微灌系统
主讲人：徐炜
微灌
微灌的定义
微灌是微水灌溉的简称，它是利用微灌系统设备
按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在尾部
（末级管道上）的特制灌水器（滴头、微喷头、渗灌
管和微管等），将水和作物生长所需的水和养分以较
小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近地土
壤表面或土层，使作物根部的土壤经常保持在最佳水、
肥、气状态的灌水方法。微灌的特点使灌水流量小，
一次灌水延续时间长，周期短，需要的工作压力较低，
能够较精确地控制灌水量，把水和养分直接输送到作
物根部附近的土壤中，满足作物生长发育之需要。
微灌的分类
按灌水时水流出流方式的不同，微灌可分
为滴灌、微喷灌和渗灌等。其中滴灌应用最为
广泛。
滴灌
滴灌是微灌系统尾部毛管上的灌水器为滴头或
滴头与毛管制成一体的滴灌带将有一定压力的水消
能后以滴状一滴一滴的滴入作物根部进行灌溉的方
法。使用中可以将毛管和灌水器放在地面上，也可
以埋入地下 30～ 40厘米。前者称为地表滴灌，后者
称为地下滴灌。滴头的流量一般 2～ 12升 /时，使用
压力 50～ 150千帕。
微喷灌
微喷灌是微灌系统尾部的灌水器为微喷头。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。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。
小管出流
小管出流是用直径 4毫米的微管与毛管连接作为灌水器，以
细流（射流）状局部湿润作物附近土壤，流量一般为 80－ 250
升 /时。对高大果树通常围绕树干修一渗水小沟，以分散水流，
均匀湿润果树周围土壤。
渗灌
渗灌是微灌系统尾部灌水器为一根特制的毛管，埋入地表
下 30－ 40厘米，低压水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形
式湿润其周围土壤。由于它减小土壤表面蒸发，是用水量最省
的一种微灌技术。渗灌毛管的流量 2－ 3升 /（小时米）
微灌系统组成
微灌系统主要有水源、首部枢纽、输配
水管网和尾部设备灌水器以及流量、压力
控制部件和测量仪表等组成，如图所示。
微灌设备
管上滴头 滴灌管 滴灌带
PE输水毛管 微喷头
控制器
控制阀
过滤器 进、排气阀
多出口滴头
微喷头
支管过滤器、压力
调节器、接头
微灌系统组成示意图
1.水源 2．水泵 3.供水管 4.蓄水池 5.逆止阀 6.施肥开关 7,灌水总开关 8.压力表
9,主过滤器 10,水表 11,支管 12,微喷头 13,滴头 14,毛管 (滴灌带、渗灌管 ) 15.滴
灌支管 16.尾部开关 (电磁阀 ) 17.冲洗阀 18.肥料罐 19.肥量调节阀 20.施肥器 21.干管
水源
江河、湖泊、水库、井、渠、泉等水质符合微灌要求的均
可作为水源。
首部枢纽
包括泵组、动力机、肥料罐、过滤设备、控制阀、进排气
阀、压力表、流量计等。其作用是从水源中取水增压并将其
处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。
常用水泵有潜水泵、深井泵、离心泵等。动力机可以是
柴油机、电动机等。也可以利用自来水、蓄水池的压力水。
在供水量需要调蓄或含沙量很大的水源，常要修建蓄水
池和沉淀池。沉淀池用于去除灌溉水源中较大的颗粒，为了
避免在沉淀池中产生藻类植物，应尽可能将沉淀池或蓄水池
加盖。
过滤设备的作用是将灌溉水中较大的固体颗粒滤去，避免
污物进入系统，造成系统堵塞。过滤设备应安装在输配水管
之前 。
输配水管网
输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求输送分
配到每个灌水单元和灌水器。包括,干、支管和毛管三级管道，毛
管是微灌系统末级管道，其上安装或连接灌水器。微灌系统中直
径小于或等于 63毫米的管道常用聚乙烯管材，大于 63毫米的常用
聚氯乙烯。
尾部设备
尾部设备是微灌系统的关键部件，包括微管和与之相联的灌
水器 (小微管、滴头、微喷头、滴灌带、渗灌头、渗灌管等 ),插杆
等。灌水器将微灌系统上游所来的压力水消能后将水成滴状、雾
状等施于所需灌溉的作物根部或叶面。
由于组成微灌系统的灌水器不同，其相应的微灌系统称之为
滴灌系统、微喷灌系统、小管出流灌系统以及渗灌 系统等 。
滴灌
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入渗和扩
散。
滴灌的定义
滴灌类型
根据滴灌工程中毛管在田间的布置方式、
移动与否以及进行滴水的方式不同，可以将滴
灌系统分成以下三类：
地面固定式滴灌系统
地下固定式滴灌系统
移动式滴灌系统
地面固定式滴灌系统
毛管布置在地面，在灌水期间毛管和灌水器不移
动的系统称为地面固定式系统，目前绝大多数采用这
类系统。应用在果园、温室、大棚和少数大田作物的
灌溉中，灌水器包括各种滴头和滴灌管、带。这种系
统的优点是安装、维护方便，也便于检查土壤湿润和
测量滴头流量变化的情况；缺点是毛管和灌水器易于
损坏和老化，对田间耕作也有影响。
地下固定式滴灌系统
将毛管和灌水器（主要是滴头）全部埋入地下的
系统称为地下固定式系统，这是近年来滴灌技术的不
断改进和提高，灌水器堵塞减少后才出现的，但应用
面积不多。与地面固定式系统相比，它的优点是免除
了毛管在作物种植和收获前后安装和拆卸的工作，不
影响田间耕作，延长了设备的使用寿命；缺点是不能
检查土壤湿润和测量滴头流量变化的情况，发生问题
维修也很困难。
移动式滴灌系统
在灌水期间，毛管和灌水器在灌溉完成后由一个
位置移动向另一个位置进行灌溉的系统称为移动式滴
灌系统，此种系统应用也较少。与固定式系统相比，
它提高了设备和利用率，降低了投资成本，常用于大
田作物和灌溉次数较少的作物，但操作管理比较麻烦，
管理运行费用较高，适合于干旱缺水、经济条件较差
的地区使用。
滴灌系统
滴灌系统一般由水源、首部枢纽、输配水
管网和灌水器四部分组成，其形式与微灌系统
基本相同。
灌水器
灌水器是滴灌系统的关键部件，它的作用
是将毛管（最后一级管路）中具有一定压力的
水均匀而稳定地灌到作物根部附近地土壤中，
满足作物生长对水肥地需要。灌水器质量地好
坏直接影响到系统地运行可靠性、寿命的长短
和灌水质量的高低，因此在选用时一定要综合
考虑。
对灌水器的要求
抗堵塞性能强
灌溉水在经过过滤后还会含有少量的杂质、微生物和化学
物质，这样在一段时间后就会慢慢堵塞灌水器很小的流道
和孔口，使灌水器失效。所以要求在设计和制造时尽可能
提高它的抗堵塞性能。
制造偏差小
制造精度不高，会造成灌水器出水不均匀，使作物长得差
次不齐，影响品质。一般要求灌水器得制造偏差系数 CV
值小于 0.07。
流量小而稳定
灌水器得流量由工作压力、过水流道断面和水流阻力决定。
一般工作压力为 50～ 150KPa（ 5～ 15米水柱），流量为
2～ 12升 /小时。
坚固耐用，价格低廉
灌水器在系统中的用量较大，其费用占总投资的 25～ 40％
左右，因此要求灌水器的价格要低，寿命要长，从而降低
了首次使用成本和维护费用。
结构简单，便于制造、安装和维护
灌水器
灌水器的种类
可分为滴头和滴灌带（管）及微管等。
滴头
通过流道或孔口将毛管中的压力水流变成滴状或
细流状的装置称为滴头。按滴头结构和消能方式可分
为以下几种：
长流道型滴头
孔口型滴头
涡流型滴头
压力补偿型滴头
长流道型滴头
长流道型滴头是靠水流与流道壁之间的摩擦阻力
消能来调节流量大小的。如微管滴头、螺纹滴头和迷
宫滴头等。
图 1 微管滴头 图 2 内螺纹管式滴头
（ a）缠绕式；（ b）散放式 1— 毛管； 2— 滴头了； 3— 螺纹流道； 4— 出水
口； 5— 流道
孔口型滴头
孔口型滴头是靠孔口出流造成的局部水头损失
来消能调节流量大小的。如图 3
涡流型滴头
涡流型滴头是靠水流进入灌水器的涡室内形成的
涡流来消能调节流量大小的。水流进入涡室内，由于
水流旋转产生的离心力迫使水流趋向涡室的边缘，在
涡流中心产生一低压区，从而调节流量。如图 4
图 3 孔口滴头 图 4 涡流滴头
1－进水口； 2— 出水口； 3— 横向进水道 1— 毛管壁； 2— 滴头体； 3— 出水
口； 4— 涡流室
压力补偿型滴头
压力补偿型滴头是利用水流压力对滴头内的弹性
体的作用，使流道（或孔口）形状改变或过水断面面
积发生变化，即当压力减少时，增大过水断面面积，
压力增大时，减小过水断面面积，从而使滴头流量自
动保持在一个变化幅度很小的范围内，同时还具有自
清洗功能。分为全补偿型和部分补偿型。如图 5
图 5 压力补偿滴头
底座； 2— 流盘； 3— 橡皮垫； 4— 后座； 5— 出水口
滴灌带
滴头与毛管制造成一体，具有输送水和滴
水功能的管（带）称为滴灌管（带），滴头类
型有压力补偿式和非压力补偿式两种。按其结
构可分为以下两种：
内镶式滴灌管
薄壁滴灌带
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。
如图。
（ a）片式 （ b）管式
内镶式滴灌管
薄壁滴灌带
目前常用的薄壁滴灌带有两种。一种是在 0.2-1.0
毫米厚的薄壁软管上按一定间距打孔，灌溉水由孔口
喷出湿润土壤；另一种是在或壁管的一侧热合出各种
形状的流道，灌溉水通过流道以滴流的形式湿润土壤。
如图
图 薄壁滴灌带
目前滴灌管与薄壁滴灌带相比，寿命较长，价格较贵；与
滴头相比，价格较低，寿命较短，但安装要方便。
地下滴灌初期湿润图
地下滴灌后期湿润
地面滴灌土壤水分分布
地下滴灌土壤水分分布
土壤不同，湿润宽不同
黏 壤 沙
滴头间距：黏土大，沙土小，壤土居中
微喷灌
微喷灌是通过管道系统利用微喷头将低压水或化
学药剂以微流量低压喷洒在枝叶上或地面上的一种灌
水形式。
微喷灌和滴灌的不同之处在于灌水器由滴头改为
微喷头，滴头是靠自身结构消耗掉毛管的剩余压力，
而微喷头则是用喷洒方式消耗能量。湿润面积比滴灌
大，这样有利于消除含水饱和区，使水分能被土壤随
时吸收，改善了根区通气条件，但会使土壤表面的警
惕性水量损失增加。与普通的喷灌相比，它的工作压
力低，射程小，只能喷洒土壤表而后局部。一般安装
在近地面处，不会喷洒到作物叶面，可以调节田间小
气候，但在温室、大棚中使用可能会造成湿度增加，
易发生病虫害，这是不如滴灌和渗灌的地方。
微喷灌的定义
微喷灌系统
微喷灌系统的组成和分类与滴灌系统相同，
其水源、首部枢纽、输配水管网几部分的设计、
设备选用、施工和运行维护均与滴灌系统相同。
微喷头
? 微喷头是将压力水流以细小水滴喷洒在土壤
表面的灌水器。单个微喷头的喷水量一般不
超过 250L/h，射程一般小于 7米。
? 按照结构和工作原理，微喷头分为射流式、
离心式、折射式和缝隙式四种。
射流式微喷头
水流从喷水嘴喷出后，集中
成一束向上喷射到一个可以旋转
的单向折射臂上，折射臂上的流
道形状不仅可以使水流按一定喷
射仰角喷出，而且还可以使喷射
出的水舌随着折射臂作快速旋转。
故又称为旋转式微喷头。
射流式微喷头一般由折射臂、
支架和喷嘴散部分构成，如下图。
折射式微喷头有效湿润半径大，
喷水强度较低，水滴细小，由于
有运动部件加工精度要求较高，
并且旋转部件容易磨损，使用寿
命较短。
图 射流旋转式微喷头
1— 旋转折射臂； 2— 支架；
3— 喷嘴
折流式微喷头
折射式微喷头的主要部
件有喷、折射锥和支架，如图。
水流由喷嘴垂直向上喷出，遇
到折射锥即被击散成薄水膜沿
四周射出，在空气阻力作用下
形成细微水滴散落在四周地面
上。
折射式微喷头又称雾化
微喷头。折射式微喷头的优点
是结构简单，没有运动部件，
工作可靠，价格便宜。缺点是
由于水没太微细，在空气十分
干燥、温度高、风大的情况下，
蒸发漂移损失大。
图 2 折射式微喷头
1— 喷嘴； 2— 折射锥； 3— 支架
离心式微喷头
离心式微喷头的结构外形如
图。它的主体是一个离心室，水
流从切线方向进入离心室，绕垂
直轴旋转，通过处于离心式中心
的喷嘴射出的水膜同时具有离心
速度和圆周速度，从空气阻力的
作用下水膜被粉碎成水滴散落在
微喷头四周。这种微喷头的特点
是工作压力低，雾化程度高，一
般形成全圆的湿润面积，由于在
离心室内能消散大量能量，所以
在同样流量的条件下，孔口较大，
从而大大减少了堵塞的可能性。
图 离心式微喷头
1— 离心室； 2— 喷嘴； 3— 接头
缝隙式微喷头
缝隙式微喷头结构外形如图。水流经过缝隙喷出，
在空气阻力作用下，裂散成水滴的微喷头，一般由两
部分组成，下部是底座，上部是带有缝隙的盖。
图 缝隙式微喷头
渗 灌
渗灌技术是继喷灌、滴灌之后的又一节水灌溉技
术。渗灌是一种地下微灌形式，在低压条件下，通过
埋于作物根系活动层的灌水器（微孔渗灌管），根据
作物的生长需水量定时定量地向土壤中渗水供给作物。
无论国内还是国外，渗灌发展的技术关键是研制
渗灌管。近年来，随着工业技术的发展，国外的渗灌
技术有了很大的进展，但我国刚刚起步与发达国家的
差距很大。
渗灌的定义
渗灌系统
? 渗灌系统全部采用管道输水，灌溉水是通过
渗灌管直接供给作物根部，地表及作物叶面
均保持干燥，作物棵间蒸发减至最小，计划
湿润层土壤含水率均低于饱和含水率，因此，
渗灌技术水的利用率是目前所有灌溉技术中
最高的。
? 渗灌系统首部的设计和安装方法与滴灌系统
基本相同，所不同的是：尾部地埋渗灌管渗
水量的主要制约因素是土壤质地和渗灌管的
入口压力，所以渗灌系统运行时的主要控制
条件是流量，而滴灌系统完全是通过调节压
力而控制流量的。
渗灌管
? 渗灌管是渗灌系统的关键部件，在管壁上无
规则地分布着毛细微孔，如图。目前应用的
渗灌管品种很少，只是管径和流量等规格的
不同。
? 渗灌与滴灌的区别在于出水点分散，无规律，
孔管大小不一。工作压力低，一般为 10～ 50
千帕（ 1～ 5米水头），出流量每米管长为
2～ 5升 /小时，对水质要求高，抗堵塞能力差。
图 渗灌管
产品设备
一个完整的微灌系统，从水源到灌溉点，
一般由泵（包括电机）、施肥装置、过滤设备、
各级输水管道和管件、各种控制和量测装置和
灌水器组成。
泵
? 水泵是灌溉系统的重要设备，它既可以单独作为提
水机械，又是各种现代灌溉系统的重要组成部分，
为灌溉系统从水源取水加压。常用的水泵类型有自
吸泵、离心泵、井泵（长轴井泵、深井潜水泵）、
微型泵、真空泵等。
? 与水泵配套的动力机一般为电动机，在缺少电力供
应的地方用柴油机或拖拉机。
? 水泵和动力机是常见设备，选用时可查看有关资料。
过滤设备
微灌系统中灌水器的水流孔径一般都很小，要求灌
溉水中不含有造成灌水器堵塞的污物和杂质，而实际上
任何水源如湖泊、库塘、河溪及井水中，都不同程度地
含有各种污物河杂质。因此对灌溉水源进行严格的净化
处理是必不可少的，是保证系统正常运行、延长灌水器
使用寿命和保证灌水质量的关键措施。
灌溉水中所含有污物及杂质分为物理、化学和生物
三类。物理污物及杂质是悬浮在水中的有机的或无机颗
粒。有机质主要包括水藻、硅藻、鱼、其他植物种类碎
片以及细菌等。无机杂质主要包括粘土和砂粒。化学污
物及杂质主要指溶于水中的某些化学物质，在一定条件
下，这些物质会变成不可溶的固体沉淀物，造成系统和
灌水器的堵塞。生物污物或杂质主要包括活的菌类、藻
类等微生物和水生动物等，它们进入系统后可能繁殖生
长而造成管道断面减小或使灌水器堵塞。
过滤设备
消除水中化学杂质和生物杂质的方法是在灌溉水中
注入某些化学物质，称为化学处理法。最常用的化学处
理方法有氯化处理和加酸处理两种。氯化处理是将氯加
入水中，当氯溶于水时起着很强的氧化剂的作用，可以
杀死水中藻类真菌和细菌等微生物，是解决由于微生物
生长而引起的灌水器孔口堵塞问题的有效而经济的办法。
加酸处理可以防止可溶物的沉淀，酸也可以防止系统中
微生物的生长。
灌溉系统中对物理杂质的处理设备和设施主要有：
拦污栅（筛、网）、沉淀池、过滤器（离心式过滤器、
砂石介质过滤器、筛网式过滤器和叠片过滤器等）。选
择净化设备和设施时，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灌水器种
类规格、抗度塞性能等。
离心式过滤器
离心式过滤器又叫水砂分离器。
常见的结构形式有圆柱形和圆锥形两
种。它由进口、出口、旋涡室、分离
室、储污室和排污口等部分组成。
离心式过滤器能连续过滤高含沙
量的灌溉水，缺点是不能除去与水比
重相近和比水轻的有机质等杂物，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
头损失较大。因此只能作为初级过滤
器，还需要其它类型的过滤器对水质
进行再处理。
砂石介质过滤器
? 它是利用砂石作为过滤介质的，污水通过进水口进
入滤罐经过砂石之间的孔隙截流和和浮获而达到过
滤的目的。图为双缸反冲洗砂石过滤器。
? 反冲过滤器反冲洗时，关闭其中一个过滤罐上的三
向阀门，同时也就是打开了该罐的反冲洗管进口，
由另一过滤罐来的干净水通过集水管进入待冲洗罐
内，水流反向流过砂床时，使砂床膨胀向上，砂粒
之间间距增大，被截流在孔隙之间的各种污物被水
冲动，并带出砂床、经反冲洗管排出。
砂石介质过滤器
? 在反冲洗时，如果水流过大，会把过滤砂冲出罐外，
这时可以调节排污管上的排污阀，使水流中不见滤
砂石即可，如果水流不足，可通过关闭装在灌溉供
水管上的阀减少向灌区的供水量而提高反冲流量，
每次冲洗时一定要冲到使排出口的污水变清为止。
? 砂石过滤器过滤可靠、清洁度高；缺点是价格高、
体积大、重量重。
典型砂石过滤站 -处理地面
水
筛网过滤器
? 筛网过滤器是一种简单而有效的过滤设备，造价也
较便宜，在国内外灌溉系统中使用最为广泛。它的
过滤介质是尼龙筛网或不锈钢筛网。主要用于过滤
灌溉水中的粉粒、沙和水垢等污物，也可用于过滤
含有少量有机污物的灌溉水，但当有机物含量稍高
时过滤效果很差，尤其是当压力较大时，大量的有
机污物会挤过筛网而进入管道，造成系统与灌水器
的堵塞。
? 筛网过滤器种类繁多。按安装方式可分为立式和卧
式；按制造材料可分为塑料和金属；按清洗方式可
分为人工清洗和自动清洗；按封闭与否可分为封闭
式和敞开式。
筛网过滤器
筛网过滤器由筛网、壳体、顶盖等主要部分组成，
如图。过滤器各部分要用耐压耐腐蚀的金属或塑料制
造。系统主过滤器的筛网一般用不锈钢丝制成，用于
支管和毛管上的过滤器，所受压力较小，其筛网也可
用尼龙或铜丝制成。
网式过滤器参数
目数（目） 滤孔直径
（ mm）
网丝直径
（ mm）
网孔所占比例
（ %）
80 0.180 0.14 31.4
100 0.152 0.11 30.3
120 0.125 0.09 30.7
150 0.105 0.07 37.6
200 0.074 0.05 33.4
叠片式过滤器
叠片式过滤器用大量薄塑料圆盘作为过滤介质，
圆盘的两面均有沟槽。灌溉水流过叠片，泥沙和有机
物留在叠片沟槽中，清水通过叠片的沟槽流出过滤器。
其它结构和形式与筛网过滤器基本相同。如图。
施肥、施药装置
向系统的压力管道内注入可溶性肥料或农药溶液
的设备称为施肥、施药装置。为了确保灌溉系统在施
肥施药时运行正常并防止水源污染，必须注意以下几
点：
第一，化肥或农药的注入一定要放在水源与过滤
器之间，肥（药）液先经过过滤器之后再进入灌溉管
道，使未溶解的化肥和其它杂质被清除掉，以免堵塞
管道及灌水器。
第二，施肥和施药后必须利用清水把残留在系统
内肥（药）液全部冲洗干净，防止设备被腐蚀。
第三，在化肥或农药输液管出口处与水源之间一
定要安装逆止阀，防止肥（药）液流进水源，更严禁
直接把化肥和农药加进水源而造成环境污染。
自压式
在自压灌溉系统中，使用储液箱（池）可以很方
便地对作物进行施肥施药。把储液箱（池）置于自压
水源的正常水位下部适当的位置上，将储液箱供水管
（及阀门）与水源相连接，将输液管及阀门与主管道
连接，打开储液箱供水阀，水进入储液箱将药剂溶解。
关闭供水管阀门，打开储液罐输液阀，储液箱中的药
剂溶液就自动地随水流输送到灌溉管道和灌水器中，
对作物施肥施药。
压差式施肥罐
压差式施肥罐一般由储液罐、进水管、供
肥液管、调压阀等组成。其工作原理是在输水
管上的两点形成压力差，并利用这个压力差将
化学药剂注入系统管道。储液罐为承压容器，
承受与管道相同的压力。
压差式施肥罐的优点是加工制
造简单，造价较低，不需外加
动力设备。缺点是溶液浓度变
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。
文丘里注入器
文丘里注入器与储液箱配套组成一套施肥
装置，其构造简单，造价低廉，使用方便，主
要适用于小型灌溉系统向管道中注入肥料或农
药。如果文丘里注入器直接装在骨干管道上，
水头损失较大，但可以将其与主管道并联安装。
根据驱动水泵的动力来源可分为水驱动和
机械驱动两种形式。该装置的优点是肥液浓度
稳定不变，施肥质量好，效率高。
注射泵
活塞式施肥器
活塞式施肥器是目前国际上较先进的一种，将进
出水口串联在供水管路中，当水流通过施肥器时，驱
动主活塞，与之相联的注入器跟随上下运动，从而吸
入肥液并注入混合室，混合液直接进入出口端管路中。
这种施肥器的优点：注入比例由外部调整并很
精确，有多种规格选用，混合液直接经出水口
注入，内设滤网自行过滤，工作压力低，运转
噪声小。
缺点,压损大、价格高。
管件
系统输配水管网由各种管道和连接件按设计要求
组合安装成，是系统的重要组成部分，起着向田间和
作物输水和配水的作用。管道和连接件在系统中用量
大、规格多，所占投资比例较大，所用的管道和连接
件规格是否合适，质量好坏等，直接关系到工程费用
的大小以及工程质量和使用寿命。因此，设计和使用
人员必须了解各种管道和连接件的作用、种类、型号、
规格及性能，才能正确合理地设计和管理好滴灌工程。
管道的种类
微灌系统中一般采用塑料管，对于大型工程中的
骨干输水管道，当塑料管及连接件不能满足设计要求
时，可采用其它材料的管道和连接件，如铸铁管、钢
管、钢筋混凝土管、石棉水泥管等，但要防止锈蚀堵
塞灌水器和系统。对于过滤器以后的管道最好全部采
用塑料管。
? 聚乙烯管（ PE）管
? 聚氯乙烯（ PVC）管
? 铸铁管
? 钢管
? 钢筋混凝土管
? 石棉水泥管
聚乙烯管（ PE）管
? 聚乙烯管分为高压低密度聚乙烯管和低压高密度聚
乙烯管两种。高压低密度聚乙烯管为半软管，管壁
较厚，对地形的适应性强。低压高密度聚乙烯管为
硬管，管壁较薄，对地形适应性不如高压聚乙烯管
好。
? 高压聚乙烯管材是由高压低密度聚乙烯树脂加稳定
剂、润滑剂和一定比例的碳黑等制成的，它具有很
高的抗冲击能力，重量轻，韧性好，耐低温性能强
等特点，抗老化性能比聚氯乙烯管好，但不耐磨，
耐高温性能差，抗张强度低。
? 为了防止光线透过管壁进入管内，引起藻类等微生
物在管道内繁殖，以及为了吸收紫外线，减缓老化
的进程，增强抗老化性能，要求聚乙烯管为黑色。
聚氯乙烯（ PVC）管
? 聚氯乙稀管是以聚氯乙稀树脂为主要原料，与稳定
剂、润滑剂等配合后经挤压成型的。它具有良好的
抗冲击和承压能力，刚性好。但耐高温性能差，在
50oC以上时即会发生软化变形。聚氯乙烯管属硬质
管，韧性强，对地形的适应性不如半软性高压聚乙
烯管道。
? 滴灌中常用的聚氯乙稀管一般为灰色。（为保证质
量，管道内外壁均应符合技术标准）对直径为 40～
200毫米的管道绕曲度不得超过 1%，管道同一截面
的壁厚偏差不得超过 14%，聚氯乙烯管使用压力分
为轻型和重型两类。滴灌系统中多数使用轻型管，
即在常温下承受的内水压力不超过 600千帕。每节管
的长度一般为 4～ 6米。
铸铁管
铸铁管一般可承受 980～ 1000千帕的工作压力。
优点是工作可靠，使用寿命长。缺点是输水阻力大，
压力损失严重，质脆，单位长度重量较大，每根管长
度较短，接头多，施工量大。在长期输水后发生锈蚀，
管壁生成铁瘤，不仅输水阻力更大，而且含在水中的
铁絮物会堵塞尤为严重。因此，在滴灌工程中，铸铁
管只能用在主过滤器以前作为骨干引水管用，严禁用
于田间输配水管网系统。
钢管
钢管的承压能力最高，一般可达 1400～ 1600千
帕，与铸铁管相比它具有管壁薄，用材省和施工方便
等优点。缺点是容易产生锈蚀，这不仅缩短了它的使
用寿命，而且也能产生铁絮物引起系统堵塞，因此在
系统中一般很少使用钢管，仅限于在主过滤器之前作
高压引水管道用。
钢筋混凝土管
钢筋混凝土管主要有承插式自应力钢筋混凝土管
和预应力钢筋混凝土管两种。钢筋混凝土管能承受
400－ 700千帕的工作压力。优点是可以节约大量钢材
和生铁，输水时不会产生锈蚀现象，使用寿命长，可
达 40年左右。缺点是质脆，管壁厚，单位长度重，运
输困难。主要用在过滤器以前作引水管道。
石棉水泥管
石棉水泥管是用 75～ 85%的水泥与 15～
12%的石棉纤维（重量比）混合后用制管机卷
制而成。石棉水泥管具有耐腐蚀、重量较轻、
管道内壁光滑、施工安装容易等优点。缺点是
抗冲击力差，一般可承受 600千帕以下的压力，
主要用于过滤器之前作引水管道用。
测控装置
为了控制系统或确保系统正常运行，系统
中必须安装控制、测量和保护装置，如 阀门,
流量和压力调节装置, 测量装置, 自动化部件
等。
阀门
主要的阀门分为：
闸阀、球阀, 截止阀,逆止阀,安全
阀,进排气阀
流量与压力调节装置
此类装置是为了保证灌水均匀，调节管道中的压
力和流量 。
流量调节器
流量调节器主要是通过改变过水断面大小和形状
来调节流量的。在正常工作压力时流量调节器中的橡
胶环处于正常工作状态，通过的流量为所要求的流量；
当水压力增加时，水压迫使橡胶环变形，过水断面变
小，限制了水流通过，使流量保持稳定不变，保证了
系统各级管网流量的稳定和灌水器流量的均匀度。
压力调节器
压力调节器是用来调节管道中的水压力，使其保
持稳定的装置。安全阀实际上是一种特殊的压力调节
器。它是利用弹簧受力变形，改变过水断面而调节管
内压力，使压力调节器出口处的压力保持稳定（实际
上也是一种流量调节器）。
调压管
调压管又称水阻管、消能管，是在毛管进口处
安装一段直径为 4毫米的细塑料管。其工作原理是利
用小管径及相应长度的细管沿程摩擦阻力来消除毛
管进口处的多余压力，使进入毛管的水流保持在设
计允许的压力状态。利用调压管调节流量和压力，
要比用专门的流量或压力调节器节省投资。
测量装置
压力表是滴灌系统中必不可少的量测仪器，它可以
反映系统是否按设计正常运行，特别是过滤器前后的压
力表，它实际上是反映过滤器堵塞程度及何时需要清洗
过滤器的指示器。常用的压力表是弹簧管压力表。
压力表
水表
水表用来计量管道输水流量大小和计算灌溉用水量的
多少。水表一般安装在首部枢纽中过滤器之后的干管
上。选用水表时，一般要求过流能力大而水头损失小，
量水精度高且量程范围大，使用寿命长，维修方便价
格便宜。
自动化部件
中央控制器被看作自动化灌溉系统的大脑。控制
器根据灌溉管理人员输入的灌溉程序（灌水开始时间、
延续时间、灌水周期等）向电磁阀发出电信号，开启
及关闭灌溉系统。控制器可分机电式及混合路式，交
流式及直流式。控制器的容量可大可小，最小的控制
器可控制一个电磁阀，最大的可控制数百个电磁阀。
控制器额定输入电压可为 220伏或 110伏，额定输出电
压为 24伏。实际输出电压通常在 26～ 28伏。一台控制
器可控制若干个轮灌区，一个轮灌区定义为一个站。
一般生产厂家提供多种站式控制器以供选择，有 6,8、
9,12,16,24,32,40等站式，一个站可控制 2～ 3
个电磁阀。
中央控制器
中央控制器
自动控制器工作之前，必须输入时间程序。
程序输入有多种方式，有的通过面板上的键输
入程序，有的通过一个独立的程序编辑器输入，
有的则两者皆备。较好的控制器通常可设置数
套程序以满足系统内不同作物或不同灌水方法
（喷、滴灌等）下的灌水要求。
控制器
自动阀
自动阀种类很多，按其操作的方式分为水
动阀、电磁阀等；按其功能又可分为开闭阀、
截止阀、逆止阀、体积阀、顺序动作阀等。最
为常用的是电磁阀。
电磁阀
主讲人：徐炜
微灌
微灌的定义
微灌是微水灌溉的简称，它是利用微灌系统设备
按照作物需水要求，通过低压管道系统与安装在尾部
（末级管道上）的特制灌水器（滴头、微喷头、渗灌
管和微管等），将水和作物生长所需的水和养分以较
小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近地土
壤表面或土层，使作物根部的土壤经常保持在最佳水、
肥、气状态的灌水方法。微灌的特点使灌水流量小，
一次灌水延续时间长，周期短，需要的工作压力较低，
能够较精确地控制灌水量，把水和养分直接输送到作
物根部附近的土壤中，满足作物生长发育之需要。
微灌的分类
按灌水时水流出流方式的不同，微灌可分
为滴灌、微喷灌和渗灌等。其中滴灌应用最为
广泛。
滴灌
滴灌是微灌系统尾部毛管上的灌水器为滴头或
滴头与毛管制成一体的滴灌带将有一定压力的水消
能后以滴状一滴一滴的滴入作物根部进行灌溉的方
法。使用中可以将毛管和灌水器放在地面上，也可
以埋入地下 30～ 40厘米。前者称为地表滴灌，后者
称为地下滴灌。滴头的流量一般 2～ 12升 /时，使用
压力 50～ 150千帕。
微喷灌
微喷灌是微灌系统尾部的灌水器为微喷头。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。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。
小管出流
小管出流是用直径 4毫米的微管与毛管连接作为灌水器，以
细流（射流）状局部湿润作物附近土壤，流量一般为 80－ 250
升 /时。对高大果树通常围绕树干修一渗水小沟，以分散水流，
均匀湿润果树周围土壤。
渗灌
渗灌是微灌系统尾部灌水器为一根特制的毛管，埋入地表
下 30－ 40厘米，低压水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形
式湿润其周围土壤。由于它减小土壤表面蒸发，是用水量最省
的一种微灌技术。渗灌毛管的流量 2－ 3升 /（小时米）
微灌系统组成
微灌系统主要有水源、首部枢纽、输配
水管网和尾部设备灌水器以及流量、压力
控制部件和测量仪表等组成，如图所示。
微灌设备
管上滴头 滴灌管 滴灌带
PE输水毛管 微喷头
控制器
控制阀
过滤器 进、排气阀
多出口滴头
微喷头
支管过滤器、压力
调节器、接头
微灌系统组成示意图
1.水源 2．水泵 3.供水管 4.蓄水池 5.逆止阀 6.施肥开关 7,灌水总开关 8.压力表
9,主过滤器 10,水表 11,支管 12,微喷头 13,滴头 14,毛管 (滴灌带、渗灌管 ) 15.滴
灌支管 16.尾部开关 (电磁阀 ) 17.冲洗阀 18.肥料罐 19.肥量调节阀 20.施肥器 21.干管
水源
江河、湖泊、水库、井、渠、泉等水质符合微灌要求的均
可作为水源。
首部枢纽
包括泵组、动力机、肥料罐、过滤设备、控制阀、进排气
阀、压力表、流量计等。其作用是从水源中取水增压并将其
处理成符合微灌要求的水流送到系统中去。
常用水泵有潜水泵、深井泵、离心泵等。动力机可以是
柴油机、电动机等。也可以利用自来水、蓄水池的压力水。
在供水量需要调蓄或含沙量很大的水源，常要修建蓄水
池和沉淀池。沉淀池用于去除灌溉水源中较大的颗粒，为了
避免在沉淀池中产生藻类植物，应尽可能将沉淀池或蓄水池
加盖。
过滤设备的作用是将灌溉水中较大的固体颗粒滤去，避免
污物进入系统，造成系统堵塞。过滤设备应安装在输配水管
之前 。
输配水管网
输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水按照要求输送分
配到每个灌水单元和灌水器。包括,干、支管和毛管三级管道，毛
管是微灌系统末级管道，其上安装或连接灌水器。微灌系统中直
径小于或等于 63毫米的管道常用聚乙烯管材，大于 63毫米的常用
聚氯乙烯。
尾部设备
尾部设备是微灌系统的关键部件，包括微管和与之相联的灌
水器 (小微管、滴头、微喷头、滴灌带、渗灌头、渗灌管等 ),插杆
等。灌水器将微灌系统上游所来的压力水消能后将水成滴状、雾
状等施于所需灌溉的作物根部或叶面。
由于组成微灌系统的灌水器不同，其相应的微灌系统称之为
滴灌系统、微喷灌系统、小管出流灌系统以及渗灌 系统等 。
滴灌
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入渗和扩
散。
滴灌的定义
滴灌类型
根据滴灌工程中毛管在田间的布置方式、
移动与否以及进行滴水的方式不同，可以将滴
灌系统分成以下三类：
地面固定式滴灌系统
地下固定式滴灌系统
移动式滴灌系统
地面固定式滴灌系统
毛管布置在地面，在灌水期间毛管和灌水器不移
动的系统称为地面固定式系统，目前绝大多数采用这
类系统。应用在果园、温室、大棚和少数大田作物的
灌溉中，灌水器包括各种滴头和滴灌管、带。这种系
统的优点是安装、维护方便，也便于检查土壤湿润和
测量滴头流量变化的情况；缺点是毛管和灌水器易于
损坏和老化，对田间耕作也有影响。
地下固定式滴灌系统
将毛管和灌水器（主要是滴头）全部埋入地下的
系统称为地下固定式系统，这是近年来滴灌技术的不
断改进和提高，灌水器堵塞减少后才出现的，但应用
面积不多。与地面固定式系统相比，它的优点是免除
了毛管在作物种植和收获前后安装和拆卸的工作，不
影响田间耕作，延长了设备的使用寿命；缺点是不能
检查土壤湿润和测量滴头流量变化的情况，发生问题
维修也很困难。
移动式滴灌系统
在灌水期间，毛管和灌水器在灌溉完成后由一个
位置移动向另一个位置进行灌溉的系统称为移动式滴
灌系统，此种系统应用也较少。与固定式系统相比，
它提高了设备和利用率，降低了投资成本，常用于大
田作物和灌溉次数较少的作物，但操作管理比较麻烦，
管理运行费用较高，适合于干旱缺水、经济条件较差
的地区使用。
滴灌系统
滴灌系统一般由水源、首部枢纽、输配水
管网和灌水器四部分组成，其形式与微灌系统
基本相同。
灌水器
灌水器是滴灌系统的关键部件，它的作用
是将毛管（最后一级管路）中具有一定压力的
水均匀而稳定地灌到作物根部附近地土壤中，
满足作物生长对水肥地需要。灌水器质量地好
坏直接影响到系统地运行可靠性、寿命的长短
和灌水质量的高低，因此在选用时一定要综合
考虑。
对灌水器的要求
抗堵塞性能强
灌溉水在经过过滤后还会含有少量的杂质、微生物和化学
物质，这样在一段时间后就会慢慢堵塞灌水器很小的流道
和孔口，使灌水器失效。所以要求在设计和制造时尽可能
提高它的抗堵塞性能。
制造偏差小
制造精度不高，会造成灌水器出水不均匀，使作物长得差
次不齐，影响品质。一般要求灌水器得制造偏差系数 CV
值小于 0.07。
流量小而稳定
灌水器得流量由工作压力、过水流道断面和水流阻力决定。
一般工作压力为 50～ 150KPa（ 5～ 15米水柱），流量为
2～ 12升 /小时。
坚固耐用，价格低廉
灌水器在系统中的用量较大，其费用占总投资的 25～ 40％
左右，因此要求灌水器的价格要低，寿命要长，从而降低
了首次使用成本和维护费用。
结构简单，便于制造、安装和维护
灌水器
灌水器的种类
可分为滴头和滴灌带（管）及微管等。
滴头
通过流道或孔口将毛管中的压力水流变成滴状或
细流状的装置称为滴头。按滴头结构和消能方式可分
为以下几种：
长流道型滴头
孔口型滴头
涡流型滴头
压力补偿型滴头
长流道型滴头
长流道型滴头是靠水流与流道壁之间的摩擦阻力
消能来调节流量大小的。如微管滴头、螺纹滴头和迷
宫滴头等。
图 1 微管滴头 图 2 内螺纹管式滴头
（ a）缠绕式；（ b）散放式 1— 毛管； 2— 滴头了； 3— 螺纹流道； 4— 出水
口； 5— 流道
孔口型滴头
孔口型滴头是靠孔口出流造成的局部水头损失
来消能调节流量大小的。如图 3
涡流型滴头
涡流型滴头是靠水流进入灌水器的涡室内形成的
涡流来消能调节流量大小的。水流进入涡室内，由于
水流旋转产生的离心力迫使水流趋向涡室的边缘，在
涡流中心产生一低压区，从而调节流量。如图 4
图 3 孔口滴头 图 4 涡流滴头
1－进水口； 2— 出水口； 3— 横向进水道 1— 毛管壁； 2— 滴头体； 3— 出水
口； 4— 涡流室
压力补偿型滴头
压力补偿型滴头是利用水流压力对滴头内的弹性
体的作用，使流道（或孔口）形状改变或过水断面面
积发生变化，即当压力减少时，增大过水断面面积，
压力增大时，减小过水断面面积，从而使滴头流量自
动保持在一个变化幅度很小的范围内，同时还具有自
清洗功能。分为全补偿型和部分补偿型。如图 5
图 5 压力补偿滴头
底座； 2— 流盘； 3— 橡皮垫； 4— 后座； 5— 出水口
滴灌带
滴头与毛管制造成一体，具有输送水和滴
水功能的管（带）称为滴灌管（带），滴头类
型有压力补偿式和非压力补偿式两种。按其结
构可分为以下两种：
内镶式滴灌管
薄壁滴灌带
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。
如图。
（ a）片式 （ b）管式
内镶式滴灌管
薄壁滴灌带
目前常用的薄壁滴灌带有两种。一种是在 0.2-1.0
毫米厚的薄壁软管上按一定间距打孔，灌溉水由孔口
喷出湿润土壤；另一种是在或壁管的一侧热合出各种
形状的流道，灌溉水通过流道以滴流的形式湿润土壤。
如图
图 薄壁滴灌带
目前滴灌管与薄壁滴灌带相比，寿命较长，价格较贵；与
滴头相比，价格较低，寿命较短，但安装要方便。
地下滴灌初期湿润图
地下滴灌后期湿润
地面滴灌土壤水分分布
地下滴灌土壤水分分布
土壤不同，湿润宽不同
黏 壤 沙
滴头间距：黏土大，沙土小，壤土居中
微喷灌
微喷灌是通过管道系统利用微喷头将低压水或化
学药剂以微流量低压喷洒在枝叶上或地面上的一种灌
水形式。
微喷灌和滴灌的不同之处在于灌水器由滴头改为
微喷头，滴头是靠自身结构消耗掉毛管的剩余压力，
而微喷头则是用喷洒方式消耗能量。湿润面积比滴灌
大，这样有利于消除含水饱和区，使水分能被土壤随
时吸收，改善了根区通气条件，但会使土壤表面的警
惕性水量损失增加。与普通的喷灌相比，它的工作压
力低，射程小，只能喷洒土壤表而后局部。一般安装
在近地面处，不会喷洒到作物叶面，可以调节田间小
气候，但在温室、大棚中使用可能会造成湿度增加，
易发生病虫害，这是不如滴灌和渗灌的地方。
微喷灌的定义
微喷灌系统
微喷灌系统的组成和分类与滴灌系统相同，
其水源、首部枢纽、输配水管网几部分的设计、
设备选用、施工和运行维护均与滴灌系统相同。
微喷头
? 微喷头是将压力水流以细小水滴喷洒在土壤
表面的灌水器。单个微喷头的喷水量一般不
超过 250L/h，射程一般小于 7米。
? 按照结构和工作原理，微喷头分为射流式、
离心式、折射式和缝隙式四种。
射流式微喷头
水流从喷水嘴喷出后，集中
成一束向上喷射到一个可以旋转
的单向折射臂上，折射臂上的流
道形状不仅可以使水流按一定喷
射仰角喷出，而且还可以使喷射
出的水舌随着折射臂作快速旋转。
故又称为旋转式微喷头。
射流式微喷头一般由折射臂、
支架和喷嘴散部分构成，如下图。
折射式微喷头有效湿润半径大，
喷水强度较低，水滴细小，由于
有运动部件加工精度要求较高，
并且旋转部件容易磨损，使用寿
命较短。
图 射流旋转式微喷头
1— 旋转折射臂； 2— 支架；
3— 喷嘴
折流式微喷头
折射式微喷头的主要部
件有喷、折射锥和支架，如图。
水流由喷嘴垂直向上喷出，遇
到折射锥即被击散成薄水膜沿
四周射出，在空气阻力作用下
形成细微水滴散落在四周地面
上。
折射式微喷头又称雾化
微喷头。折射式微喷头的优点
是结构简单，没有运动部件，
工作可靠，价格便宜。缺点是
由于水没太微细，在空气十分
干燥、温度高、风大的情况下，
蒸发漂移损失大。
图 2 折射式微喷头
1— 喷嘴； 2— 折射锥； 3— 支架
离心式微喷头
离心式微喷头的结构外形如
图。它的主体是一个离心室，水
流从切线方向进入离心室，绕垂
直轴旋转，通过处于离心式中心
的喷嘴射出的水膜同时具有离心
速度和圆周速度，从空气阻力的
作用下水膜被粉碎成水滴散落在
微喷头四周。这种微喷头的特点
是工作压力低，雾化程度高，一
般形成全圆的湿润面积，由于在
离心室内能消散大量能量，所以
在同样流量的条件下，孔口较大，
从而大大减少了堵塞的可能性。
图 离心式微喷头
1— 离心室； 2— 喷嘴； 3— 接头
缝隙式微喷头
缝隙式微喷头结构外形如图。水流经过缝隙喷出，
在空气阻力作用下，裂散成水滴的微喷头，一般由两
部分组成，下部是底座，上部是带有缝隙的盖。
图 缝隙式微喷头
渗 灌
渗灌技术是继喷灌、滴灌之后的又一节水灌溉技
术。渗灌是一种地下微灌形式，在低压条件下，通过
埋于作物根系活动层的灌水器（微孔渗灌管），根据
作物的生长需水量定时定量地向土壤中渗水供给作物。
无论国内还是国外，渗灌发展的技术关键是研制
渗灌管。近年来，随着工业技术的发展，国外的渗灌
技术有了很大的进展，但我国刚刚起步与发达国家的
差距很大。
渗灌的定义
渗灌系统
? 渗灌系统全部采用管道输水，灌溉水是通过
渗灌管直接供给作物根部，地表及作物叶面
均保持干燥，作物棵间蒸发减至最小，计划
湿润层土壤含水率均低于饱和含水率，因此，
渗灌技术水的利用率是目前所有灌溉技术中
最高的。
? 渗灌系统首部的设计和安装方法与滴灌系统
基本相同，所不同的是：尾部地埋渗灌管渗
水量的主要制约因素是土壤质地和渗灌管的
入口压力，所以渗灌系统运行时的主要控制
条件是流量，而滴灌系统完全是通过调节压
力而控制流量的。
渗灌管
? 渗灌管是渗灌系统的关键部件，在管壁上无
规则地分布着毛细微孔，如图。目前应用的
渗灌管品种很少，只是管径和流量等规格的
不同。
? 渗灌与滴灌的区别在于出水点分散，无规律，
孔管大小不一。工作压力低，一般为 10～ 50
千帕（ 1～ 5米水头），出流量每米管长为
2～ 5升 /小时，对水质要求高，抗堵塞能力差。
图 渗灌管
产品设备
一个完整的微灌系统，从水源到灌溉点，
一般由泵（包括电机）、施肥装置、过滤设备、
各级输水管道和管件、各种控制和量测装置和
灌水器组成。
泵
? 水泵是灌溉系统的重要设备，它既可以单独作为提
水机械，又是各种现代灌溉系统的重要组成部分，
为灌溉系统从水源取水加压。常用的水泵类型有自
吸泵、离心泵、井泵（长轴井泵、深井潜水泵）、
微型泵、真空泵等。
? 与水泵配套的动力机一般为电动机，在缺少电力供
应的地方用柴油机或拖拉机。
? 水泵和动力机是常见设备，选用时可查看有关资料。
过滤设备
微灌系统中灌水器的水流孔径一般都很小，要求灌
溉水中不含有造成灌水器堵塞的污物和杂质，而实际上
任何水源如湖泊、库塘、河溪及井水中，都不同程度地
含有各种污物河杂质。因此对灌溉水源进行严格的净化
处理是必不可少的，是保证系统正常运行、延长灌水器
使用寿命和保证灌水质量的关键措施。
灌溉水中所含有污物及杂质分为物理、化学和生物
三类。物理污物及杂质是悬浮在水中的有机的或无机颗
粒。有机质主要包括水藻、硅藻、鱼、其他植物种类碎
片以及细菌等。无机杂质主要包括粘土和砂粒。化学污
物及杂质主要指溶于水中的某些化学物质，在一定条件
下，这些物质会变成不可溶的固体沉淀物，造成系统和
灌水器的堵塞。生物污物或杂质主要包括活的菌类、藻
类等微生物和水生动物等，它们进入系统后可能繁殖生
长而造成管道断面减小或使灌水器堵塞。
过滤设备
消除水中化学杂质和生物杂质的方法是在灌溉水中
注入某些化学物质，称为化学处理法。最常用的化学处
理方法有氯化处理和加酸处理两种。氯化处理是将氯加
入水中，当氯溶于水时起着很强的氧化剂的作用，可以
杀死水中藻类真菌和细菌等微生物，是解决由于微生物
生长而引起的灌水器孔口堵塞问题的有效而经济的办法。
加酸处理可以防止可溶物的沉淀，酸也可以防止系统中
微生物的生长。
灌溉系统中对物理杂质的处理设备和设施主要有：
拦污栅（筛、网）、沉淀池、过滤器（离心式过滤器、
砂石介质过滤器、筛网式过滤器和叠片过滤器等）。选
择净化设备和设施时，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灌水器种
类规格、抗度塞性能等。
离心式过滤器
离心式过滤器又叫水砂分离器。
常见的结构形式有圆柱形和圆锥形两
种。它由进口、出口、旋涡室、分离
室、储污室和排污口等部分组成。
离心式过滤器能连续过滤高含沙
量的灌溉水，缺点是不能除去与水比
重相近和比水轻的有机质等杂物，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
头损失较大。因此只能作为初级过滤
器，还需要其它类型的过滤器对水质
进行再处理。
砂石介质过滤器
? 它是利用砂石作为过滤介质的，污水通过进水口进
入滤罐经过砂石之间的孔隙截流和和浮获而达到过
滤的目的。图为双缸反冲洗砂石过滤器。
? 反冲过滤器反冲洗时，关闭其中一个过滤罐上的三
向阀门，同时也就是打开了该罐的反冲洗管进口，
由另一过滤罐来的干净水通过集水管进入待冲洗罐
内，水流反向流过砂床时，使砂床膨胀向上，砂粒
之间间距增大，被截流在孔隙之间的各种污物被水
冲动，并带出砂床、经反冲洗管排出。
砂石介质过滤器
? 在反冲洗时，如果水流过大，会把过滤砂冲出罐外，
这时可以调节排污管上的排污阀，使水流中不见滤
砂石即可，如果水流不足，可通过关闭装在灌溉供
水管上的阀减少向灌区的供水量而提高反冲流量，
每次冲洗时一定要冲到使排出口的污水变清为止。
? 砂石过滤器过滤可靠、清洁度高；缺点是价格高、
体积大、重量重。
典型砂石过滤站 -处理地面
水
筛网过滤器
? 筛网过滤器是一种简单而有效的过滤设备，造价也
较便宜，在国内外灌溉系统中使用最为广泛。它的
过滤介质是尼龙筛网或不锈钢筛网。主要用于过滤
灌溉水中的粉粒、沙和水垢等污物，也可用于过滤
含有少量有机污物的灌溉水，但当有机物含量稍高
时过滤效果很差，尤其是当压力较大时，大量的有
机污物会挤过筛网而进入管道，造成系统与灌水器
的堵塞。
? 筛网过滤器种类繁多。按安装方式可分为立式和卧
式；按制造材料可分为塑料和金属；按清洗方式可
分为人工清洗和自动清洗；按封闭与否可分为封闭
式和敞开式。
筛网过滤器
筛网过滤器由筛网、壳体、顶盖等主要部分组成，
如图。过滤器各部分要用耐压耐腐蚀的金属或塑料制
造。系统主过滤器的筛网一般用不锈钢丝制成，用于
支管和毛管上的过滤器，所受压力较小，其筛网也可
用尼龙或铜丝制成。
网式过滤器参数
目数（目） 滤孔直径
（ mm）
网丝直径
（ mm）
网孔所占比例
（ %）
80 0.180 0.14 31.4
100 0.152 0.11 30.3
120 0.125 0.09 30.7
150 0.105 0.07 37.6
200 0.074 0.05 33.4
叠片式过滤器
叠片式过滤器用大量薄塑料圆盘作为过滤介质，
圆盘的两面均有沟槽。灌溉水流过叠片，泥沙和有机
物留在叠片沟槽中，清水通过叠片的沟槽流出过滤器。
其它结构和形式与筛网过滤器基本相同。如图。
施肥、施药装置
向系统的压力管道内注入可溶性肥料或农药溶液
的设备称为施肥、施药装置。为了确保灌溉系统在施
肥施药时运行正常并防止水源污染，必须注意以下几
点：
第一，化肥或农药的注入一定要放在水源与过滤
器之间，肥（药）液先经过过滤器之后再进入灌溉管
道，使未溶解的化肥和其它杂质被清除掉，以免堵塞
管道及灌水器。
第二，施肥和施药后必须利用清水把残留在系统
内肥（药）液全部冲洗干净，防止设备被腐蚀。
第三，在化肥或农药输液管出口处与水源之间一
定要安装逆止阀，防止肥（药）液流进水源，更严禁
直接把化肥和农药加进水源而造成环境污染。
自压式
在自压灌溉系统中，使用储液箱（池）可以很方
便地对作物进行施肥施药。把储液箱（池）置于自压
水源的正常水位下部适当的位置上，将储液箱供水管
（及阀门）与水源相连接，将输液管及阀门与主管道
连接，打开储液箱供水阀，水进入储液箱将药剂溶解。
关闭供水管阀门，打开储液罐输液阀，储液箱中的药
剂溶液就自动地随水流输送到灌溉管道和灌水器中，
对作物施肥施药。
压差式施肥罐
压差式施肥罐一般由储液罐、进水管、供
肥液管、调压阀等组成。其工作原理是在输水
管上的两点形成压力差，并利用这个压力差将
化学药剂注入系统管道。储液罐为承压容器，
承受与管道相同的压力。
压差式施肥罐的优点是加工制
造简单，造价较低，不需外加
动力设备。缺点是溶液浓度变
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。
文丘里注入器
文丘里注入器与储液箱配套组成一套施肥
装置，其构造简单，造价低廉，使用方便，主
要适用于小型灌溉系统向管道中注入肥料或农
药。如果文丘里注入器直接装在骨干管道上，
水头损失较大，但可以将其与主管道并联安装。
根据驱动水泵的动力来源可分为水驱动和
机械驱动两种形式。该装置的优点是肥液浓度
稳定不变，施肥质量好，效率高。
注射泵
活塞式施肥器
活塞式施肥器是目前国际上较先进的一种，将进
出水口串联在供水管路中，当水流通过施肥器时，驱
动主活塞，与之相联的注入器跟随上下运动，从而吸
入肥液并注入混合室，混合液直接进入出口端管路中。
这种施肥器的优点：注入比例由外部调整并很
精确，有多种规格选用，混合液直接经出水口
注入，内设滤网自行过滤，工作压力低，运转
噪声小。
缺点,压损大、价格高。
管件
系统输配水管网由各种管道和连接件按设计要求
组合安装成，是系统的重要组成部分，起着向田间和
作物输水和配水的作用。管道和连接件在系统中用量
大、规格多，所占投资比例较大，所用的管道和连接
件规格是否合适，质量好坏等，直接关系到工程费用
的大小以及工程质量和使用寿命。因此，设计和使用
人员必须了解各种管道和连接件的作用、种类、型号、
规格及性能，才能正确合理地设计和管理好滴灌工程。
管道的种类
微灌系统中一般采用塑料管，对于大型工程中的
骨干输水管道，当塑料管及连接件不能满足设计要求
时，可采用其它材料的管道和连接件，如铸铁管、钢
管、钢筋混凝土管、石棉水泥管等，但要防止锈蚀堵
塞灌水器和系统。对于过滤器以后的管道最好全部采
用塑料管。
? 聚乙烯管（ PE）管
? 聚氯乙烯（ PVC）管
? 铸铁管
? 钢管
? 钢筋混凝土管
? 石棉水泥管
聚乙烯管（ PE）管
? 聚乙烯管分为高压低密度聚乙烯管和低压高密度聚
乙烯管两种。高压低密度聚乙烯管为半软管，管壁
较厚，对地形的适应性强。低压高密度聚乙烯管为
硬管，管壁较薄，对地形适应性不如高压聚乙烯管
好。
? 高压聚乙烯管材是由高压低密度聚乙烯树脂加稳定
剂、润滑剂和一定比例的碳黑等制成的，它具有很
高的抗冲击能力，重量轻，韧性好，耐低温性能强
等特点，抗老化性能比聚氯乙烯管好，但不耐磨，
耐高温性能差，抗张强度低。
? 为了防止光线透过管壁进入管内，引起藻类等微生
物在管道内繁殖，以及为了吸收紫外线，减缓老化
的进程，增强抗老化性能，要求聚乙烯管为黑色。
聚氯乙烯（ PVC）管
? 聚氯乙稀管是以聚氯乙稀树脂为主要原料，与稳定
剂、润滑剂等配合后经挤压成型的。它具有良好的
抗冲击和承压能力，刚性好。但耐高温性能差，在
50oC以上时即会发生软化变形。聚氯乙烯管属硬质
管，韧性强，对地形的适应性不如半软性高压聚乙
烯管道。
? 滴灌中常用的聚氯乙稀管一般为灰色。（为保证质
量，管道内外壁均应符合技术标准）对直径为 40～
200毫米的管道绕曲度不得超过 1%，管道同一截面
的壁厚偏差不得超过 14%，聚氯乙烯管使用压力分
为轻型和重型两类。滴灌系统中多数使用轻型管，
即在常温下承受的内水压力不超过 600千帕。每节管
的长度一般为 4～ 6米。
铸铁管
铸铁管一般可承受 980～ 1000千帕的工作压力。
优点是工作可靠，使用寿命长。缺点是输水阻力大，
压力损失严重，质脆，单位长度重量较大，每根管长
度较短，接头多，施工量大。在长期输水后发生锈蚀，
管壁生成铁瘤，不仅输水阻力更大，而且含在水中的
铁絮物会堵塞尤为严重。因此，在滴灌工程中，铸铁
管只能用在主过滤器以前作为骨干引水管用，严禁用
于田间输配水管网系统。
钢管
钢管的承压能力最高，一般可达 1400～ 1600千
帕，与铸铁管相比它具有管壁薄，用材省和施工方便
等优点。缺点是容易产生锈蚀，这不仅缩短了它的使
用寿命，而且也能产生铁絮物引起系统堵塞，因此在
系统中一般很少使用钢管，仅限于在主过滤器之前作
高压引水管道用。
钢筋混凝土管
钢筋混凝土管主要有承插式自应力钢筋混凝土管
和预应力钢筋混凝土管两种。钢筋混凝土管能承受
400－ 700千帕的工作压力。优点是可以节约大量钢材
和生铁，输水时不会产生锈蚀现象，使用寿命长，可
达 40年左右。缺点是质脆，管壁厚，单位长度重，运
输困难。主要用在过滤器以前作引水管道。
石棉水泥管
石棉水泥管是用 75～ 85%的水泥与 15～
12%的石棉纤维（重量比）混合后用制管机卷
制而成。石棉水泥管具有耐腐蚀、重量较轻、
管道内壁光滑、施工安装容易等优点。缺点是
抗冲击力差，一般可承受 600千帕以下的压力，
主要用于过滤器之前作引水管道用。
测控装置
为了控制系统或确保系统正常运行，系统
中必须安装控制、测量和保护装置，如 阀门,
流量和压力调节装置, 测量装置, 自动化部件
等。
阀门
主要的阀门分为：
闸阀、球阀, 截止阀,逆止阀,安全
阀,进排气阀
流量与压力调节装置
此类装置是为了保证灌水均匀，调节管道中的压
力和流量 。
流量调节器
流量调节器主要是通过改变过水断面大小和形状
来调节流量的。在正常工作压力时流量调节器中的橡
胶环处于正常工作状态，通过的流量为所要求的流量；
当水压力增加时，水压迫使橡胶环变形，过水断面变
小，限制了水流通过，使流量保持稳定不变，保证了
系统各级管网流量的稳定和灌水器流量的均匀度。
压力调节器
压力调节器是用来调节管道中的水压力，使其保
持稳定的装置。安全阀实际上是一种特殊的压力调节
器。它是利用弹簧受力变形，改变过水断面而调节管
内压力，使压力调节器出口处的压力保持稳定（实际
上也是一种流量调节器）。
调压管
调压管又称水阻管、消能管，是在毛管进口处
安装一段直径为 4毫米的细塑料管。其工作原理是利
用小管径及相应长度的细管沿程摩擦阻力来消除毛
管进口处的多余压力，使进入毛管的水流保持在设
计允许的压力状态。利用调压管调节流量和压力，
要比用专门的流量或压力调节器节省投资。
测量装置
压力表是滴灌系统中必不可少的量测仪器，它可以
反映系统是否按设计正常运行，特别是过滤器前后的压
力表，它实际上是反映过滤器堵塞程度及何时需要清洗
过滤器的指示器。常用的压力表是弹簧管压力表。
压力表
水表
水表用来计量管道输水流量大小和计算灌溉用水量的
多少。水表一般安装在首部枢纽中过滤器之后的干管
上。选用水表时，一般要求过流能力大而水头损失小，
量水精度高且量程范围大，使用寿命长，维修方便价
格便宜。
自动化部件
中央控制器被看作自动化灌溉系统的大脑。控制
器根据灌溉管理人员输入的灌溉程序（灌水开始时间、
延续时间、灌水周期等）向电磁阀发出电信号，开启
及关闭灌溉系统。控制器可分机电式及混合路式，交
流式及直流式。控制器的容量可大可小，最小的控制
器可控制一个电磁阀，最大的可控制数百个电磁阀。
控制器额定输入电压可为 220伏或 110伏，额定输出电
压为 24伏。实际输出电压通常在 26～ 28伏。一台控制
器可控制若干个轮灌区，一个轮灌区定义为一个站。
一般生产厂家提供多种站式控制器以供选择，有 6,8、
9,12,16,24,32,40等站式，一个站可控制 2～ 3
个电磁阀。
中央控制器
中央控制器
自动控制器工作之前，必须输入时间程序。
程序输入有多种方式，有的通过面板上的键输
入程序，有的通过一个独立的程序编辑器输入，
有的则两者皆备。较好的控制器通常可设置数
套程序以满足系统内不同作物或不同灌水方法
（喷、滴灌等）下的灌水要求。
控制器
自动阀
自动阀种类很多，按其操作的方式分为水
动阀、电磁阀等；按其功能又可分为开闭阀、
截止阀、逆止阀、体积阀、顺序动作阀等。最
为常用的是电磁阀。
电磁阀
