微 喷 灌
1、微喷的特点
微喷是利用微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤的的一种灌水形式,是介于喷灌和滴灌之间,兼
有喷灌和滴灌某些特点的灌水技术。微喷具有明显的节水效果,灌溉水的利用率超过85%;也具有明
显的增产效果,它可以使果树提前挂果,提前达到和延长盛果期,增产效果从30%到数倍。微喷对土
壤和地形也有很强的适应性,不论平原还是山区都可以采用。微喷自身还有如下特点: (1) 微喷需要对灌溉水进行过滤,但过滤要求没有滴灌严格。 (2) 微喷的工作压力一般比滴灌高。 (3) 微喷头的出流量比滴灌灌水器的大,但又小于喷灌的喷头流量。 (4) 微喷是以细小雨滴湿润土壤,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。
2、微喷系统的组成
微喷系统与滴灌系统类似,由水源工程、首部枢纽、输配水管网和微喷头组成。其水源工程、
首部枢纽、输配水管网和微喷头组成可参见滴灌一节。 微喷头是微喷的专用设备,直接关系到灌水的质量,主要有折射式、离心式和旋转式,缝隙式
等。单个微喷头的喷水量一般不超过300L/h,射程一般不超过7m。
3、微喷系统的布置
微喷系统的布置与滴灌类同,参见滴灌部分。其微喷灌毛管和微喷头的布置形式
如图35所示,P86
有:单向微喷局部喷洒,双向微喷局部喷洒,全圆微喷头全面喷洒,全圆微喷头局部喷洒等形
式。毛管沿作物行向布置, 毛管的长度取决于微喷头的流量和均匀度的要求, 应由水力计算决定。
一般微喷头与毛管采用内径4mm的PE管连接,通常配套的Ф4PE管的长度为80cm,也可根据微喷头的
流量、工作压力和安装位置自己选取适当的长度,每米Ф4PE管的水头损失值如表29所示。由于微喷
头喷洒直径及作物种类的不同,一条毛管可控制一行作物或多行作物:
表29 不同流量的1米Φ4PE管的水头损失
|
流量(升/时) |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
110 |
120 |
|
水头损失(米) |
0.28 |
0.46 |
0.66 |
0.90 |
1.17 |
1.47 |
2.14 |
2.92 |
4、对微喷系统的工作压力和流量的要求
微喷系统的灌水均匀系数不应低于0.8,喷头设计工作水头应取其额定工作水头.在一条支管控
制的灌溉范围内微喷头流量的平均值应等于其设计流量。具体设计中,为满足均匀度要求,同一条
支管上第一条毛管的第一个微喷头的工作头与最未一条毛管的最后一个微喷头的工作水头差值,不
超过微喷头设计工作压力的20%,流量差值不能超过10%。
5、发展微喷系统需用的器材以及选用
器材主要有:微喷头,干、支、毛管等各级管道的管材管件,水质净化过滤器材,施肥与化学
药物注入装置,流量、压力控制阀、进排气阀和冲洗排污阀门,压力表、水表,水泵与机电设备等。
除微喷头外的器材选用可参考滴灌一节。过滤器一般选用120目即可。
微喷头的选择要考虑到农作物对灌溉的要求,还应注意对土壤环境造成的影响。
① 不同类型土壤,水的入渗力和横向扩散力不同,应使单喷头的喷灌强度不超过土壤的允许喷灌
强度,以不产生积水和径流。
② 不同的作物种类和生长阶段所要求的喷洒强度和雾化程度不同,幼苗期一般用雾化程度较高、
喷洒强度较小的微喷头。
③ 尽可能选用对压力变化反应不太敏感的微喷头。
④ 微喷头的制造偏差系数不宜大于0.07,断面尺寸偏差应不大于公称值的5%。
⑤ 应尽量选用抗堵塞性能好,价格低廉、清洗、更换方便的微喷头。
微喷头流量的大小制约着灌水时间和系统的造价。流量大,灌水时间短,管径较大造价较高,
反之,灌水时间较长,造价较低。根据微喷头的流量、间距,可参考表22确定毛管管径和毛管长
度(或微喷头数),毛管长度不应超过表中对应的值。
确定了毛管的内径、微喷头数、微喷头流量q后,可求出毛管进口的流量,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。其管径可参考滴灌部分的表24,选择既满足水
头损失要求,又经济的管径。
6、常用的微喷器材的规格型号及生产厂家
微喷系统常用的管材管件、过滤器、施肥罐的规格型号及基本性能参数与滴灌的相同,可参考
滴灌一节。常用微喷头的规格性能及厂家有:绿源,莱芜,华润喷灌有限公司(简称华润),常用
的规格型号及基本技术参数见表30。
表30:常用微喷头的规格性能及厂家
|
产品名称 |
规格型号 |
工作压力 (兆帕) |
流量 (升/时) |
喷洒直径(米) |
生产厂家 |
|
单侧旋轮 |
s-0088 |
0.2 |
40,70,120 |
7.0 |
绿源 |
|
小旋轮 |
s-0055 |
0.2 |
40,70,120 |
5.0 |
绿源 |
|
大旋轮 |
s-0066 |
0.2 |
40,70,120 |
9.0 |
绿源 |
|
轻雾喷洒器 |
J-1166 |
0.2 |
40,70,120 |
2.0 |
绿源 |
|
平面喷洒器 |
J-1155 |
0.2 |
40,70,120 |
3.0 |
绿源 |
|
180度喷洒器 |
J-1515 |
0.2 |
40,70,120 |
3.0 |
绿源 |
|
WP-1单向 |
0.1 |
36.2 |
2.6 |
莱芜 |
|
|
WP-1双向 |
0.1 |
61.7 |
2.9 |
莱芜 |
|
|
WP-2顶帽 |
0.1 |
53.6 |
2.9 |
莱芜 |
|
|
折射式 |
0.1 |
60 |
3.0 |
莱芜 |
|
|
折射式单向 |
0.07~0.35 |
18~163 |
(1~2.5)×(1~5) |
华润 |
|
|
折射式双向 |
.07~0.35 |
18~163 |
(1~3.5)×(1~4) |
华润 |
|
|
离心塑Ⅰ,Ⅱ型 |
WLSⅠ,Ⅱ |
0.075~0.25 |
140~740 |
3.0~9.0 |
华润 |
7、利用微喷系统施肥(施农药)
微喷系统施肥(施农药)与滴灌系统相同,可参阅滴灌技术的有关内容。
8、微喷系统施工、验收应注意的问题
微喷系统施工应注意的问题与滴灌基本相同,可参考滴灌一节。另外还应注意以下问题: (1) 微喷头直接安装在毛管上时,应将毛管拉直,两端紧固,按设计孔距打孔,将微喷头直插在
毛管上。 (2) 用连接管安装微喷头时,应按设计规定打孔,连接管一端插入毛管,另一端引出地面后固定在
插杆上,其上再安装微喷头。 (3) 插杆插入地下深度不应小于15cm,插杆和微喷头应垂直于地面。
(4) 微喷头安装距地面高度不宜小于20cm。
9、微喷系统运行管理应注意的问题
微喷工程的运行管理应注意的问题与滴灌基本相同,可参考滴灌部分的有关内容。
10、典型微喷工程介绍
石匣小流域芹菜岭、王家会经济沟果树微喷工程简介: 地处密云水库北、潮河西岸的土石浅
山丘陵区,面积61.7亩,其中杏树43.4亩,李子树18.3亩,株行距4×5m,每亩34株。当地多年平均
降雨量661.5mm,80%集中在7~9月份,在果树开花、坐果期降雨很少。灌区土壤容重1.45g/cm3,田
间持水量24%(占干土重)。微喷灌设计湿润土层深度1m,田间水有效利用系数0.95,灌水的上、下限
分别分田间持水量的95%和65%。单株果树灌水定额205升/株,亩灌水定额6.97m3/亩。
微喷系统管道的布置方式与滴灌相同(见图36)。所用微喷头为绿源公司生产的J-1155,设计工作
水头10m,流量30L/h,湿润半径2.8m,采用单向微喷局部喷洒方式布置,每棵树一个微喷头,如图36
所示。毛管选用Ф20mm PE管,允许最大管长为80m,实用60m,上设15个出水口,毛管流量450L/h,
分支管为Ф40PE管,间距60m,设计流量8.55m3/h,其上每隔5m接一根Ф20mm毛管。该微喷工程目前
运行情况良好,深受当地群众的欢迎,取得了较好的经济效益和社会效益。
图36典型微喷工程微喷头布置图P89
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