129微灌首部枢纽装置结构图
第四章灌溉管道系统
第四章 灌溉管道系统
水利建筑工程学院
第三节输配水管道及管网设计
1．输配水管网的工作制度
管道系统最常用的工作制度有续灌、轮灌和随机灌3种
方式：
（1）续灌方式(continual irrigation method) （2）轮灌方式(rotational irrigation method)
1．输配水管网的工作制度
3.低压输水管道灌溉系统的技术特点
与喷灌比较压力低，投入小。
与滴灌比较抗堵塞性强，节水效果差
渠灌区与井灌区区别：渠灌区控制面积、流量
大、管径大、建筑物多复杂、施工周期长难度
大
井灌区便于管理、灌水速度快周期短
三．灌溉管道系统的组成
灌溉管道系统主要组成：
1）水源 2）首部枢纽、 3）输配水管网、 4）田间灌水装置以及附属建筑物和附属装置等部分 组成。
二．首部枢纽(head work) 首部枢纽的组成及其布置主要取决于灌水方 法。不同的灌水方法对首部枢纽内部需要设置的 各种设备和装置不完全相同。
三．输配水管网的规划布置 灌溉管道系统的输配水管网按其功能一般可分为输水 管道和配水管道两类。
输水管道一般为主管或干管上无配水管道分出的管道或管段。 配水管道可分为配水干管、配水支管和配水毛管等级别， 并由它们组合形成为网状，故称管网。 输水管道固定在地下，配水管道可以固定在地下也可以在 地 面上成为移动管道。
第二节．灌溉管道系统规划布置
1.输配水管网规划布置的原则与要求 1)应使输配水管网总长度最短，管道顺直，水头损失小，总造 价低而管理运用方便。 2)输配水地埋固定管道应尽可能布设在坚实的地基上，尽量避 开填方区以及可能发生滑坡或受山洪威胁的地带。 3)根据水源和灌溉田块情况，输配水管网，在平原地区可采用 环状管网或树枝状管网，其各级管道应尽量采取两侧分水的布置 形式；在山区丘陵地区宜采用树枝状管网，其主要管道应尽量沿 山脊布置，以尽量减少管道起伏。
小型农田水利工程设计图集(图纸目录)
编号图名所属分类003梯形明渠断面典型设计图(1)004梯形明渠断面典型设计图(2)005梯形土渠道断面图006梯形混凝土衬砌渠道断面图(1)007梯形混凝土衬砌渠道断面图(2)008土渠挖方工程量查算表009土渠填方工程量查算表010预制安装U形衬砌渠道断面图011现浇U形衬砌渠道断面图012U形渠道断面与梯形、矩形断面连接形式013开敞式节制闸平面图014开敞式节制闸剖面图015开敞式节制闸钢筋图016预制混凝土圆形涵洞式水闸平面图017预制混凝土圆形涵洞式水闸剖面图018预制混凝土圆形涵洞式水闸钢筋图019预制混凝土矩形涵洞式水闸平面图020预制混凝土矩形涵洞式水闸剖面图021预制混凝土矩形涵洞式水闸钢筋图022铸铁闸门螺杆启闭机典型设计图023U形牛墩式小闸门设计图024田间进水闸设计图025钢筋混凝土管式斗门设计图026钢筋混凝土盖板式斗门设计图027砌石分水闸设计图028混凝土现浇分水闸设计图029梯形渠道引水口设计图(1)030梯形渠道引水口设计图(2)031U形渠道引水设计图032联合建筑物(倒虹吸、分水闸)设计图033梁式渡槽典型设计图(1)034梁式渡槽典型设计图(2)035拱式渡槽典型设计图(1)036拱式渡槽典型设计图(2)037钢管式渡槽典型设计图038渡槽细部结构图039管式渡槽设计图040U形渡槽设计图041矩形渡槽设计图042正交钢筋混凝土简支板梁式桥(1) 043正交钢筋混凝土简支板梁式桥(2) 044正交钢筋混凝土简支板梁式桥(3) 045斜交钢筋混凝土简支板梁式桥(1) 046斜交钢筋混凝土简支板梁式桥(2) 047斜交钢筋混凝土简支板梁式桥(3) 048桥梁细部结构图(1)049桥梁细部结构图(2)050桥梁细部结构图(3)051石拱桥典型设计图(1)1-渠道2-水闸3-渡槽155露地蔬菜微喷灌典型设计图(1)156露地蔬菜微喷灌典型设计图(2)157小管出流灌溉典型设计图(1)158小管出流灌溉典型设计图(2)159毛管和灌水器布置图160低压管道输水灌溉系统组成示意图161低压管道输水灌溉系统平面布置图162平原区低压管道输水灌溉典型设计图(1)163平原区低压管道输水灌溉典型设计图(2)164丘陵区低压管道输水灌溉典型设计图(1)165丘陵区低压管道输水灌溉典型设计图(2)166给水栓(出水口)安装图167出水栓(出水口)连接及保护装置安装图168梯田地埋低压输水管道布置图169管道系统保护装置安装图170PVC管道连接示意图171灌溉用混凝土管及管件172灌溉用铸铁管及管件173雨水利用生活用水系统示意图和滴灌系统示意图174雨水利用屋面集流和温室滴灌系统示意图175雨水利用公路山地复合集流和山坡集流系统示意图176雨水利用公路集流系统示意图和121雨水利用工程系统示意图177砂浆抹面水窖剖面图(1)178砂浆抹面水窖剖面图(2)179混凝土水窖剖面图(1)180混凝土水窖剖面图(2) 181混凝土水窖剖面图(3) 182红胶泥防渗水窖剖面图183浆砌石蓄水池剖面图184水泥砂浆抹面窑窑剖面图185塑料膜防渗水窖剖面图186山区蓄水池示意图187簸箕形蓄水池布置图188圆柱形混凝土水窖盖板钢筋图189雨水利用初雨排泄装置13-雨水积蓄利用11微灌12-低压管道输水灌溉。
微灌系统
课件--微灌系统第三章微灌系统设计第一节概述一，微灌的特点微灌，即是按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的灌水方法。
与传统的地面灌溉和全面积都湿润的喷灌相比，微灌只以少量的水湿润作物根区附近的部分土壤，因此又叫局部灌溉。
微灌的特点是灌水流量小，一次灌水延续时间较长，灌水周期短，需要的工作压力较低，能够较精确地控制灌水量，能把水和养分直接地输送到作物根部附近的土壤中去。
按灌水时水流出流方式的不同，可以将微灌分为如下四种形式。
1，滴灌(Drip irrigation)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水一滴一滴地，均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。
由于滴水流量小，水滴缓慢入土，因而在滴灌条件下除紧靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外，其它部位的土壤水分均处于非饱和状态，土壤水分主要借助毛管张力作用人渗和扩散。
2，地表下滴灌(Subsurface Drip irrigation) 地表下滴灌是将全部滴灌管道和灌水器埋入地表下面的一种灌水形式，这种灌水形式能克服地面毛管易于老化的缺陷，防止毛管损坏或丢失，同时方便田间作业。
与地下渗灌和通过控制地下水位的浸润灌溉相比，区别仍然是仅湿润部分土体，因此叫地表下滴灌。
3，微型喷洒灌溉(Micro—Spray Or Micro—Jet irrigation)利用折射式、辐射式或旋转式微型喷头将水喷洒在枝叶上或树冠下地面上的一种灌水形式，简称微喷。
微喷既可以增加土壤水分又可提高空气湿度，起到调节田间小气候的作用。
由于微喷的工作压力低，流量小，在果园灌溉中仅湿润部分土壤，因而习惯上将这种微喷灌划在微灌范围内。
严格来讲，它不完全属于局部灌溉的范畴。
4，涌泉灌溉(Bubble irrigation)涌泉灌溉是通过安装在毛管上的涌水器形成的小股水流，以涌泉方式使水流入土壤的一种灌水形式．涌泉灌溉的流量比滴灌和微喷大，一般都超过土壤的渗吸速度。
节水灌溉(微灌)系统设计与设备、材料选择
节水灌溉（微灌）系统设计与设备、材料选择作者：万勇来源：《长江蔬菜·技术版》2014年第10期一个完整的灌溉系统，从灌溉受水点到水源，一般由灌水器、各级输水管道和管件，各种控制和量测设备，过滤器、施肥（施药）装置和水泵电机、电器控制装置、水源等配套组成。
概括起来系统可划分为首部枢纽、输水管网、灌水器三大部分。
现在使用的各种微灌方式，最根本的区别就在于灌水器的不同，其系统组成基本是相同的。
1 灌溉系统首部枢纽灌溉系统的首部枢纽由水泵机组、过滤设备、量测仪表、控制设备以及管道、阀门等组成。
其作用是经加压、过滤、加肥等措施，将灌溉水处理成符合灌溉要求的水流，并通过管网送到灌水器进行灌溉。
首部枢纽正确，合理的设计、选型和安装，对于灌溉系统长期、安全、正常使用有着十分重要的意义。
1.1 水泵机组简单的灌溉系统一般采用直接启闭水泵来控制，由于投资较低，在生产实际中也有应用；但水泵直接供水系统对于给不是同时启动和关闭的多个灌溉系统供水时，由于管网的流量变化，会出现在不同的工作区水泵运行供水水压不稳定的情况。
在这种情况下，就需要考虑应用稳压供水系统。
常用的有无塔恒压压力罐稳压和变频恒压供水系统。
①无塔恒压压力罐稳压供水系统由气压水罐、水泵、压力传感系统、自动控制柜、管道、阀门等组成。
该系统具有结构简单、安装使用方便，能实现自动控制等特点。
②变频恒压供水系统是一种先进的节能恒压供水系统，由水泵机组、压力传感系统、变频器、微机控制器及管网、阀门等组成。
它可根据供水管网流量的变化，以设定的压力要求和其他程序自动调节水泵的运转速度、启动、停止，保证管网供水压力恒定，极大提高了灌溉制度变化的灵活性。
在小流量用水的情况下，变频恒压供水系统可与气压水罐联合使用，能避免小流量供水造成水泵低速长时间运行，减少能耗，延长设备使用寿命。
变频恒压供水系统常常与多台水泵并联使用，在大流量用水的情况下起到调节作用。
1.2 过滤设备堵塞是引起微灌系统故障的主要原因，正确的选择过滤设备非常关键。
滴灌
1.2 首部枢纽 滴灌系统的首部枢纽包括电动机、水泵、施肥罐 、过滤器及量测控制设备。 滴灌常用的水泵有潜水泵、离心泵等，水泵的作用 是将水流加压至系统所需压力并将其输送到输水管网 。动力机可以是电动机、柴油机等。 过滤设备是将水流过滤，防止各种污物进入滴灌 系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。过滤设备有拦污 栅、离心过滤器、砂式过滤器等。当水源水质较差时 ，需建沉淀池。各种过滤设备可以在首部枢纽中单独 使用，也可以根据水源水质情况组合使用。 施肥装置的作用是使易溶于水并适于根施的肥料、 农药、除草剂、化控药品等在施肥罐内充分溶解，然 后再通过滴灌系统输送到作物根部。
⑥设计灌溉制度 根据计算，结合棉花生长特性，棉花4月中下旬播 种，5月为苗期，6月为蕾期，7月至8月为花铃期，8 月底为以后为吐絮期。根据作物不同期的日耗水量和 需水量，棉花滴灌条件下，苗期平均耗水强度为 2.1mm/d，蕾期平均耗水强度为5.2mm/d，花铃期平 均耗水强度为5.5 mm/d，吐絮期平均耗水强度为 1.3mm/d，制定以下灌溉制度。
④每日工作时间 每日工作时间取20小时 ⑤滴灌系统工作制度 为了减少系统流量，降低工程投资，滴灌系统采用 轮灌工作制度，轮灌组数目采用下式确定： N≤CT/t 式中：N—允许轮灌组最大数目 C— 一天运行小时数，h T— 设计灌水周期，d t— 一次灌水延续时间，h 经计算允许的轮灌组最大数目N≤20
根据毛管极限长度及条田的实际情况，一般我们的毛管的实际 铺设长度均在60左右。而毛管进口压力，一般我们在设计留10米的 水头。
滴灌带铺设
滴灌带
铺膜机
滴灌带
直接
支管
球阀 辅管
按扣三通
三通
④滴灌系统的水力设计
水力设计的主要目的是使整个滴灌系统滴头 流量保持适当的均匀性。设计过程中遵循从下游到 上游的原则，从滴头开始，然后是毛管，再次是支 管，最后是干管。 在设计中，任一干管段的流量等于运行方案 确定的该干管以下分干管流量之和，其分干管流量 等于其下同时开启的支管流量之和。 各级干管设计流量确定之后，根据经济管径和 经济流速的水力计算确定预选管径，然后计算系统 各部分水头损失，按最不利组合计算其总水头损失 。最终确定水泵的扬程。
微灌系统的规划设计方案
微灌系统的规划设计方案一、微灌工程规划设计的类型1、微喷灌工程规划设计2、滴灌工程规划设计二、微灌工程的规划设计微灌工程的规划设计与喷灌工程设计一样，在调查研究，外业勘测和收集资料的基础上进行，其规划设计工作内容主要有以下几个方面。
（一）微灌工程的布置微灌工程的布置通常是在1/500-1/2000比例尺的地形图上进行初步布置，然后将初步布置方案与实际情况对照并进行修正。
1、首部枢纽位置的确定首部枢纽位置的选择以投资省、管理方便为原则，一般首部枢纽均与水源工程相结合。
如水源距灌区较远，首部枢纽可布置在灌区旁边，有条件时尽可能布置在灌区中心位置，以减少输水干管长度。
2、毛管和灌水器的布置(1)滴灌时毛管和灌水器的布置1)单行毛管直线布置一行作物布置一条毛管，适于幼树和窄行密植作物。
2)单行毛管带、环状布置当滴灌成龄果树时，可沿一行果树布置一条输水毛管，然后再环绕树干布置一根毛管并安装4-6个滴头，环状管与输水毛管相连接。
3)双行毛管平行布置滴灌高大作物时，可采用双行毛管平行布置，沿作物两边各布置一条毛管，每株作物两边各安装2-3个滴头。
上述各种布置形式的滴头位置一般与树干的距离约为树冠半径的2/3。
(2)微喷灌时毛管和滴水器的布置微喷头的结构和性能不同，毛管和微喷头的布置也不同。
根据微喷头喷洒直径和作物种类，一条毛管可控制一行作物，也可控制若干行作物。
3、干支管布置平原地区，干管平行作物种植方向，支管垂直作物种植方向；山丘区干管多沿山脊布置或沿等高线布置，支管则垂直于等高线。
（二）微灌灌溉制度设计1、灌水定额m=0.1rZ"（%ax-Omin）/"式中：m为灌水定额，（mm）；r为土壤容重，（g/cm3）；Z为计算湿润层深度，（cm）,蔬菜取20-30cm,大田作物取30-60cm,果树取80-120cm;3%加为适宜土壤含水量上、下限（占干土重的百分比）；〃为灌溉水利用系数,取0.90-0.95；P为微灌设计土壤湿润比，（％）。
园艺设施的微灌设施与微灌技术课件
第三节 微喷灌
• 微喷头将具有一定压力的水（一般200～ 300千帕)以细小的水雾喷洒在作物叶面或 根部附近的土壤表面。
• 有固定式和旋转式两种，前者喷射范围小， 后者喷射范围大，水滴大，安装间距也大。
• 流量一般为10～200升/时。
• 一、微喷灌的作用 • 微喷灌适用于育苗温室和设施栽培。
• 微喷灌除了用于灌溉外，还可以用于叶面 施肥，以及绿植叶面淋洗和夏季降温等用 途。
• 压差式施肥罐的优点:
• 加工制造简单，造价较低，不需外加动力 设备。
• 缺点:
• 溶液浓度变化大，无法控制。罐体容积有 限，添加液剂次数频繁且较麻烦。输水管 道因设有调压阀而造成一定的水头损失。
• 现在一般很少用
比例施肥器
比例施肥器
比例施肥器
比例施肥器特点
• 1、 比例式注肥加药泵（又称定比稀释器）直接安装在 供水管上，无须电力，而以水压作为工作的动力。使用方 便，只要打开水源即可。
花卉滴箭型的滴头
（二）滴灌管（带）
• 滴头与毛管制造成一整体，兼具配水和滴 水功能的管称为滴灌管（带）。
• 管壁厚度大于0.4mm为滴灌管 • 管壁厚度小于0.4mm为滴灌带。 • 按滴灌管（带）的结构可分为内镶式滴灌
管和薄壁滴灌带两种。
1、内镶式滴灌管
• 在毛管制造过程中，将预先制造好的滴 头镶嵌在毛管内的滴灌管称为内镶式滴灌 管。内镶滴头有两种，一种是片式；另一 种是管式。
内镶式滴灌管 （片式 ）
内镶式滴灌管 （管式 ）
内镶式滴灌管 （管式 ）
举例：北京绿源公司内镶式滴灌管
• 北京绿源公司内镶式 滴灌管
• 内镶式滴灌管简述： 内镶式滴灌管是滴头 镶于管子内壁的一体 化滴灌管，管子内壁 光滑，滴头在工厂已 连接好，安装十分方 便。
微灌技术
(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。
（二）滴 灌
主要适用于果树、蔬菜、花卉、温室等经济 作物 水源极缺的地区、高扬程抽水灌区 地形起伏较大地区的灌溉 在透水性强的砂质土壤上和咸水地区有一定 的发展前景
膜下滴灌的优点：
（1）节省灌溉用水，提高水效益。比喷灌节能60%， 用水仅为地面灌的1/4—1/5。 （2）节省肥料，提高肥料的利用率；提高肥效15%。 （3）节省土地,提高土地利用率； （4）减少病虫害传播途径； （ 5 ）提高作物产量和品质。粮食增产 30% ，水果增 50%-100%，蔬菜100%-200%。 （6）．可利用多种水源。 （7）操作方便，易于实行自动化控制。 （8）防止土壤次生盐渍化。 （9）保温、增温，提墒效果明显。
有单向和双向、束射和散射等形式。
折射式微喷头
折射式微喷头
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，特别适用于全园喷洒灌溉 密植作物，以及砂土和粘土。
微喷灌
离 心 式 微 喷 头
工作原理：压力水流从切线方向进入离心室， 绕垂直轴旋转，通过离心室中心的喷嘴射出的 水膜同时具有离心速度和圆周速度，在空气阻 力的作用下，被粉碎成水滴。 离心式微喷头具有结构简单、体积小、工作压 力低、喷水流量小、射程远、雾化程度高、工 作可靠、检修方便等特点，具有广泛的适用性