• 将具有一定压力的水经过滤后通过管道滴头均匀地滴入植 物根部附近的土壤，是一种局部灌溉
滴灌的发展历史和现状
1920 德国首先采用穿孔管进行灌溉 1923 前苏联和法国也进行了类似试验 50年代后期 以色列研制成功长流道管式滴头 70年代 各国开始重视滴灌的发展 1974 全球滴灌面积87万亩 1983全球滴灌面积640万亩 1984我国1974年从墨西哥引进，首先在辽宁应用
5. 一条毛管控制的灌溉面积 毛管间距
固定式
毛管长度
移动式
(三) 滴灌系统控制灌溉面积的计算
m: 同时工作的毛管条数; Q: 水源流量; Qf: 一条毛管的输水流量.
(四）滴灌水力计算
目的: 要求: 方法:
确定各级管道的管长和管径
同一支管上所有滴头的水头差 ≤20% 采用威廉-哈森公式计算
3.4.5 滴灌系统的堵塞及其处理
3.1.1评价指标
合理的灌水要求应当具备以下要求： • 灌水均匀 •灌溉水利用率高 •灌水不破坏或者少破坏原有土壤结构 •有利于与其他农业措施相结合 •有较高的劳动生产率 •适应灌区地形地质条件 •灌溉工程建设投资经济费用低 •建设用地少。
3.1.2灌水方法及其分类
地面灌溉
畦灌
全面灌溉
灌
沟灌
水 方
3.3.2 喷头种类
喷
喷头结构形式
头
的
分
类
工作压力分类
旋转式 固定式 孔管式
低压喷头（低扬程） 中压喷头（中射程） 高压喷头（远射程）
旋转摇臂式
叶轮式
3.3.3 旋转式喷头的主要水力参数及影响因素
1、影响射程的因素 • 工作压力（H）和喷嘴直径d（喷射流量Q）
压力增加，射程增加。 压力一定时，喷嘴直径增加，射程增加。
• 单位时间内喷洒在单位面积上的水量
• 平均喷灌强度是各点单位时间内喷灌水深的平均值：
i
h t
h
t
• 喷灌系统平均喷灌强度
喷灌设计中，各喷头面积必须有一定重叠才能达到一定的设计 均匀度，系统喷灌强度与喷头的间距和支灌的间距有关。
＝ 1000 q
s s
l
m
灌溉水利用系数，
实施畦灌，为提高灌溉水的利用效率，应根据地面坡度、 土地平整情况、土壤透水性能、农业机具等因素合理确定畦 田规格，进而控制灌水量、灌水延续时间等要求。
对自流灌区畦长一般30~100m，畦宽2-4m（与采用的农 机相结合）。
灌水流量与时间的控制
人工开口 闸门 管道阀门 虹吸管
3.2.2 沟灌
地面灌溉
畦灌 沟灌 淹灌 漫灌
沟灌的一般形式
沟灌的特点
• 沟灌与畦灌所不同的是水分除了在重力作 用下沿沟长方向移动外，沿沟宽方向由于 毛管作用还存在横向移动。
• 因此，在两个方向上都要注意灌水均匀， 不要发生深层渗漏。
• 较为省水的一种地面灌水方法。
不同土壤的渗入情况
沙土
亚黏土
黏土
沟的规格 •沟长 •沟的间距地面坡度 •土壤透水性 •入沟流量 •作物间距
3、影响水滴直径的因素 • 喷头工作压力和喷嘴直径 • 粉碎机构 • 喷嘴形状
3.3.4 喷灌技术参数及其确定
• 喷头组合间距（经验系数法）
– 确定支灌和喷头间距（支灌一般平行布置）
– 支灌间距：
L支＝ C L * R
– 喷头间距：
L喷＝ C m * R
– CL、Cm为经验系数，R为喷头设计射程。
p0 b 2h 1 2
b0
h
b
2、沟长与坡度水深的关系
• 基本计算公式：
• 沟首和沟尾的水位差不能超过0.06~0.07m，沟底坡度为 0.002时，沟长不能小于30~35m。
3、沟长与流量及灌水时间的关系
• 基本关系式：
沟灌新技术
1、尾水回收系统
对于透水性较差的土壤，为了达到灌水定额要求，水流在沟 内的持续时间较长，有部分水流需要进入沟尾排水系统排走， 从而降低了灌水的效率，为了增加灌水的利用率，应考虑对进 入排水系统中尾水的利用。
适于透水性差、大坡度沟灌。 原理：灌水后沟中难以蓄水、部分水从尾部流走。这部分
水流可以由集水系统回收后供灌溉之用。 系统构成：集水沟、蓄水池、提水系统、输水系统。
2、波涌灌溉
也称为间歇性沟灌，是在给定总灌水量的情况下，灌水过程 为放水一段时间后停水一定时间，后再次放水，并多次重复， 直到沟首尾都得到均匀灌溉为止，最大限度的提高灌水效率。
Sp Se
双行直线布置 Sp
单行带环状布置
Sr
单行带微管布置
3.4.3 滴灌的主要灌水质量指标
1. 灌水均匀系数
滴头的 制造偏差
与最小压力对 应的滴头流量
Eu

1

1.27Fv e

qmin q0
所有滴头的
平均流量
2. 灌溉效率(灌溉水利用系数)
水 Ks Eu
每株作物最少 的滴头数目
对于支灌数量、喷头数量和工程量有影响
• 支管方向的确定 与作物种植方向平行 与主风向垂直 可以增加均匀度。
3.3.5 拟定喷灌工作制度
1、设计灌水定额（mm) m=0.1H(θmax－θmin)
θmax，θmin －允许灌水上下限(占空隙率的百分数）。 – 可以利用地面灌溉的灌水定额方法 2、设计灌水周期
蒸腾灌水比
3.4.4 滴灌系统的布置和设计
(一) 滴灌系统的布置 (二) 滴灌灌溉制度的设计 (三) 滴灌系统控制灌溉面积的计算 (四）滴灌水力计算
1. 滴灌系统的布置 •原则:
干、支、毛三级管道尽量相互垂直 毛管沿等高线或垄沟 •布置形式: 固定式 移动式
(二) 滴灌灌溉制度的设计
1. 灌水定额
堵塞的原因:
1) 悬浮固体 2) 化学沉淀 3) 有机物
处理方法:
1) 酸液冲洗 2) 压力疏通
思考题
1、灌水方法的目的和要求有哪些？ 2、简述全面灌溉和局部灌溉的优缺点。 3、简述喷头的作用和喷头的选择要求。 4、布置管道系统的原则。 5、简述滴头的选用原则。 6、简述滴灌系统的堵塞及其处理办法。
喷灌
淹灌
法
漫灌
渗灌
局部灌溉
滴灌
微喷灌
§3.2 地面灌溉
地面灌溉
畦灌 沟灌 淹灌 漫灌
畦田是指用田埂 将灌溉土地分隔成 规格的长方形田块.
3.2.1 畦灌
毛渠
畦田
输水垄沟 畦埂
用田埂将农田分成一系列小畦。灌水时，将水引入畦田后，在畦 田上形成薄水层，沿畦长方向流动，主要借重力作用湿润土壤。
畦田规格
适于入渗速率大、畦田坡度小的田块。
方法：间歇向沟中灌水。当水流推进到沟中一段距离后， 停止灌水，间隔一定时间后再灌水。
分二、三次，每次推进1/2或1/3沟长时停水一段时间。
可以用于畦田灌溉。
§3.3 喷灌
利用专门设备将有压水输送至灌溉地段，喷射到空中，以 降雨方式进行灌溉。
优点：均匀、地形适应性强、可调节湿度和温度、机械化 程度高。
R 1.35 dH嘴
• 喷射仰角 28～32度时射程最远，通常为30度。
• 转速 转速增加，射程减小。一般1～3r/min(中) 3～5r/min(远射程)
• 水舌形状 水舌掺气少则射程大，减少紊流，水流整直。 加粉碎针可增加掺气，减小水滴直径，提高雾化度
2、影响水量分布的因素 • 工作压力 压力是影响喷灌水量分布的主要因素，水量分布曲线近似 于一个偏平的等角三角形；当压力过低时，由于水舌粉碎不 足，水量大部分集中在远处，中间水量少，成“轮胎形”分 布；当压力过高时，由于水舌过度粉碎，近处水量集中，远 处水量不足。 • 喷头的布置形式和间距 一般由计算或者试验确定，设计时可参考设计手册 常用形式：矩形分布、等腰三角形分布或正方形分布。 • 风向、风力 逆风减少的射程要比顺风增加的射程大。 在布置喷头时，适当密布一些以抵消风的影响。
土壤湿润比
m滴 apH
1000
30cm
θmax
允许消耗的水量 占土壤有效持水
量的比例
θ
a θmin
2. 设计灌水周期
滴灌灌水定额
T m滴 e
作物需水旺盛期 日平均耗水量
3. 一次灌水延续时间
滴头间距
t m滴SeSl q滴
毛管间距
滴头流量
4. 轮灌区数目的确定 固定式 移动式
一条毛管控制范围 内毛管移动次数
0 .8～ 0 .95
s l , s m 喷头间距和支管间距
.
2、喷灌均匀度 衡量灌水质量的主要指标。用于评价灌溉 面积上水量分布的均匀程度。
Cu 100 (1 .0 h ) h
h 点喷灌水深平均离差。
常用表示方法： 喷洒均匀度/水量分布图 3、水滴打击强度 单位喷洒面积内水滴对土壤和作物的打击 动能。 水滴过大可能破坏土壤结构和损毁作物。 常用的测量方法是测水滴直径。
3.4.1 滴灌系统的组成及滴头种类
首部枢纽 水源工程
输配水管网 灌水器（滴头）
水泵加压设备
施肥施药设备
水质净化设备 （过滤器）
控制量测与 保护设备
首部枢纽
干管
输配水管网 支管
毛管
滴头
滴头的作用
1）将压力水消能 2）灌水
对滴头的要求
1）出流流量小，均匀而稳定，受 外界因素影响小
2）结构简单 3）不易堵塞
第3章 灌水方法
§3.1 灌水方法的评价标准、分类及适用条件 §3.2 地面灌溉 §3.3 喷灌 §3.4 滴灌 §3.5 微喷灌 §3.6 渗灌
§3.1 灌水方法的评价标准、分类及适用条件