滴灌
一、滴头的种类及其工作原理
1、滴头的作用,
将毛管中的压力水流消能后，以稳定的小流量滴入土壤。
滴头工作压力一般在 100KPa(10m水头 )，流量在 2～
200L/h之间,
对滴头的要求：价格 低廉,抗堵塞、稳定
2、滴头种类
1〕 微管式
为有细小的塑料管，依靠沿程水头损失
消能，可以通过改变微管长度的方法调
节流量。
微管的流量于工作压力、长度、微管直
径有关。
? 微管滴头的优缺点
? 优点：结构简单，可以执行调节
流量，造价低廉。对于压力变化
加大的地区尤为适用。
? 国外适用较多。
? 缺点：微管水流多处于层流状态，
受温度影响较大。安装不便。
2) 管式滴头
? 利用长流道消能。流道为螺旋式、
迷宫式等。增加流道长度。可分
为管上式和管间式。
? A 管上式滴头：侧向安装在毛管
上，滴头进口在毛管壁上。
? 滴头流量,q=113.8A(2gHD/fl)0.5
? 管式滴头的特点,
? A 优点：结构紧凑、批量生产质量易于控制，制造偏小。
? 缺点：局部水头损失大，毛管长度受限制。
管上式滴头
3)孔口式滴头
? 主要依靠局部水头损失消能,。地面收缩
或者水流冲击滴头顶部的盖子消能。
? 特点：工作压力低，结构简单，价格低
廉工作可靠。水流为紊流。
? 缺点：易堵塞
? 滴头流量公式 q=SC(2gh)0.5
? 或 q=ah 0.5
压力补偿式滴头
借助水压力使得弹性部件改变形状，
改变过水断面大小，使得滴头在不同
压力下仍然保持稳定流量。
优点,能够自动调节出水量和自清洗。
均匀度高。
缺点,制造复杂，价格高。
补偿式滴头
4)双壁毛管
? 滴灌带,由内外两层管壁组成,内层通
过流量，部分流量通过小孔进入外
腔，消耗部分能量，然后从外腔的
微孔中流出。
? 优点：可以设计出较小的流量，造
价低廉，易于安装，抗堵塞性能好。
二、滴头的选择与布置
? 1、滴头选择原则
? A 符合设计要求。最好选择紊流滴
头。
? B价格低廉，结构简单。
? C 工作稳定性 。抗堵塞，大口径。
? D 制造偏差小，均匀度高。
2、毛管和滴头的布置方式
? 1〕 单行毛管布置：每行作物一条毛管
? 2〕 2条毛管控制一行作物。宽行作
物。
? 3〕 单行带环状布置。滴头连在绕树
毛管上，主要用于果树灌溉。可以
布置多个滴头。
? 4〕 单行带微管布置。毛管上分出多
个微管，微管绕作物四周布置，主
要用于果树。
三、滴灌主要灌水指标
? 1、灌水均匀度,
– 设计一般大于 90％
– 滴灌均匀度取决于滴头的制造偏差、滴头的水力学
特性、管网压力分布、水温和堵塞滴头的数目。
– 设计中一般通过控制两个滴头之间的最大压力差实
现。
2、灌溉效率
? 灌溉水利用系数。净灌溉定额于毛
灌溉定额之比。
? η＝ KsEm
? 式中 Ks－ 蒸腾灌水比（ ratio of
transpiration to application〕 。为灌水
最少处蒸腾水量于总灌水量之比。
与管理水平有关。一般在 0.9以上 。
四、灌溉系统的布置
? (一 )、滴灌规定系统布置
? 管道系统一般分为干管、支管和毛
管三级。尽量相互垂直。使得管道
长度小，水头损失小。坡地毛管一
般平行等高线，并沿支管对称布置。
? 毛管布置合理与否，与造价、管理
密切相关。可选择移动式、固定式
或半固定式
? 固定滴灌目前成本（含首部枢纽），
一般在 1000元以上。
(二 ) 滴灌灌溉制度
? 1 设计灌水定额
? m=aθpH/1000
? m-灌水定额,mm;
? θ-土壤有效持水量。 一般用田间田间持
水量与凋萎系数之差。
? α- 允许消耗的水量占土壤有效持水量的
比例。
2、设计灌水周期
? T＝ m/e
? m-设计灌水定额；
? e-最大日需水量。
? 3、一次灌水延续时间
? t=m× Se× Sl/q
? se,sl--滴头间距和毛管间距。
? q-滴头流量。
4、轮灌区数目
? A、固定式滴灌,
? N＝ 24T/t T-灌水周期,t－ 灌水延续时
间。
? B 移动式
? N＝ 24T/(t× n) T-灌水周期,t－ 灌水延
续时间,n-一条毛管控制面积内毛管移
动的次数,10～ 20次 。
? 也可以根据作物和管理情况确定轮灌组
数目。
(三 ) 管道水力计算
? 沿程水头损失计算灌水,
? 考虑流量沿程减少，应乘以多口系数 F
? F＝
管道水力计算步骤
? 1、根据管道流量选择管道直径；
? 2、计算管道水头损失；
? 3、求得沿管道压力分布曲线滴头进口工
作压力；
? 4、校合滴头工作压力差是否在允许范围
内。
? 5、若不符合要求，应该重新选择管道直
径计算。
? 可以选择各种不同方案组合，计算
最优组合，使得管道造价最低。
? 某些条件下可以考虑适用压力调节
器。
? 要考虑局部水头损失。
? 计算出干管进口水头压力，加上首
部枢纽水头损失和水泵水头损失，
可以据此选择水泵和电机。
压力调节器
(四 ) 首部枢纽
? 通常由水泵及其动力机械、阀门、
水质净化装置（过滤器）、施肥罐、
测量和保护装置组成。
? 控制阀门：控制水流
? 安全阀门：减压阀，消除管道中超
过设计压力的压力。防止水击爆管。
? 真空破坏阀。
枢纽组成
? 过滤器,
? 过滤水源中污物和杂质，防止滴头堵塞。
? 常用拦污珊、沉淀池、水砂分离器、砂
石过滤器。
? 灌溉水源中的杂质：物理杂质、化学杂
质和生物杂质。
一、滴头的种类及其工作原理
1、滴头的作用,
将毛管中的压力水流消能后，以稳定的小流量滴入土壤。
滴头工作压力一般在 100KPa(10m水头 )，流量在 2～
200L/h之间,
对滴头的要求：价格 低廉,抗堵塞、稳定
2、滴头种类
1〕 微管式
为有细小的塑料管，依靠沿程水头损失
消能，可以通过改变微管长度的方法调
节流量。
微管的流量于工作压力、长度、微管直
径有关。
? 微管滴头的优缺点
? 优点：结构简单，可以执行调节
流量，造价低廉。对于压力变化
加大的地区尤为适用。
? 国外适用较多。
? 缺点：微管水流多处于层流状态，
受温度影响较大。安装不便。
2) 管式滴头
? 利用长流道消能。流道为螺旋式、
迷宫式等。增加流道长度。可分
为管上式和管间式。
? A 管上式滴头：侧向安装在毛管
上，滴头进口在毛管壁上。
? 滴头流量,q=113.8A(2gHD/fl)0.5
? 管式滴头的特点,
? A 优点：结构紧凑、批量生产质量易于控制，制造偏小。
? 缺点：局部水头损失大，毛管长度受限制。
管上式滴头
3)孔口式滴头
? 主要依靠局部水头损失消能,。地面收缩
或者水流冲击滴头顶部的盖子消能。
? 特点：工作压力低，结构简单，价格低
廉工作可靠。水流为紊流。
? 缺点：易堵塞
? 滴头流量公式 q=SC(2gh)0.5
? 或 q=ah 0.5
压力补偿式滴头
借助水压力使得弹性部件改变形状，
改变过水断面大小，使得滴头在不同
压力下仍然保持稳定流量。
优点,能够自动调节出水量和自清洗。
均匀度高。
缺点,制造复杂，价格高。
补偿式滴头
4)双壁毛管
? 滴灌带,由内外两层管壁组成,内层通
过流量，部分流量通过小孔进入外
腔，消耗部分能量，然后从外腔的
微孔中流出。
? 优点：可以设计出较小的流量，造
价低廉，易于安装，抗堵塞性能好。
二、滴头的选择与布置
? 1、滴头选择原则
? A 符合设计要求。最好选择紊流滴
头。
? B价格低廉，结构简单。
? C 工作稳定性 。抗堵塞，大口径。
? D 制造偏差小，均匀度高。
2、毛管和滴头的布置方式
? 1〕 单行毛管布置：每行作物一条毛管
? 2〕 2条毛管控制一行作物。宽行作
物。
? 3〕 单行带环状布置。滴头连在绕树
毛管上，主要用于果树灌溉。可以
布置多个滴头。
? 4〕 单行带微管布置。毛管上分出多
个微管，微管绕作物四周布置，主
要用于果树。
三、滴灌主要灌水指标
? 1、灌水均匀度,
– 设计一般大于 90％
– 滴灌均匀度取决于滴头的制造偏差、滴头的水力学
特性、管网压力分布、水温和堵塞滴头的数目。
– 设计中一般通过控制两个滴头之间的最大压力差实
现。
2、灌溉效率
? 灌溉水利用系数。净灌溉定额于毛
灌溉定额之比。
? η＝ KsEm
? 式中 Ks－ 蒸腾灌水比（ ratio of
transpiration to application〕 。为灌水
最少处蒸腾水量于总灌水量之比。
与管理水平有关。一般在 0.9以上 。
四、灌溉系统的布置
? (一 )、滴灌规定系统布置
? 管道系统一般分为干管、支管和毛
管三级。尽量相互垂直。使得管道
长度小，水头损失小。坡地毛管一
般平行等高线，并沿支管对称布置。
? 毛管布置合理与否，与造价、管理
密切相关。可选择移动式、固定式
或半固定式
? 固定滴灌目前成本（含首部枢纽），
一般在 1000元以上。
(二 ) 滴灌灌溉制度
? 1 设计灌水定额
? m=aθpH/1000
? m-灌水定额,mm;
? θ-土壤有效持水量。 一般用田间田间持
水量与凋萎系数之差。
? α- 允许消耗的水量占土壤有效持水量的
比例。
2、设计灌水周期
? T＝ m/e
? m-设计灌水定额；
? e-最大日需水量。
? 3、一次灌水延续时间
? t=m× Se× Sl/q
? se,sl--滴头间距和毛管间距。
? q-滴头流量。
4、轮灌区数目
? A、固定式滴灌,
? N＝ 24T/t T-灌水周期,t－ 灌水延续时
间。
? B 移动式
? N＝ 24T/(t× n) T-灌水周期,t－ 灌水延
续时间,n-一条毛管控制面积内毛管移
动的次数,10～ 20次 。
? 也可以根据作物和管理情况确定轮灌组
数目。
(三 ) 管道水力计算
? 沿程水头损失计算灌水,
? 考虑流量沿程减少，应乘以多口系数 F
? F＝
管道水力计算步骤
? 1、根据管道流量选择管道直径；
? 2、计算管道水头损失；
? 3、求得沿管道压力分布曲线滴头进口工
作压力；
? 4、校合滴头工作压力差是否在允许范围
内。
? 5、若不符合要求，应该重新选择管道直
径计算。
? 可以选择各种不同方案组合，计算
最优组合，使得管道造价最低。
? 某些条件下可以考虑适用压力调节
器。
? 要考虑局部水头损失。
? 计算出干管进口水头压力，加上首
部枢纽水头损失和水泵水头损失，
可以据此选择水泵和电机。
压力调节器
(四 ) 首部枢纽
? 通常由水泵及其动力机械、阀门、
水质净化装置（过滤器）、施肥罐、
测量和保护装置组成。
? 控制阀门：控制水流
? 安全阀门：减压阀，消除管道中超
过设计压力的压力。防止水击爆管。
? 真空破坏阀。
枢纽组成
? 过滤器,
? 过滤水源中污物和杂质，防止滴头堵塞。
? 常用拦污珊、沉淀池、水砂分离器、砂
石过滤器。
? 灌溉水源中的杂质：物理杂质、化学杂
质和生物杂质。
