第二节 沟灌
( Furrow Irrigation)
1 技术参数,
沟长、入沟流量
A 计划灌水定额＝ t时间内入渗水量
＋沟中蓄水量
)(
00
ltkphbm a l
H-沟平均水深
A-沟间距
P0－ t时间内平均渗吸税率
B0－ 平均水面宽度。
沟长度与沟坡度的关系式中各项的意义
)12(
i
hh
l
C 灌水时间的确定
q
m a l
t
6.3
入沟流量?q
沟灌新技术
1、尾水回收系统
(tail water recovery system)
适于透水性差、大坡度沟灌。
概念：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 (surge Irrigation)
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。
原理：水流消退过程中形成致密层。类似于板结。
Mechanism of Surge Irrigation
土壤颗粒消解、下沉、粘性土膨胀、降低导水率和糙率
下层气体封闭，减少水力传导。
减少入渗速率第三节 喷灌
Sprinkle irrigation
一、喷灌技术指标
1、喷灌强度
t
h
i?
平均喷灌强度是各点单位时间内喷灌水深的平均值。
t
h
喷灌系统平均喷灌强度
.,
95.08.0
1000
喷头间距和支管间距
～灌溉水利用系数，
＝
m
s
l
s
ss
q
ml
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。
常用表示方法：
A 喷洒均匀度：
点喷灌水深平均离差。?
h
h
h
Cu )0.1(100
B 水量分布图
喷洒范围内的等水量图。表示喷头组合的水量分布情况。比较直观准确，但缺少定量指标 。
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。
采用雾化指标似乎更为实用
不同的作物、不同时期雾化指标要求不同。蔬菜 >4000，大田作物,3000
雾化指标
md
mH
d
H
喷咀直径，
喷头工作压力；
＝
二 喷头种类和工作原理
1、旋转式喷头。
A 摇臂式：原理
结构简单，最为常用。缺点是受风影响大，支杆要垂直。尤其用于固定系统。
B 叶轮式 水舌冲击叶轮转动，带动喷头旋转。需要减速装置。
特点：不受振动影响，但制造工艺要求较高，应用较少。
C反冲式,利用水舌离开喷头时的反作用力直接推动喷头转动。
结构简单，但是不够可靠，应用较少。
2、固定喷头
特点：没有运动部件，水流作全园或扇形喷射。
射程短
压力低
喷灌强度高、单个喷头均匀度不足，远处强度大。
多用于绿地、蔬菜、苗圃等。
固定式喷头的主要种类
A 折射式：
原理：喷头上方有折射锥，水流遇到折射锥后被击成薄水层沿四周射出，在空气阻力作用下分散成细小水滴散落。
B 缝隙式：
管端开出一定形状的缝隙，使水流均匀散成细小的水滴。工作可靠、容易堵塞。
3、孔管式喷头
管道上分布小的喷水孔，水流朝一个方向喷射，管道可以摆动。或者管道上开多排小孔，可以不安装摇摆器。
结构简单，不要专门灌水器。工作压力低。
国内较少。
三、旋转式喷头的主要水力参数及影响因素
影响喷头射程的因素
1、工作压力和喷咀直径
压力增加，射程增加。
压力一定时，喷嘴直径增加，射程增加。
2、喷射仰角
28～ 32度时射程最远，通常为 30度
3 转速
转速增加，射程减小。一般 1～ 3r/min(中 )
3～ 5r/min(远射程 )
4,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。
四、影响喷灌水量分布的因素
1,工作压力
这是影响喷灌水量分布最主要的因素，
对于单喷嘴的喷头，不加粉碎机时，如果压力适中，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。
2、喷头的布置形式和间距
喷头的布置形式和间距是影响喷灌系统水量分布的又一重要因素 。 一般由计算或者试验确定,设计时可参考设计手册
3、风向、风力
风向；风力对水量分布影响也很大 。
逆风减少的射程要比顺风增加的射程大,
因此,在布置喷头时,应适当密一些以抵消风的影响 。
影响水滴直径的因素
略五,喷灌系统设计
（ 一 ）,收集基本资料
喷灌系统设计前必须进行现场勘查，
了解规划范围、面积、水源情况，收集地形，气象、水文、土壤等有关资料及灌区作物种植情况，当地高产灌水经验，
动力和有关设备资料。
。
勘查和收集资料工作是搞好规划设计的前提，如水源情况，要优选水源位置，同时还要满足水质和水量的要求，地形资料，需要地形图，这样才能进行管网平面布置并绘制管道纵剖面图气象、水文作物种植资料。
主要用于确定灌溉制度，
对北方地区还要了解冻土层厚度以确定管道埋深，
土壤资料以确定允许喷灌强度等
（二）、喷灌系统选型
根据地形、水源、作物种类，经济及设备等条件，选定喷灌系统型式。
固定式
半固定式
移动式
（三）、喷头选择
根据动力条件作物种植情况,土壤允许喷灌强度,作物适宜的雾化指标以及设备供应条件等因素,确定喷头的工作压力,射程,流量以及喷灌强度,喷嘴直径等技术指标范围并选择喷头 。
四）、确定喷头组合形式和间距
喷头组合形式是指管道式喷灌系统中喷头部的相对位置 。 在全圆喷洒情况下,有正方形,正三角形,矩形和三角形等组合形式 。 详细方法可参阅有关设计手册 。
确定喷头组合间距的原则是：保证喷洒不留空白,并有较高的均匀度 。
间距过大会造成喷洒不均匀或漏喷；
过密会使喷头和管道用量大，增大了投资，且会增大组合喷灌强度 。
（五）布置管道系统
根据地形水源等条件提出管道系统的最佳布置方案，一般就考虑以几点原则：
、使管道总长度短，造价低，有利于水锤的防护。
考虑备用水单位的需要，管理方便，有利于组织轮灌和迅速分散流量。
尽量使支管垂直主风向且与作物种植方向一致。在山丘区，支管一般沿等高线布置。
管线的纵剖面应力求平顺，
减少折点，避免产生负压。
力求使支管各喷头工作压力接近一致，或者允许差值范围内（支管首尾压力小于工作压力的 20％）。
泵站应尽量布置在系统的中心，以减少水头损失。
（六）拟定喷灌工作制度
–（六）拟定喷灌工作制度
–1,设计灌水定额
–m=0.1H(θmax－ θmin)
–θmax－ θmin － 允许灌水上下限 。
2
2、设计灌水周期
T＝ m设计 /e
3,灌水延续时间
t=m设计 /ρ系统
ρ系统 ＝ 1000qn/(Sl× Sm)
( Furrow Irrigation)
1 技术参数,
沟长、入沟流量
A 计划灌水定额＝ t时间内入渗水量
＋沟中蓄水量
)(
00
ltkphbm a l
H-沟平均水深
A-沟间距
P0－ t时间内平均渗吸税率
B0－ 平均水面宽度。
沟长度与沟坡度的关系式中各项的意义
)12(
i
hh
l
C 灌水时间的确定
q
m a l
t
6.3
入沟流量?q
沟灌新技术
1、尾水回收系统
(tail water recovery system)
适于透水性差、大坡度沟灌。
概念：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 (surge Irrigation)
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。
原理：水流消退过程中形成致密层。类似于板结。
Mechanism of Surge Irrigation
土壤颗粒消解、下沉、粘性土膨胀、降低导水率和糙率
下层气体封闭，减少水力传导。
减少入渗速率第三节 喷灌
Sprinkle irrigation
一、喷灌技术指标
1、喷灌强度
t
h
i?
平均喷灌强度是各点单位时间内喷灌水深的平均值。
t
h
喷灌系统平均喷灌强度
.,
95.08.0
1000
喷头间距和支管间距
～灌溉水利用系数，
＝
m
s
l
s
ss
q
ml
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。
常用表示方法：
A 喷洒均匀度：
点喷灌水深平均离差。?
h
h
h
Cu )0.1(100
B 水量分布图
喷洒范围内的等水量图。表示喷头组合的水量分布情况。比较直观准确，但缺少定量指标 。
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。
采用雾化指标似乎更为实用
不同的作物、不同时期雾化指标要求不同。蔬菜 >4000，大田作物,3000
雾化指标
md
mH
d
H
喷咀直径，
喷头工作压力；
＝
二 喷头种类和工作原理
1、旋转式喷头。
A 摇臂式：原理
结构简单，最为常用。缺点是受风影响大，支杆要垂直。尤其用于固定系统。
B 叶轮式 水舌冲击叶轮转动，带动喷头旋转。需要减速装置。
特点：不受振动影响，但制造工艺要求较高，应用较少。
C反冲式,利用水舌离开喷头时的反作用力直接推动喷头转动。
结构简单，但是不够可靠，应用较少。
2、固定喷头
特点：没有运动部件，水流作全园或扇形喷射。
射程短
压力低
喷灌强度高、单个喷头均匀度不足，远处强度大。
多用于绿地、蔬菜、苗圃等。
固定式喷头的主要种类
A 折射式：
原理：喷头上方有折射锥，水流遇到折射锥后被击成薄水层沿四周射出，在空气阻力作用下分散成细小水滴散落。
B 缝隙式：
管端开出一定形状的缝隙，使水流均匀散成细小的水滴。工作可靠、容易堵塞。
3、孔管式喷头
管道上分布小的喷水孔，水流朝一个方向喷射，管道可以摆动。或者管道上开多排小孔，可以不安装摇摆器。
结构简单，不要专门灌水器。工作压力低。
国内较少。
三、旋转式喷头的主要水力参数及影响因素
影响喷头射程的因素
1、工作压力和喷咀直径
压力增加，射程增加。
压力一定时，喷嘴直径增加，射程增加。
2、喷射仰角
28～ 32度时射程最远，通常为 30度
3 转速
转速增加，射程减小。一般 1～ 3r/min(中 )
3～ 5r/min(远射程 )
4,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。
四、影响喷灌水量分布的因素
1,工作压力
这是影响喷灌水量分布最主要的因素，
对于单喷嘴的喷头，不加粉碎机时，如果压力适中，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。
2、喷头的布置形式和间距
喷头的布置形式和间距是影响喷灌系统水量分布的又一重要因素 。 一般由计算或者试验确定,设计时可参考设计手册
3、风向、风力
风向；风力对水量分布影响也很大 。
逆风减少的射程要比顺风增加的射程大,
因此,在布置喷头时,应适当密一些以抵消风的影响 。
影响水滴直径的因素
略五,喷灌系统设计
（ 一 ）,收集基本资料
喷灌系统设计前必须进行现场勘查，
了解规划范围、面积、水源情况，收集地形，气象、水文、土壤等有关资料及灌区作物种植情况，当地高产灌水经验，
动力和有关设备资料。
。
勘查和收集资料工作是搞好规划设计的前提，如水源情况，要优选水源位置，同时还要满足水质和水量的要求，地形资料，需要地形图，这样才能进行管网平面布置并绘制管道纵剖面图气象、水文作物种植资料。
主要用于确定灌溉制度，
对北方地区还要了解冻土层厚度以确定管道埋深，
土壤资料以确定允许喷灌强度等
（二）、喷灌系统选型
根据地形、水源、作物种类，经济及设备等条件，选定喷灌系统型式。
固定式
半固定式
移动式
（三）、喷头选择
根据动力条件作物种植情况,土壤允许喷灌强度,作物适宜的雾化指标以及设备供应条件等因素,确定喷头的工作压力,射程,流量以及喷灌强度,喷嘴直径等技术指标范围并选择喷头 。
四）、确定喷头组合形式和间距
喷头组合形式是指管道式喷灌系统中喷头部的相对位置 。 在全圆喷洒情况下,有正方形,正三角形,矩形和三角形等组合形式 。 详细方法可参阅有关设计手册 。
确定喷头组合间距的原则是：保证喷洒不留空白,并有较高的均匀度 。
间距过大会造成喷洒不均匀或漏喷；
过密会使喷头和管道用量大，增大了投资，且会增大组合喷灌强度 。
（五）布置管道系统
根据地形水源等条件提出管道系统的最佳布置方案，一般就考虑以几点原则：
、使管道总长度短，造价低，有利于水锤的防护。
考虑备用水单位的需要，管理方便，有利于组织轮灌和迅速分散流量。
尽量使支管垂直主风向且与作物种植方向一致。在山丘区，支管一般沿等高线布置。
管线的纵剖面应力求平顺，
减少折点，避免产生负压。
力求使支管各喷头工作压力接近一致，或者允许差值范围内（支管首尾压力小于工作压力的 20％）。
泵站应尽量布置在系统的中心，以减少水头损失。
（六）拟定喷灌工作制度
–（六）拟定喷灌工作制度
–1,设计灌水定额
–m=0.1H(θmax－ θmin)
–θmax－ θmin － 允许灌水上下限 。
2
2、设计灌水周期
T＝ m设计 /e
3,灌水延续时间
t=m设计 /ρ系统
ρ系统 ＝ 1000qn/(Sl× Sm)
