计灌水定额
是指作为设计依据的最大灌水定额。计算的方法有下列两种：
A：利用土壤田间持水量资料计算：田间持水量是指在排水
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（二）喷灌喷头的布局
固定式喷灌系统引水方式一般是：外部引水至泵房，通过水泵加压再 输送给主管，主管输给（次主管至）支管，支管上竖立管再接喷嘴，在次 主管或支管上设阀门控制喷嘴数量和喷洒面积。
1. 喷洒方式： 喷嘴喷洒的形状有圆形和扇形，一般扇形只用在场地的边角上，其他
（2）设计灌水周期 灌水周期也称轮灌期。在喷灌系统设计中，需要确
定植物消耗水分最多示：
T = ηm/ W
式中 T —— 灌水周期（d）
m —— 灌水定额（mm）
W —— 植物日平均耗水量或土壤水分消耗速率（mm/d）
η —— 喷灌水利用系数取0.7—0.9
立管DN=20mm 支管DN=40mm 主管DN=50mm
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2.计算喷灌时间 每次给草坪或花圃等灌溉有一定时间，即
能保证草皮或花卉的需要，又不造成水量过多而流失。喷头的喷洒时间可用
下列公式计算：
t=mS/1000Qp
式中 t —— 喷灌时间（h）
第二节 喷灌技术
喷灌是一种先进的灌溉方式，已广泛地运用在公园、城市广场以及农 业作物上
一 、 喷灌形式
依喷灌方式，喷灌系统可分为移动式、半固定式、固定式三种。
1 移动式喷灌系统
这种喷灌系统适合有天然水源（池塘 河流等）的园林绿地灌溉。其动力设 备、水泵、管道和喷头等都是可以移动的，投资较省，机动性较强，但管理劳 动强度大 。
（3）喷灌强度及喷灌有效面积 单位时间喷洒于田间的水层深度称喷灌
强度，单位一般用mm/h表示。喷灌系统中，喷头的实际控制面积即为喷灌有
效面积。
公式
ρ= 1000Qp/S
式中ρ—喷灌强度（mm/h）Qp—喷头喷水量（m³/h）S—喷头控制面积（m²）
喷头的喷灌强度由喷头的性能确定，喷灌系统的组合喷灌强喷头的性能
2 固定式喷灌系统
这种喷灌系统有固定的泵房，阀门设备、管道都埋在地下，喷头固定在立 管上，有时也可临时安装。现在运用的地埋伸缩式喷头，连喷头也埋在地下， 平时缩入套管或检查井内，工作时，利用水压，喷头上升一定高度后喷洒。现 在公园、广场、运动场等草坪上应用最广。固定式喷灌系统设备费用较高，一 次投资较多。但节省人工、水量，从长远角度看还是比较经济的。
用圆形。 2. 喷头布置形式： 也叫喷头的组合形式，指各喷头的相对位置的安排。在喷头射程相同
的情况下，不同的布置形式，其支管和喷头的间距也不相同。表2-2-1是常 用的几种喷头布置形式和有效控制面积及使用范围。
3. 喷头及支管间距： 在确定喷头的布置形式后，选择合适的喷嘴，每个正规厂家的产品都
标明了喷嘴的型号、射程、喷嘴流量、工作压力等，然后根据喷嘴的射程 确定喷头的间距和支管间距。
3 半固定式喷灌系统
其泵房、干管固定或埋入地下，支管和喷头可以移动，优缺点介于两者之 间。多应用在大型花圃、苗圃以及菜地，公园的树林区也可以运用。
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二 、 固定式喷灌系统设计
（一）设计基础资料的收集
1. 地形图： 比例尺为1/1000——1/500的地形图，了解设计区域 的形状、 面积、位置、 地势等
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序
号
喷头组合形式
A
B
C
D
表 2-2-1 几种喷头布置形式
喷洒 方式
喷头间距（L） 支 管间距（b）喷头 射程 （R）的关系
有效控制 面积（S）
应用范围
全圆 L=b=1.42R
S=2R2
在风向改变
频繁的地区 效果较好
全圆 L=1.73R B=1.5R
2. 气象资料： 包括气温、雨量、湿度、风向风速等，其中风对 喷灌影响最大。
3. 土壤资料： 主要是土壤的物理性能，包括土壤的质地、持水 能力、土层厚度、汲水能力等 ，土壤的物理性能是确定喷灌强度和 灌水定额的依据。
4. 植被情况： 植被的种类、种植面积、根系情况等。 5. 水源条件： 城市自来水或天然水源。 6. 动力来源
布置形式、支管上喷嘴的数量，得出支管的水流量（Q）
Q=ΣQp
流量（Q）计算出来后，同给水管道系统一样，查水力计算表，即可得到
支管的流速（v）和管径（DN）。
主管管径（DN）的确定与主管上连接支管的数量以及设计同时工作的支
管的数量有关，主管的流量（Q）随同时工作的支管数量变化而变化。
例：一根喷灌主管上接有8根支管，每根支管上有四个喷嘴，已选喷嘴的
流量Qp=0.9m³/h，喷嘴的连接管DN=20mm，设计要求至少2组喷嘴能同时工
作，求出立管、支管和主管管径。
解：
Qp=0.9m³/h
每根支管的流量
Q=4Qp=4ⅹ0.9=3.6m³/h
主管的设计流量
Qz≥2Q=7.2m³/ h
喷灌系统为便于安装和运输，一般多用钢管和upvc塑料管，现采用镀锌
钢管，查钢管水力计算表得：