《喷灌工程学讲座》PPT课件.ppt

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1、喷灌工程学讲座第一章 喷灌的发展趋势（一）国外喷灌的发展状况（一）国外喷灌的发展状况（一）国外喷灌的发展状况（一）国外喷灌的发展状况 1.1.喷灌面积大喷灌面积大 2.2.喷灌面积占灌溉面积的比重大喷灌面积占灌溉面积的比重大 3.3.喷灌面积发展速度快喷灌面积发展速度快（二）国外喷灌发展的趋势（二）国外喷灌发展的趋势（二）国外喷灌发展的趋势（二）国外喷灌发展的趋势 1.1.继续发展多种多样的喷灌设备与喷灌系统继续发展多种多样的喷灌设备与喷灌系统 2.2.扩大单机和系统控制面积，提高机组适应能力扩大单机和系统控制面积，提高机组适应能力各种喷灌机最大控制面积 机机 型型绞盘绞盘式式双双悬悬臂臂式式

2、滚滚移移式式中心支中心支轴轴式式平移平移式式结结构尺构尺寸寸及及有有关关数数据据喷头喷头射射程程5050mm桁架桁架长长1 12 20 0mm支管支管长长40400 0mm支管支管长长805m805m，最，最长长182m182m，3030个塔个塔架架支管支管长长60605 5mm最大控最大控制制面面积积（亩亩）5005007507509 95 50 050050010100000655665561920192038384040国外喷灌发展的趋势（续前）3.尽力节省能源4.广泛使用轻质管道和塑料管道 5.采用自动化技术，提高喷洒质量6.发展综合利用，向国民经济各部门渗透7.重视喷灌基础理论和新技

3、术的开发研究，注意多学科配合和协作生产我国发展喷灌的前景我国发展喷灌的前景是广阔的、乐观的，但在今后的发展中应注意以下问题。1.认真做好喷灌发展规划工作 2.按照经济规律发展喷灌 3.积极稳妥地引进国外先进喷灌技术和设备，加快我国喷灌设备的产业化 4.加强喷灌技术的科研第二章 喷灌的优缺点 喷灌喷灌喷灌喷灌是喷洒灌溉的简称。它是借是喷洒灌溉的简称。它是借助一套专门设备将具有压力的水喷到助一套专门设备将具有压力的水喷到空中，散成水滴降落田间，供给作物空中，散成水滴降落田间，供给作物水分的一种先进的灌溉方法。水分的一种先进的灌溉方法。一、喷灌的优点一、喷灌的优点一、喷灌的优点一、喷灌的优点（一）（

4、一）（一）（一）省水省水（二）增产（二）增产 （三）省工（三）省工 （四）省地（四）省地（五）保持生态平衡，改善人类（五）保持生态平衡，改善人类和生物的生存环境和生物的生存环境（六）提高产品质量，增加收入，（六）提高产品质量，增加收入，增加出口增加出口（七）适应性强、用途广、可综（七）适应性强、用途广、可综合利用合利用 灌水方法灌水方法田间水利用率田间水利用率(%)(%)喷灌喷灌8585沟灌沟灌7575畦灌畦灌6565漫灌漫灌5050滴灌滴灌90909595喷灌的缺点和局限性 喷灌也有一定缺点和局限性，主要是以下几方面：喷灌也有一定缺点和局限性，主要是以下几方面：1.1.投资较高投资较高 2.

5、2.受风和空气湿度影响大受风和空气湿度影响大 3.3.技术要求高技术要求高 4.4.高中压喷灌耗能校大高中压喷灌耗能校大 5.5.固定式喷灌不利于机耕固定式喷灌不利于机耕 6.6.移动式、半固定式管道喷灌系统搬运管道困难移动式、半固定式管道喷灌系统搬运管道困难 7.7.中心支轴式、平移式等大型机组对土地平整划一要求中心支轴式、平移式等大型机组对土地平整划一要求较高较高（一）对于一个灌溉工程究竟是否选择喷（一）对于一个灌溉工程究竟是否选择喷灌，主要考虑以下几方面：灌，主要考虑以下几方面：1.经济条件2.技术条件3.社会条件4.群众、技术干部、领导对喷灌的认识和接受程度。（二）适宜发展喷灌的条件（

6、二）适宜发展喷灌的条件（二）适宜发展喷灌的条件（二）适宜发展喷灌的条件 1.1.采用地面灌土壤渗透太大，如沙地、河滩地采用地面灌土壤渗透太大，如沙地、河滩地等。等。2.2.土层浅，平整土地容易破坏土层结构，或地土层浅，平整土地容易破坏土层结构，或地形起伏不平，平整土地费用太高。形起伏不平，平整土地费用太高。3.3.坡度较陡和容易受侵蚀的土壤。坡度较陡和容易受侵蚀的土壤。4.4.水源的水量和流量不能满足地面灌溉的要求，水源的水量和流量不能满足地面灌溉的要求，或地面灌不能有效配水，而采用喷灌其水源水量或地面灌不能有效配水，而采用喷灌其水源水量和流量可以满足要求。和流量可以满足要求。5.5.喷灌的设

7、计和施工可以很快进行，能够尽快喷灌的设计和施工可以很快进行，能够尽快获得高产和经济效益。获得高产和经济效益。6.6.劳力、资金、材料、设备及运输等有保证劳力、资金、材料、设备及运输等有保证第三章 喷灌工程规划设计 喷灌工程的规划应收集水源、气象、地形、土壤、作物、灌溉试验、能源、材料、设备、社会经济状况与发展规划等方面的基本资料。喷灌工程的设计应根据灌区地形、土壤、气象、水文、地质、作物种植以及社会经济条件，通过技术经济比较确定。规划设计原则、内容及成果要求喷灌工程规划设计的原则喷灌工程规划设计的原则喷灌工程规划设计的原则喷灌工程规划设计的原则1.1.喷灌工程的规划应以各地喷灌区划为基础，符合

8、地区性农业喷灌工程的规划应以各地喷灌区划为基础，符合地区性农业区划和水利规划的要求，并与农村发展规划相协调，采用的节水技区划和水利规划的要求，并与农村发展规划相协调，采用的节水技术应与农艺技术相适应并符合种植结构的要求。术应与农艺技术相适应并符合种植结构的要求。2.2.喷灌工程应通过技术经济比较及环境评价确定水资源可持续喷灌工程应通过技术经济比较及环境评价确定水资源可持续利用的最佳方案。其形式应根据当地自然和社会经济条件、水土资利用的最佳方案。其形式应根据当地自然和社会经济条件、水土资源特点和农业发展要求，因地制宜选择，可采用一种或多种类型。源特点和农业发展要求，因地制宜选择，可采用一种或多种

9、类型。喷灌系统类型应考虑以下因素进行综合比较确定：喷灌系统类型应考虑以下因素进行综合比较确定：3.3.喷灌工程规划成果应包括规划报告、概算书及工程布置图。喷灌工程规划成果应包括规划报告、概算书及工程布置图。4.4.喷灌工程应密切与排水、道路、林带、供电等系统，以及居喷灌工程应密切与排水、道路、林带、供电等系统，以及居民点的规划相结合，做到统筹安排，并注意充分利用原有的水利及民点的规划相结合，做到统筹安排，并注意充分利用原有的水利及其它工程设施。其它工程设施。5.5.注意节省能源，在有自然水头可利用的地方，尽量发展自压注意节省能源，在有自然水头可利用的地方，尽量发展自压或部分自压喷灌。或部分自压

10、喷灌。喷灌工程规划设计的内容喷灌工程规划设计的内容喷灌工程规划设计的内容喷灌工程规划设计的内容（一）勘测、收集基本资料（一）勘测、收集基本资料（二）喷灌可行性分析（二）喷灌可行性分析（三）水源工程规划（三）水源工程规划1.1.选择取水方式和取水位置选择取水方式和取水位置2.2.选择蓄水工程的类型、数量与位置选择蓄水工程的类型、数量与位置3.3.蓄水工程容积的确定蓄水工程容积的确定（四）喷灌系统选型（四）喷灌系统选型（五）压力规划（五）压力规划（六）工程规划布置（六）工程规划布置（七）投资概算及效益分析（七）投资概算及效益分析三、规划设计成果要求三、规划设计成果要求1.规划设计书的内容2.工程规

11、划布置图3.预算书喷灌设备与喷灌系统类型的选择喷灌设备与喷灌系统类型的选择 一、喷灌设备一、喷灌设备一、喷灌设备一、喷灌设备 喷灌设备又称喷灌机具，是用于喷灌的动力机、喷灌设备又称喷灌机具，是用于喷灌的动力机、水泵、管材、喷头等机械和电气设备的总称。简称水泵、管材、喷头等机械和电气设备的总称。简称“机、泵、管、头机、泵、管、头”。（一）喷头（一）喷头（一）喷头（一）喷头 （二）喷灌输水管道和附件（二）喷灌输水管道和附件（二）喷灌输水管道和附件（二）喷灌输水管道和附件 （三）喷灌用泵（三）喷灌用泵（三）喷灌用泵（三）喷灌用泵 （四）动力机（四）动力机（四）动力机（四）动力机 （五）喷灌机（组）（

12、五）喷灌机（组）（五）喷灌机（组）（五）喷灌机（组）把灌溉水源、喷灌设备和田间工程有机联系起来，以达到将灌溉把灌溉水源、喷灌设备和田间工程有机联系起来，以达到将灌溉水均匀地喷洒到田间，来满足农作物对水分的要求，这样一种水利水均匀地喷洒到田间，来满足农作物对水分的要求，这样一种水利工程设施称之为喷灌系统。工程设施称之为喷灌系统。喷灌系统的分类方法有多种：喷灌系统的分类方法有多种：（一）按系统获得压力的方式分类（一）按系统获得压力的方式分类（一）按系统获得压力的方式分类（一）按系统获得压力的方式分类1.1.机压式喷灌系统机压式喷灌系统2.2.自压式喷灌系统自压式喷灌系统（二）按系统的喷洒特征分类（

13、二）按系统的喷洒特征分类（二）按系统的喷洒特征分类（二）按系统的喷洒特征分类1.1.定喷式喷灌系统定喷式喷灌系统2.2.行喷式喷灌系统行喷式喷灌系统（三）按系统的设备组成分类（三）按系统的设备组成分类（三）按系统的设备组成分类（三）按系统的设备组成分类1.1.管道式喷灌系统管道式喷灌系统2.2.机组式喷灌系统机组式喷灌系统喷灌系统分类三、各类喷灌系统的特点及适用条件三、各类喷灌系统的特点及适用条件（一）固定管道式喷灌系统（一）固定管道式喷灌系统（二）移动管道式喷灌系统（二）移动管道式喷灌系统（三）半固定管道式喷灌系统（三）半固定管道式喷灌系统（四）定喷机组式喷灌系统（四）定喷机组式喷灌系统1.

14、1.使用单喷头机组的系统使用单喷头机组的系统2.2.使用多喷头机组的系统使用多喷头机组的系统（五）行喷机组式喷灌系统（五）行喷机组式喷灌系统喷灌设计标准和设计参数喷灌设计标准和设计参数一、喷灌设计标准一、喷灌设计标准一、喷灌设计标准一、喷灌设计标准喷灌设计标准和设计参数是喷灌系统设计的依据，是衡喷灌设计标准和设计参数是喷灌系统设计的依据，是衡量一个喷灌系统规划是否合理，设计是否正确的主要技术标量一个喷灌系统规划是否合理，设计是否正确的主要技术标准。正确地拟定喷灌设计标准和设计参数，不仅能确保喷灌准。正确地拟定喷灌设计标准和设计参数，不仅能确保喷灌系统的喷洒质量和运行可靠性，同时也能保证工程经济

15、合理。系统的喷洒质量和运行可靠性，同时也能保证工程经济合理。我国灌溉规划中常采用灌溉保证率法确定灌溉设计标准。我国灌溉规划中常采用灌溉保证率法确定灌溉设计标准。喷灌工程设计保证率应根据自然条件和经济条件确定。丰水喷灌工程设计保证率应根据自然条件和经济条件确定。丰水地区或作物经济价值较高时，可取较高值；缺水地区或作物地区或作物经济价值较高时，可取较高值；缺水地区或作物经济价值较低时，可取较低值，但一般不宜低于经济价值较低时，可取较低值，但一般不宜低于8585。喷灌。喷灌系统的设计保证率，在南方地区不宜低于系统的设计保证率，在南方地区不宜低于90%90%，在北方地区，在北方地区不宜低于不宜低于85

16、%85%。二、喷灌设计参数二、喷灌设计参数二、喷灌设计参数二、喷灌设计参数1.1.设计灌水定额和灌水周期设计灌水定额和灌水周期2.2.设计风速和风向设计风速和风向3.3.喷洒水利用系数喷洒水利用系数4.4.喷灌均匀系数喷灌均匀系数5.5.喷灌强度喷灌强度（1 1）设计喷灌强度。）设计喷灌强度。（2 2）组合喷灌强度。组合喷灌强度。(3)(3)允许喷灌强度。允许喷灌强度。6 6一个位置的喷洒时间和设计日净喷时间一个位置的喷洒时间和设计日净喷时间7.7.支管首末端喷头压力差支管首末端喷头压力差8.8.喷灌系统喷头工作压力喷灌系统喷头工作压力9.9.作物雾化指标作物雾化指标设计灌溉制度和喷灌用水量计

17、算 农作物的灌溉制度是指播前及全生育期内的灌水农作物的灌溉制度是指播前及全生育期内的灌水次数、灌水日期、灌水周期和灌水定额和灌溉定额。次数、灌水日期、灌水周期和灌水定额和灌溉定额。设计灌溉制度是指符合设计标准的代表年的灌溉制设计灌溉制度是指符合设计标准的代表年的灌溉制度，它是确定灌区设计流量和用水量的依据，也是度，它是确定灌区设计流量和用水量的依据，也是确定喷灌系统总流量、分区流量和确定系统工作制确定喷灌系统总流量、分区流量和确定系统工作制度的依据。度的依据。（一）设计灌溉制度的拟定方法（一）设计灌溉制度的拟定方法（一）设计灌溉制度的拟定方法（一）设计灌溉制度的拟定方法在规划设计中，常采用以下

18、在规划设计中，常采用以下3 3种方法来确定灌溉制度。种方法来确定灌溉制度。1.1.总结群众丰产灌水经验总结群众丰产灌水经验根据当地或邻近地区群众积累的多年喷灌和其它灌溉的经根据当地或邻近地区群众积累的多年喷灌和其它灌溉的经验，深入调查符合设计要求的干旱年份的灌水次数、灌水时验，深入调查符合设计要求的干旱年份的灌水次数、灌水时间和灌水定额等数据，据此分析确定设计灌溉制度。间和灌水定额等数据，据此分析确定设计灌溉制度。2.2.利用灌溉试验资料利用灌溉试验资料多年来各地进行了不少喷灌田间试验，积累了一定的资料。多年来各地进行了不少喷灌田间试验，积累了一定的资料。在认真分析试验资料的基础上，制定设计灌

19、溉制度。在认真分析试验资料的基础上，制定设计灌溉制度。3.3.水量平衡计算方法水量平衡计算方法利用农田水量平衡原理，经分析计算制定灌溉制度。当参利用农田水量平衡原理，经分析计算制定灌溉制度。当参与计算的各因子数据准确时，计算结果较为可靠。与计算的各因子数据准确时，计算结果较为可靠。二、设计灌水定额和灌水周期的确定二、设计灌水定额和灌水周期的确定 （一）设计灌水定额的计算 （二）设计灌水周期的计算三、喷灌用水量及用水流量的计算三、喷灌用水量及用水流量的计算 （一）设计年用水量计算 （二）喷灌设计流量计算 （三）随机用水的喷灌设计流量计算 水源分析与水利计算水源水量分析计算水源水量分析计算作为喷灌

20、工程的水源，可有河川径流、地方径流、地下水及已建成的水利工程供水等不同类型。蓄水工程容积计算蓄水工程容积计算蓄水工程的容积需根据来水和用水的平衡关系来确定。蓄水工程地址选择蓄水工程地址选择第四章第四章 喷灌系统技术设计喷灌系统技术设计设计的步骤一般如下：设计的步骤一般如下：1.了解规划的内容，掌握设计的原则、方案和总体布局。了解规划的内容，掌握设计的原则、方案和总体布局。2.搜集基本资料，在规划设计的基础上，根据技术设计的搜集基本资料，在规划设计的基础上，根据技术设计的要求提出需要补充搜集或提供更详细资料的清单。要求提出需要补充搜集或提供更详细资料的清单。3.准备设计依据，包括文件、合同、标准

21、、规范、设计手准备设计依据，包括文件、合同、标准、规范、设计手册等。册等。4.设计计算。包括灌溉制度、喷头选型及校核、系统布置、设计计算。包括灌溉制度、喷头选型及校核、系统布置、管道选型、水力计算、水泵选型、系统结构设计、预算管道选型、水力计算、水泵选型、系统结构设计、预算和经济分析等。和经济分析等。5.绘制设计图纸。绘制设计图纸。6.形成设计文件，设计审核、批准。形成设计文件，设计审核、批准。设计内容（1 1）基本资料，和规划阶段基本一致，但更详细一些。）基本资料，和规划阶段基本一致，但更详细一些。（2 2）喷灌系统选型。）喷灌系统选型。（3 3）拟定作物灌溉制度、计算喷灌用水量。）拟定作物

22、灌溉制度、计算喷灌用水量。（4 4）水源分析与水源工程规划。）水源分析与水源工程规划。（5 5）喷头选型与组合。）喷头选型与组合。（6 6）喷灌系统布置。）喷灌系统布置。（7 7）拟订喷灌工作制度。给出有关各项数据，进行轮灌编组、）拟订喷灌工作制度。给出有关各项数据，进行轮灌编组、安排轮灌顺序。安排轮灌顺序。（8 8）管材与管径的选择。）管材与管径的选择。（9 9）管道系统结构设计。绘制管道纵剖面图、管道系统结构示）管道系统结构设计。绘制管道纵剖面图、管道系统结构示意图。意图。（1010）喷灌系统设计流量和设计扬程的确定，水泵及动力机选配。）喷灌系统设计流量和设计扬程的确定，水泵及动力机选配。

23、各级管道的压力校核。各级管道的压力校核。（1111）技术经济分析。编制材料设备明细表；进行工程投资预算，）技术经济分析。编制材料设备明细表；进行工程投资预算，年费用及效益估算；进行经济分析，计算经济指标。年费用及效益估算；进行经济分析，计算经济指标。在设计说明书中，还要对施工及运行管理提出必要的要求，阐在设计说明书中，还要对施工及运行管理提出必要的要求，阐明有关注意事项。明有关注意事项。设计图纸（1 1）系统平面布置图。绘在比例尺不小于）系统平面布置图。绘在比例尺不小于1/20001/2000的地形图上。的地形图上。图中应标明灌区边界及内部分区线，水源、水源工程及泵站的位图中应标明灌区边界及内

24、部分区线，水源、水源工程及泵站的位置，输电线路的位置和走向，各级管道及喷点的位置，各类闸阀、置，输电线路的位置和走向，各级管道及喷点的位置，各类闸阀、给水栓以及其它附属设施的位置，还应标明管道的名称及编号。给水栓以及其它附属设施的位置，还应标明管道的名称及编号。（2 2）管道纵剖面图。绘出各级管道的纵剖面图，其中固定支管）管道纵剖面图。绘出各级管道的纵剖面图，其中固定支管一般可绘制一两条作为典型。管道纵剖面图应绘出地面线、管底一般可绘制一两条作为典型。管道纵剖面图应绘出地面线、管底线，标出各种管件（如阀门、三通、四通、异径管等）和镇墩的线，标出各种管件（如阀门、三通、四通、异径管等）和镇墩的位

25、置，底栏应包括桩号、地面高程、挖深、纵坡和管径等栏目。位置，底栏应包括桩号、地面高程、挖深、纵坡和管径等栏目。（3 3）管道系统结构示意图。以透视图形式绘出固定管道系统的）管道系统结构示意图。以透视图形式绘出固定管道系统的结构示意图，标出各段管道的材质、长度、管径及各种管件的规结构示意图，标出各段管道的材质、长度、管径及各种管件的规格型号。格型号。（4 4）工程建筑物设计图。包括泵站平面图、立面图、电气主结）工程建筑物设计图。包括泵站平面图、立面图、电气主结构图，以及蓄水池、工作池、阀门井、泄水井、镇墩的设计图。构图，以及蓄水池、工作池、阀门井、泄水井、镇墩的设计图。喷灌系统管道布置 田间管道

26、系统的布置一般应遵循以下原则：田间管道系统的布置一般应遵循以下原则：1.应符合喷灌工程规划的要求。应符合喷灌工程规划的要求。2.喷洒支管应尽量与耕作和作物种植方向一致。喷洒支管应尽量与耕作和作物种植方向一致。3.喷洒支管最好平行等高线布置，如果条件限制，喷洒支管最好平行等高线布置，如果条件限制，应尽量避免逆坡布置。应尽量避免逆坡布置。4.在风向比较恒定的喷灌区，支管最好垂直于主风在风向比较恒定的喷灌区，支管最好垂直于主风向布置，应尽量避免平行主风向布置。向布置，应尽量避免平行主风向布置。5.喷洒支管与上一级管道的连接，应避免锐角相交，喷洒支管与上一级管道的连接，应避免锐角相交，支管铺设应力求平

27、顺、减少折点。支管铺设应力求平顺、减少折点。影响田间管道系统布置的主要因素在贯彻以上原则时，有时会出现矛盾，这时应根据具体在贯彻以上原则时，有时会出现矛盾，这时应根据具体情况进行分析比较，分清主次，因地制宜地确定布置方案。情况进行分析比较，分清主次，因地制宜地确定布置方案。影响管道布置主要有下列因素：影响管道布置主要有下列因素：1.1.地形条件地形条件2.2.地块形状地块形状3.3.耕作与种植方向耕作与种植方向4.4.风向和风速风向和风速5.5.水源位置水源位置田间管道系统的布置形式田间管道系统的布置形式田间管道系统的布置形式田间管道系统的布置形式 1.1.丰字形布置丰字形布置 2.2.梳子形

28、布置梳子形布置 喷头选型和组合间距喷头选型和组合间距按照喷灌工程技术规范规定，选择喷头和确定组合间距的具体要求如下：1.喷灌强度不超过土壤的允许喷灌强度值。2.组合均匀系数不低于规范规定的数值。3.雾化指标不低于作物要求的数值。4.有利于减少喷灌工程的年费用。喷头的喷洒方式和组合形状喷头的喷洒方式和组合形状喷头的喷洒方式和组合形状喷头的喷洒方式和组合形状喷头的喷洒视喷头的类型和附属设备的不同有多喷头的喷洒视喷头的类型和附属设备的不同有多种方式，如全圆喷洒、扇形喷洒、矩形喷洒、带状种方式，如全圆喷洒、扇形喷洒、矩形喷洒、带状喷洒等。一般情况下使用全圆喷洒，在田边路旁或喷洒等。一般情况下使用全圆喷

29、洒，在田边路旁或房屋附近有时使用扇形喷洒。房屋附近有时使用扇形喷洒。喷头的组合形状也称布置形式，一般用相邻喷头的组合形状也称布置形式，一般用相邻4 4个喷个喷头组成的平面图形表示。喷头的基本布置形式有两头组成的平面图形表示。喷头的基本布置形式有两种，矩形组合和平行四边形组合。种，矩形组合和平行四边形组合。设计喷灌强度设计喷灌强度设计喷灌强度设计喷灌强度 当喷洒水利用系数近似为当喷洒水利用系数近似为1 1时，设计喷灌强度可用下式求取：时，设计喷灌强度可用下式求取：=1000=1000Q/AQ/A式中：式中：设计喷灌强度，（设计喷灌强度，（mm/hmm/h）；）；Q Q各同时喷洒喷头的流量和（各同

30、时喷洒喷头的流量和（m3/hm3/h）；）；A A各喷头同时喷洒时地平面上的湿润面积，（）。各喷头同时喷洒时地平面上的湿润面积，（）。当风速超过当风速超过1 m/s1 m/s，多喷头设计喷灌强度可以通过修正，多喷头设计喷灌强度可以通过修正 s s的方法用下的方法用下式计算：式计算：=KwC=KwC s s 组合喷灌强度（组合喷灌强度（mm/hmm/h）；）；C C组合系数组合系数,；Kw Kw风系数风系数,；s s单个喷头独立喷洒设计喷灌强度单个喷头独立喷洒设计喷灌强度,也可由喷头性能表查出。也可由喷头性能表查出。组合间距的确定组合间距的确定组合间距的确定组合间距的确定确定喷头组合间距的常用方

31、法有确定喷头组合间距的常用方法有3 3种种1.第一种是先选定喷头参数，再定组合间距，然后验算是否满足第一种是先选定喷头参数，再定组合间距，然后验算是否满足喷灌质量的要求；喷灌质量的要求；2.第二种是先确定控制喷灌质量的参数，再据以选择喷头及参数，第二种是先确定控制喷灌质量的参数，再据以选择喷头及参数，然后确定组合间距；然后确定组合间距；3.第三种是先确定组合间距，再按喷灌质量要求找出控制条件，第三种是先确定组合间距，再按喷灌质量要求找出控制条件，然后据以选择喷头及其参数。然后据以选择喷头及其参数。第一种方法的优点是对喷头的品种规格有多少要求不高，缺第一种方法的优点是对喷头的品种规格有多少要求不

32、高，缺点是不能避免试算；第二种方法是由第一种方法改进而来，可点是不能避免试算；第二种方法是由第一种方法改进而来，可避免试算，在优化设计中使用也较方便；第三种方法的优点是避免试算，在优化设计中使用也较方便；第三种方法的优点是对管道的规格有多少要求不高，也可避免试算，缺点是要求有对管道的规格有多少要求不高，也可避免试算，缺点是要求有足够多的喷头。因此在喷头、支管、干管规格较少或不齐全时足够多的喷头。因此在喷头、支管、干管规格较少或不齐全时以采用第二种方法较好；在有足够多的品种规格可供选择时，以采用第二种方法较好；在有足够多的品种规格可供选择时，用第三种方法最方便。用第三种方法最方便。选择喷头及其参

33、数选择喷头及其参数选择喷头及其参数选择喷头及其参数喷头参数包括工作参数和性能参数，工作参数指喷头的工作喷头参数包括工作参数和性能参数，工作参数指喷头的工作压力和嘴径，性能参数指喷头的流量和射程。选择喷头时要满压力和嘴径，性能参数指喷头的流量和射程。选择喷头时要满足作物对雾化程度的要求。足作物对雾化程度的要求。选择喷头时的几点经验：选择喷头时的几点经验：1.土壤质地对允许喷灌强度的数值有很大的影响，粘性土壤的土壤质地对允许喷灌强度的数值有很大的影响，粘性土壤的允许喷灌强度比砂性土壤要小的多，所以当灌区土壤粘重时，允许喷灌强度比砂性土壤要小的多，所以当灌区土壤粘重时，应注意选择应注意选择 s s值

34、较小的一组喷头参数。值较小的一组喷头参数。2.风对喷灌质量的影响很大，风速高时喷洒湿的润面积急剧减风对喷灌质量的影响很大，风速高时喷洒湿的润面积急剧减小，使喷灌强度增大，所以当灌溉季节风速较高时，选择的喷小，使喷灌强度增大，所以当灌溉季节风速较高时，选择的喷头参数应使头参数应使 s s较小。较小。3.喷灌系统的运行方式也影响喷灌强度，在相邻支管上多喷头喷灌系统的运行方式也影响喷灌强度，在相邻支管上多喷头同时喷洒的情况下，要求要小，在只有一条支管上的喷头同时同时喷洒的情况下，要求要小，在只有一条支管上的喷头同时喷洒的情况下，喷洒的情况下，s s应较小，没有相邻喷头同时喷洒的单喷头运应较小，没有相

35、邻喷头同时喷洒的单喷头运行情况，行情况，s s可较大。可较大。4.地形坡度对运行喷灌强度也有影响，所以在地形坡度较大时，地形坡度对运行喷灌强度也有影响，所以在地形坡度较大时，应选应选 s s小的喷头性能参数。小的喷头性能参数。确定间距射程比、计算组合间距喷头不等间距布置时的最大间距射程比设计风设计风速速最大最大间间距射程比距射程比垂直垂直风风向向平行平行风风向向0.4-1.60.4-1.61.4-3.41.4-3.43.4-5.43.4-5.41 11-0.81-0.80.8-0.60.8-0.61.31.31.3-1.11.3-1.11.1-11.1-1 喷头等间距布置时的最大间距射程比设计

36、风设计风速速最大最大间间距射程比距射程比0.4-1.60.4-1.61.4-3.41.4-3.43.4-5.43.4-5.41.1-11.1-11-0.91-0.90.9-0.70.9-0.7验算设计喷灌强度在选喷头、定间距的过程中雾化指标和均匀度已满足了要求，但还需校核组合喷灌强度是否满足要求。验算的公式为 允 式中：允土壤的允许喷灌强度。喷灌工作制度先按组合间距将支管、喷点、干管、控制设备等绘制于地形图上，先按组合间距将支管、喷点、干管、控制设备等绘制于地形图上，形成管系平面布置图，然后拟定喷灌工作制度。喷灌工作制度包括形成管系平面布置图，然后拟定喷灌工作制度。喷灌工作制度包括喷头在工作点

37、上喷洒的时间、每日可喷洒的工作位置数、同时喷洒喷头在工作点上喷洒的时间、每日可喷洒的工作位置数、同时喷洒的喷头数和轮灌方案。的喷头数和轮灌方案。（一）喷头在工作点上喷洒的时间（一）喷头在工作点上喷洒的时间（一）喷头在工作点上喷洒的时间（一）喷头在工作点上喷洒的时间喷头在工作点上喷洒的时间与灌水定额，喷头参数和组合间距有喷头在工作点上喷洒的时间与灌水定额，喷头参数和组合间距有关，可用下式求得：关，可用下式求得：t t=abmabm/1000/1000q q 式中式中 t t喷头在工作点上喷洒的时间喷头在工作点上喷洒的时间(h)(h)；a a喷头间距喷头间距(m)(m)；b b支管间距支管间距(m

38、)(m)；mm设计灌水定额设计灌水定额(mm)(mm)；q q喷头流量喷头流量(m3/h)(m3/h)。（二）每日可喷洒的工作位置数（二）每日可喷洒的工作位置数每日可喷洒的工作位置数用下式求出：每日可喷洒的工作位置数用下式求出：n n=t td d/（t t+t tmm）式中式中 n n每日可喷洒的工作位置数；每日可喷洒的工作位置数；t td d每日喷灌作业时间（每日喷灌作业时间（h h）；）；t tmm移动、拆装和启闭喷头的时间（移动、拆装和启闭喷头的时间（h h）。）。如果拆装、移动和启闭可不占用喷灌的作业时间，如果拆装、移动和启闭可不占用喷灌的作业时间，此时此时t tmm为零。为零。（三

39、）同时喷洒的喷头数（三）同时喷洒的喷头数对于每一喷头可独立启闭的喷灌系统，每次同时喷洒的喷头数用下式计算：np=N/nT式中 np每次同时喷洒的喷头数；N灌区内喷点总数；n每日喷洒的工作位置数。T设计灌水周期（d）。（四）轮灌方案（四）轮灌方案（四）轮灌方案（四）轮灌方案轮灌可使管道的利用率提高，从而降低设备投资。确定轮灌可使管道的利用率提高，从而降低设备投资。确定轮灌方案时，应考虑以下要点：轮灌方案时，应考虑以下要点：（1 1）轮灌的编组应该使操作简单方便，便于运行管理。）轮灌的编组应该使操作简单方便，便于运行管理。（2 2）各轮灌组的工作喷头总数应尽量接近，使系统的流）各轮灌组的工作喷头总

40、数应尽量接近，使系统的流量保持在较小的变动范围之内。量保持在较小的变动范围之内。（3 3）轮灌编组应该有利于提高管道设备利用率，应考虑）轮灌编组应该有利于提高管道设备利用率，应考虑流量分散原则，避免流量集中于某一条干管。流量分散原则，避免流量集中于某一条干管。（4 4）轮灌编组时，应使地势较高或路程较远的组别喷头）轮灌编组时，应使地势较高或路程较远的组别喷头数略少；地势较低或路程较近的组别喷头数略多，以利于保数略少；地势较低或路程较近的组别喷头数略多，以利于保持水泵始终工作在高效区。持水泵始终工作在高效区。管道系统设计和管道水力计算管道系统设计和管道水力计算 管道系统设计管道系统设计管道系统设

41、计管道系统设计管道系统设计在各级管道的平面布置方案确定后进行，管道系统设计在各级管道的平面布置方案确定后进行，内容包括各级管道的管材和管径选择、各级固定管道的纵剖内容包括各级管道的管材和管径选择、各级固定管道的纵剖面设计、管道系统的结构设计和管系各控制点的压力计算。面设计、管道系统的结构设计和管系各控制点的压力计算。（一）管材和管径的选择（一）管材和管径的选择1.1.管材的选择管材的选择2.2.管径的选择管径的选择（1 1）支管管径的选择）支管管径的选择（2 2）干管管径的选择）干管管径的选择（二）管道纵剖面设计（二）管道纵剖面设计 （三）管道系统结构设计（三）管道系统结构设计（四）管道系统各

42、控制点压力的确定（四）管道系统各控制点压力的确定喷灌管道水力计算喷灌管道水力计算喷灌管道水力计算喷灌管道水力计算 （一）设计流量和设计水头计算（一）设计流量和设计水头计算1.1.喷灌系统的设计流量喷灌系统的设计流量2.2.喷灌系统的设计水头喷灌系统的设计水头（二）管道水头损失计算（二）管道水头损失计算喷灌工程技术规范中规定的水头损失计算公式：喷灌工程技术规范中规定的水头损失计算公式：1.1.选用公式必须符合该种管材一般情况下管内水流的流态实选用公式必须符合该种管材一般情况下管内水流的流态实际，确保计算准确。际，确保计算准确。2.2.选用公式必须是单指数公式，选用公式必须是单指数公式，即应能表达

43、为流量的指数函即应能表达为流量的指数函数和管径的指数函数，以便于喷灌系统的管道经济管径和数和管径的指数函数，以便于喷灌系统的管道经济管径和经济运行的优化分析计算，并且沿程水头损失公式采用单经济运行的优化分析计算，并且沿程水头损失公式采用单项式指数公式，支管沿程水头损失的多口系数公式才好推项式指数公式，支管沿程水头损失的多口系数公式才好推算。算。式中：Q管道中流量（m3/h）；L计算管长（m）；f摩擦损失系数；m流量指数；b管径指数。沿程水头损失公式中的f、m、b值 管管 材材流流 态态f fmmb b砼砼管、管、钢钢筋筋砼砼管管n=0.013n=0.013n=0.014n=0.014n=0.0

44、15n=0.015粗糙区粗糙区1.3101.31010106 61.5531.55310106 61.7821.78210106 62 22 22 25.335.335.335.335.335.33旧旧钢钢管、旧管、旧铸铁铸铁管管过过渡区渡区6.256.2510106 6 1.91.95.15.1石棉水泥管石棉水泥管过过渡区渡区1.4551.45510105 5 1.851.854.894.89塑料硬管塑料硬管光滑区光滑区0.940.9410105 5 1.771.774.774.77铝铝管、管、铝铝合金管合金管光滑区光滑区0.8610.86110105 5 1.741.744.744.74自

45、压喷灌系统设计自压喷灌系统设计 在山区、丘陵区，当灌区上部的较高位置有库塘、渠道、山泉等水源时，可利用地形高差所形成的自然水头，使水流获得喷灌所需的压力实现喷灌，这样的喷灌方式称为自压喷灌。自压喷灌的类型自压喷灌的类型 1.完全自压喷灌：2.自压机压喷灌：3.提蓄喷灌：自压喷灌系统设计自压喷灌系统设计1.自压喷灌系统的设计 2.自压喷灌系统的管道布置 3.自压喷灌系统对地形和坡度的要求 4.自压喷灌系统的压力分区 5.自压喷灌系统的减压措施 6.自压喷灌系统的管道设计 机组式喷灌系统设计机组式喷灌系统设计一、轻小型喷灌机组系统设计一、轻小型喷灌机组系统设计1.机组台数的确定2.喷洒方式和喷头组

46、合形式3.田间布置4.喷灌强度和喷灌时间 5.田间工程设计自压喷灌系统设计自压喷灌系统设计二、二、绞盘式喷灌机系统设计三、中心支轴式喷灌机四、平移式喷灌机系统设计喷灌工程施工和试运行喷灌工程施工和试运行 一、施工的组织和准备一、施工的组织和准备二、工程施工二、工程施工喷灌工程的施工一般包括水源工程施工、泵站施喷灌工程的施工一般包括水源工程施工、泵站施工、管道和附属设备的安装，以及田间配套工程的工、管道和附属设备的安装，以及田间配套工程的施工等。具体包括：施工等。具体包括：1.1.施工放样施工放样2.2.基坑开挖基坑开挖3.3.浇筑泵站机组基座浇筑泵站机组基座4.4.埋设管道埋设管道三、设备安装

47、三、设备安装（一）一般要求（一）一般要求1.1.设备安装人员在安装前应了解设备性能，熟悉其安装设备安装人员在安装前应了解设备性能，熟悉其安装要求，应具备安装的必要知识和实际操作能力，熟悉安全操要求，应具备安装的必要知识和实际操作能力，熟悉安全操作规程。作规程。2.2.设备安装所需工具、机具应预先确认安全可靠，有关设备安装所需工具、机具应预先确认安全可靠，有关的土建工程应验收合格。的土建工程应验收合格。3.3.应按照设计要求核对待安装设备的数量、规格、材质、应按照设计要求核对待安装设备的数量、规格、材质、型号，认真进行外观质量检查，认真核对连接尺寸。应对喷型号，认真进行外观质量检查，认真核对连接

48、尺寸。应对喷头、管材、管件等用量大的材料设备进行现场抽样检查，抽头、管材、管件等用量大的材料设备进行现场抽样检查，抽检数量同一规格同一批次不少于检数量同一规格同一批次不少于3 3件，抽检不合格则加倍进件，抽检不合格则加倍进行不合格项目的复测，如仍有不合格则该批次全部作为不合行不合格项目的复测，如仍有不合格则该批次全部作为不合格。抽检结果应记录归档。格。抽检结果应记录归档。（二）机电设备安装（二）机电设备安装 1.1.动力机以直联方式拖动水泵时，应严格保证动力机和水泵同轴，为动力机以直联方式拖动水泵时，应严格保证动力机和水泵同轴，为此应用楔形铁先将其中之一调整水平，然后再利用楔形铁调整另一个此应

49、用楔形铁先将其中之一调整水平，然后再利用楔形铁调整另一个设备的前后高度，使轴联器端面间隙上下、左右一致，外缘母线平行，设备的前后高度，使轴联器端面间隙上下、左右一致，外缘母线平行，距离均匀。调整时一定要随时保持地脚螺栓的旋紧程度，不得以旋松距离均匀。调整时一定要随时保持地脚螺栓的旋紧程度，不得以旋松地脚螺栓的办法调整同轴度；应按一个方向盘动水泵或动力机，避免地脚螺栓的办法调整同轴度；应按一个方向盘动水泵或动力机，避免加工误差的不良影响；楔形铁应靠近地脚螺栓均匀垫放，保证设备底加工误差的不良影响；楔形铁应靠近地脚螺栓均匀垫放，保证设备底座与基座有较大的支撑面。座与基座有较大的支撑面。2.2.动力

50、机以皮带传动方式拖动水泵时，应保证动力机和水泵的轴线平动力机以皮带传动方式拖动水泵时，应保证动力机和水泵的轴线平行，皮带轮在同一垂直平面内。动力机和水泵均应用地脚螺栓可靠固行，皮带轮在同一垂直平面内。动力机和水泵均应用地脚螺栓可靠固定，中心距符合设计规定。定，中心距符合设计规定。3.3.中心支轴式、平移式喷灌机必须按照安装使用说明书的规定，由生中心支轴式、平移式喷灌机必须按照安装使用说明书的规定，由生产长或其委托代理派出的专业技术人员负责安装和调试。产长或其委托代理派出的专业技术人员负责安装和调试。4.4.电器设备应由具有低压电器安装资格的专业人员按电器接线图的要电器设备应由具有低压电器安装资