6、发展滴灌需用的器材和选用
发展滴灌,除了必须有符合《农田灌溉水质标准》的水源外,需用的主要器材有:滴头或滴灌
(管)带,干、支、毛管等各级管道的管材及管件,过滤器材,施肥与化学药物注入装置,流量、进
排气阀和冲洗排水阀门,压力表、水表,水泵机电设备等。
滴头或滴灌(管)带的选择应考虑土壤、作物、气象因素和滴头的水力特征,尽量满足以下条件:
(1) 出水均均、稳定。滴头本身具有一定调节能力,使得在水头变化时引起的流量变化较小。
(2) 抗堵塞性能好。
(3) 制造精度高。
(4)结构简单,便于制造和安装。
(5)坚固耐用、价格低廉。
目前生产的滴头主要有:微管滴头(也叫发丝滴头),内螺纹管式滴头,孔口滴头,压力补偿滴
头等。滴灌带有内镶式滴灌带和薄壁滴灌带。对果树可选用不同型式的滴头作为灌水器,以适应其
从小到大生长对水的不用需求。若为成龄大树,可选用孔口间距大的滴灌带。对于蔬菜因其株行距
较小多选用孔口间距较小的滴灌带。
滴头流量和间距的选择与土质有关,对中壤以上的土壤,滴头间距0.5~1.0米,土越粘间距选
择越大,对于沙性土壤,可采用双行毛管布置,滴头间距0.75~1.25米。内镶式滴灌管在滴头间距
分别为0.3米,0.4米,0.5米时的允许最大长度分别为53米、64米、72米。当选用其它形式的滴灌管
和滴头时,可参考表22确定毛管内径、滴头流量、滴头间距和毛管长度(或孔口数)。毛管长度不应
超过表中对应的值。
确定了毛管(或滴灌带)的内径、孔口数目n、滴头(出水口)流量q后,可求出毛管或滴灌带进口
的流量,Q毛(Q毛=n×q)。再依毛管进口流量和毛管间距,参考表23,由支管长度确定支管管径,或
由支管管径确定支管长度。支管以上管道的流量可由其所控制的支管的流量求得。其管径可参考表
24,选择既满足水头损失要求,又经济的管径。
表22 10m工作水头时毛管管径、单孔流量和灌水器间距与毛管允许最大长度的关系
|
内径d (mm) |
单孔流量q(L/h) |
不同灌水器间距S1(米)毛管允许最大长度L(米) |
||||||||
|
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
1 |
35 |
46 |
55 |
64 |
98 |
152 |
198 |
236 |
270 |
|
|
2 |
23 |
29 |
35 |
41 |
63 |
98 |
126 |
152 |
175 |
|
|
10 |
5 |
13 |
16 |
20 |
23 |
35 |
54 |
69 |
84 |
95 |
|
10 |
8 |
11 |
12 |
14 |
22 |
34 |
42 |
52 |
60 |
|
|
20 |
5 |
7 |
8 |
9 |
14 |
20 |
27 |
32 |
35 |
|
|
2 |
31 |
41 |
48 |
56 |
87 |
134 |
174 |
208 |
240 |
|
|
5 |
17 |
23 |
27 |
31 |
48 |
74 |
96 |
112 |
130 |
|
|
12 |
10 |
11 |
14 |
17 |
20 |
30 |
46 |
60 |
72 |
80 |
|
20 |
7 |
9 |
11 |
13 |
19 |
30 |
39 |
44 |
50 |
|
|
40 |
4 |
6 |
7 |
8 |
12 |
18 |
24 |
28 |
30 |
|
|
2 |
46 |
60 |
72 |
83 |
128 |
198 |
255 |
308 |
355 |
|
|
5 |
36 |
33 |
40 |
46 |
71 |
110 |
141 |
168 |
195 |
|
|
15 |
10 |
16 |
21 |
25 |
29 |
45 |
70 |
90 |
108 |
125 |
|
20 |
10 |
14 |
16 |
19 |
29 |
44 |
57 |
68 |
80 |
|
|
40 |
7 |
9 |
10 |
12 |
18 |
28 |
36 |
44 |
50 |
|
|
2 |
76 |
98 |
118 |
136 |
211 |
326 |
423 |
508 |
585 |
|
|
5 |
42 |
55 |
66 |
76 |
117 |
182 |
234 |
280 |
325 |
|
|
20 |
10 |
27 |
35 |
42 |
49 |
75 |
116 |
150 |
180 |
205 |
|
20 |
17 |
23 |
27 |
31 |
48 |
74 |
96 |
112 |
130 |
|
|
40 |
11 |
14 |
17 |
20 |
30 |
46 |
60 |
72 |
80 |
|
|
2 |
112 |
145 |
174 |
200 |
310 |
482 |
624 |
748 |
860 |
|
|
5 |
62 |
80 |
96 |
112 |
173 |
268 |
345 |
416 |
480 |
|
|
25 |
10 |
40 |
52 |
62 |
72 |
111 |
172 |
222 |
264 |
305 |
|
20 |
26 |
33 |
40 |
46 |
71 |
110 |
141 |
168 |
195 |
|
|
40 |
16 |
21 |
25 |
29 |
45 |
70 |
90 |
108 |
125 |
|
表23 支管管径、毛管流量、毛管间距与支管允许最大长度的关系
|
内径d(mm) |
毛管流量q(L/h) |
不同毛管间距S2(米)的支管允许最大长度L(米) |
||||||||
|
0.6 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
||
|
20 |
10 |
50 |
61 |
70 |
78 |
90 |
108 |
138 |
168 |
190 |
|
15 |
39 |
46 |
54 |
60 |
69 |
82 |
108 |
128 |
145 |
|
|
30 |
25 |
30 |
34 |
38 |
44 |
52 |
69 |
80 |
95 |
|
|
60 |
16 |
18 |
22 |
24 |
27 |
34 |
41 |
52 |
60 |
|
|
120 |
10 |
12 |
13 |
16 |
18 |
20 |
27 |
32 |
35 |
|
|
250 |
6 |
7 |
8 |
9 |
11 |
12 |
15 |
16 |
20 |
|
|
500 |
4 |
4 |
5 |
5 |
6 |
8 |
9 |
10 |
12 |
|
|
25 |
15 |
58 |
69 |
79 |
89 |
102 |
122 |
159 |
188 |
220 |
|
30 |
37 |
44 |
51 |
56 |
65 |
78 |
102 |
120 |
140 |
|
|
60 |
23 |
28 |
32 |
36 |
42 |
50 |
63 |
76 |
85 |
|
|
120 |
15 |
18 |
20 |
23 |
26 |
32 |
39 |
48 |
55 |
|
|
250 |
9 |
10 |
12 |
14 |
17 |
18 |
24 |
28 |
30 |
|
|
500 |
5 |
6 |
8 |
8 |
9 |
12 |
15 |
16 |
20 |
|
|
800 |
4 |
5 |
5 |
6 |
6 |
8 |
9 |
12 |
15 |
|
|
32 |
15 |
88 |
106 |
122 |
137 |
158 |
188 |
243 |
292 |
335 |
|
30 |
56 |
68 |
78 |
88 |
101 |
120 |
156 |
188 |
215 |
|
|
60 |
36 |
43 |
50 |
56 |
65 |
76 |
99 |
102 |
135 |
|
|
120 |
23 |
27 |
32 |
36 |
41 |
48 |
63 |
76 |
85 |
|
|
250 |
14 |
17 |
19 |
22 |
26 |
30 |
39 |
44 |
50 |
|
|
500 |
9 |
10 |
12 |
13 |
15 |
18 |
24 |
28 |
30 |
|
|
800 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
14 |
18 |
20 |
20 |
|
|
40 |
15 |
130 |
156 |
180 |
202 |
233 |
278 |
360 |
432 |
500 |
|
30 |
83 |
100 |
115 |
130 |
149 |
178 |
231 |
276 |
320 |
|
|
60 |
53 |
64 |
74 |
83 |
95 |
114 |
147 |
176 |
205 |
|
|
120 |
34 |
41 |
47 |
53 |
60 |
72 |
93 |
112 |
130 |
|
|
250 |
21 |
26 |
29 |
32 |
38 |
44 |
57 |
68 |
80 |
|
|
500 |
13 |
16 |
18 |
20 |
24 |
28 |
36 |
44 |
50 |
|
|
800 |
10 |
12 |
13 |
14 |
17 |
20 |
27 |
32 |
35 |
|
|
1000 |
8 |
10 |
11 |
13 |
15 |
18 |
21 |
28 |
30 |
|
|
1500 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
15 |
20 |
25 |
|
|
50 |
15 |
191 |
230 |
265 |
298 |
342 |
412 |
531 |
636 |
735 |
|
30 |
123 |
147 |
170 |
191 |
219 |
264 |
342 |
408 |
470 |
|
|
60 |
79 |
94 |
109 |
122 |
141 |
168 |
219 |
260 |
300 |
|
|
120 |
50 |
61 |
70 |
78 |
90 |
108 |
138 |
168 |
190 |
|
|
250 |
31 |
38 |
43 |
48 |
56 |
66 |
87 |
104 |
120 |
|
|
500 |
20 |
24 |
27 |
31 |
36 |
42 |
54 |
64 |
75 |
|
|
800 |
14 |
18 |
20 |
23 |
26 |
30 |
39 |
48 |
55 |
|
|
1000 |
13 |
15 |
17 |
19 |
23 |
26 |
33 |
40 |
45 |
|
|
1500 |
10 |
11 |
13 |
14 |
17 |
20 |
24 |
32 |
35 |
|
表24 不同流量时各种管道的流速与100米水头损失
|
规格(mm) |
内径(mm) |
生产厂家 |
不同流量(米3/时)的100米水头损失(米) |
|||||||||||
|
0.5 |
1 |
3 |
5 |
8 |
10 |
12 |
15 |
20 |
25 |
40 |
||||
|
20 |
20 |
莱芜 |
V |
0.4 |
0.9 |
2.7 |
||||||||
|
hf |
1.8 |
5.9 |
40.6 |
|||||||||||
|
16 |
绿源 |
V |
0.7 |
1.4 |
||||||||||
|
hf |
5.1 |
17.1 |
||||||||||||
|
25 |
25 |
莱芜 |
V |
0.3 |
0.6 |
1.7 |
2.8 |
|||||||
|
hf |
0.6 |
2.1 |
14.1 |
34.4 |
||||||||||
|
20 |
绿源 |
V |
0.4 |
0.9 |
2.7 |
|||||||||
|
hf |
1.8 |
5.9 |
40.6 |
|||||||||||
|
32 |
32 |
莱芜 |
V |
0.2 |
0.3 |
1.0 |
1.7 |
2.8 |
3.5 |
|||||
|
hf |
0.2 |
0.6 |
4.4 |
10.6 |
24.2 |
35.8 |
||||||||
|
26 |
绿源 |
V |
0.3 |
0.5 |
1.6 |
2.6 |
||||||||
|
hf |
0.5 |
1.7 |
11.7 |
28.5 |
||||||||||
|
40 |
40 |
莱芜 |
V |
0.1 |
0.2 |
0.7 |
1.1 |
1.8 |
2.2 |
2.7 |
3.3 |
4.4 |
||
|
hf |
0.1 |
0.2 |
1.5 |
3.7 |
8.4 |
12.4 |
17.1 |
25.2 |
41.7 |
|||||
|
33 |
绿源 |
V |
0.2 |
0.3 |
1.0 |
1.6 |
2.6 |
3.2 |
3.9 |
|||||
|
hf |
0.2 |
0.5 |
3.8 |
9.2 |
20.9 |
30.9 |
42.6 |
|||||||
|
50 |
50 |
莱芜 |
V |
0.1 |
0.1 |
0.4 |
0.7 |
1.1 |
1.4 |
1.7 |
2.1 |
2.8 |
3.5 |
|
|
hf |
0.0 |
0.1 |
0.5 |
1.3 |
2.9 |
4.3 |
5.9 |
8.7 |
14.5 |
21.4 |
||||
|
42 |
绿源 |
V |
0.1 |
0.2 |
0.6 |
1.0 |
1.6 |
2.0 |
2.4 |
3.0 |
4.0 |
|||
|
hf |
0.1 |
0.2 |
1.2 |
2.9 |
6.7 |
9.8 |
13.5 |
20.0 |
33.1 |
|||||
|
65 |
65 |
莱芜 |
V |
0.1 |
0.3 |
0.4 |
0.7 |
0.8 |
1.0 |
1.3 |
1.7 |
2.1 |
3.3 |
|
|
hf |
0.0 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
1.62 |
1.70 |
2.5 |
4.2 |
6.1 |
14.0 |
||||
|
63 |
53 |
绿源 |
V |
0.1 |
0.4 |
0.6 |
1.0 |
1.3 |
1.5 |
1.9 |
2.5 |
3.1 |
||
|
hf |
0.1 |
0.4 |
1.0 |
2.62 |
3.3 |
4.5 |
6.6 |
11.0 |
16.2 |
|||||
|
80 |
80 |
莱芜 |
V |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
1.1 |
1.4 |
2.2 |
|
|
Hf |
0.0 |
0.1 |
0.1 |
0.3 |
0.5 |
0.6 |
0.9 |
1.6 |
2.3 |
5.2 |
||||
注:V为流速(m/s);hf为每100米管道沿程水头损失(m)
水质净化过滤设备与设施主要有:拦污栅(筛、网)、沉淀池、过滤器(水砂分离器、砂石介质过 滤器、筛网式过滤器、叠片式过滤器)。选择这些设备和设施时,要考虑灌溉水源的水质,水中污物 种类、杂质含量,同时还要考虑系统所选用滴头或滴灌带的规格,抗堵塞性能。如果塘坝、蓄水池、 水渠中含有枯枝残叶、杂草和其他较大的漂浮物等,可考虑使用拦污栅,若在泵站的水源中含有大量 水草、杂物、藻类等,可在其水泵进口处安装网式拦污栅。沉淀池主要用于对砂粒与淤泥等污物含量 较高的地表水源进行净化处理,通过重力作用,使水中的悬浮固体在静止的水体中自然下沉下池底。 过滤器的选择应根据水质状况和滴头的流道尺寸进行选择,并满足系统设计要求。旋流水砂分离器又 称为离心式过滤器或涡流式水砂分离器,它能连续过滤高含砂量的灌溉水,清除水中粒径大于75μm以 上的大比重颗粒,但不能清除水中比重小于1的有机物,特别是水泵起动和停机时过滤效果下降,会有 较多的砂粒进入系统,另外,水头损失也较大,因此,只能作为初级过滤器。砂过滤器是一种介质过滤 器,具有较强地截获污物的能力,既能清除滤网过滤器的过滤介质是尼龙网或不锈钢网,造价较便宜, 主要用于过滤灌溉水中的粉粒,砂和水垢等污物,也可过滤含有少量有机物的灌溉水,但当有机物含量 稍高时过滤效果较差。滴灌系统主过滤器的滤网不能使用尼龙纱网,支管或毛管上的过滤器,除采用不 锈钢滤网外,也可以采用铜丝网或尼龙网。一般要求所选用的过滤器的滤网的孔径尺寸应为所使用灌水 器孔径大小的1/7~1/10。
施肥与化学药物注入装置应根据设计流量大小、肥料和化学药物的性质选择耐腐蚀、耐老化的产
品。注入装置宜选择文丘里施肥器,压差施肥罐、活塞泵或隔膜泵等仪器中的一种。一般在较大滴灌
系统的首部选用压差式或开敞式施肥装置。管材与管件的选择必须使其公称压力符合微灌系统设计要
求,并应不透光、抗老化、施工方便、连接牢固可靠。所用的管件主要有:接头、三通,弯头,堵头,
旁通等,选择使用时应注意其连接方式及规格尺寸。以北京绿源公司办代表的为外接式管件,Φ20mm
以下的管件采用内接式管件,以山东莱芜塑料制品总厂为代表的为内接式管件。直径50mm以上各级管 和管件可选用PVC产品,50mm以下应选用PE产品。
所选择的流量、压力控制阀、进排气阀和冲洗排污阀门应当止水性能好、耐腐蚀、操作灵活;所
选择的水表、压力表应当水头损失小、灵敏度高、量程大。压力表的量程应是系统设计压力的1.3~
1.4倍。
水泵选择应满足滴灌系统设计流量和设计水头的要求。应采用国家推荐的节能水泵,并使其在高
效区运行。