1、1第一章 大田滴灌工程规划布置第一节 滴灌概述一、滴灌滴灌系利用专门灌溉设备以间断或连续的水滴或细流的形式缓慢地将水灌到部分土壤表面和作物根区的灌水方式，直接向作物施水的设备称为灌水器，其流量不大于 12L/h。滴灌系统是由水源工程、首部枢纽、输配水管道和灌水器组成的灌溉系统。二、棉花膜下滴灌棉花膜下滴灌是在滴灌技术与棉花覆膜种植技术的优点相结合的基础上，针对新疆规模化种植特点、组装集成的一种适于机械化大田棉花栽培的现代化节水灌溉技术。压力水流经滴灌首部枢纽净化处理后，进入输水干管(常埋设在地下)、支管、铺设在地膜下方的滴灌带(或管) 即毛管，再由毛管上的灌水器灌入棉花的根层土壤，供棉花根系吸
2、收。其中，地膜下方的滴灌带，是在棉花下种时，由联合播种机将播种、铺膜、铺管同时一次完成，这是实施膜下滴灌的一项关键技术。以上构成了大田棉花膜下滴灌技术系统。它是自 1996 年起，由新疆兵团农八师(石河子市)率先连续三年在大田棉花生产中，边试验，边生产，创新性地对滴灌技术的应用和推广。与此同时，新疆天业股份有限公司(以下简称“天业”)以此为基础，引进、消化、改造了国外滴灌带生产设备后，生产出薄壁型滴灌带，便于机械化作业，为铺膜、播种、铺管一体化作业创造了决定性的条件，从而使滴灌技术在我国大田作物中推广应用取得了关键性的突破。进而，天业又在实施过程中，不断对管网结构进行优化，对所需设备产品进行多
3、次改进和更新，使管网系统更趋合理，成本更低廉，逐渐形成了农民用得起的“天业大田滴灌系统模式” ，赢得了广大农户的欢迎，从而在短时期得到了大面积的应用和推广。棉花膜下滴灌技术模式应用于其它机械化大田作物(如：加工番茄、玉米、烤烟、辣椒等等)，也均获成功。三、棉花膜下滴灌技术大面积成功应用后的作用本图集重点介绍的是棉花膜下滴灌工程的设计，其原因是，这项技术使兵团棉花生产在近几年取得了突飞猛进的发展，大量生产实践成果毋庸置疑地证明，其他条件同等的情况下，利用这项技术的棉花产量和效益遥遥领先于其它灌溉方式。其他大部分大田作物使用这项技术时，也产生了与此相同的效应，以致对于实行农业联产承包责任制的农户或
4、集体来说，这项技术的应用与否，成为其是否实行承包的前提条件。其缘由十分清楚，它能节水、节地、节肥(药)、节省劳力，增产增收，并且提高了作物抵御灾害的能力和农产品质量，经济、生态、社会效益好，提供了调控农作物生长的条件，成为农业生产标准化的重要手段，是向农业现代化的建设迈出的重要一步。第二节 滴灌工程的组成与分类一、滴灌系统的组成滴灌系统一般由水源工程、首部枢纽、输配水管网、灌水器及控制、量测和保护装置等组成，如图 1-1 所示。(一) 水源工程为从水源取水进行滴灌而修建的拦水、引水、蓄水、提水、输水和沉淀工程，以及相应的输配电工程。(二) 首部枢纽包括动力机、水泵、施肥(药)装置、水质净化设施
5、和安全保护及量测控制设备。(三) 输配水管网输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的有压水流按照要求输送分配到每个灌水单元和灌水器，沿水流方向依次为干管、支管、毛管及所需的连接管件2和控制、调节设备。毛管是滴灌系统中最末一级管道，直接为灌水器提供水量。支管是向毛管供水的管道，在这一环节中，有时仅布设支管，有时增设多条与支管平行的辅助支管(简称辅管)，每条辅管上布置多条(对)毛管。此时，支管通过辅管向毛管供水，这是近几年兵团在大田作物滴灌系统管网布置中普遍采用的一种形式，对轮灌运行、提高灌水均匀度起到很好的作用，具体介绍见第四章。干管是将首部枢纽与各支管连接起来的管道，起输水作用。由于滴灌系统的大小
6、及管网布置不同，组成管网的级数也有所不同。(四) 灌水器灌水器是直接向作物施水的设备，是滴灌系统中最关键的部件，其作用是把末级管道中的压力水流均匀而稳定地分配到田间土壤，满足作物对水分的需要，还可随水施肥施药。二、滴灌工程的几种分类1.按灌水器在田间的布设形式分为地下滴灌和地表滴灌；2.按照系统首部设施及输配水管道固定形式分为固定式、半固定式、全移动式；3.按系统工作压力来源分为加压式和自压式；4.按种植作物可分为粮食经济作物滴灌、瓜果蔬菜滴灌和经济林、生态林滴灌，本图集的设计实例按此分类进行介绍。第三节 滴灌工程的规划布置滴灌工程规划的任务是，在收集、掌握工程涉及范围内的自然、经济、社会等基
7、本情况及其特点的基础上，因地制宜，通过多种方案的比选，确定工程总体设计方案，使之成为工程建设的依据、技术设计的前提。规划要做到切合实际、技术先进、经济合理、使用安全。因此，一个滴灌工程在实施之前应进行精心的规划。一、滴灌系统规划原则与内容(一)规划原则1.地 下 水 (地 表 水 ） 2.潜 水 泵 (离 心 泵 ） 3.施 肥 罐 4过 滤 器 5.主 干 管6分 干 管 7支 辅 )管 8毛 管 9灌 水 器2346输 配 水 管 网 与 灌 水 器水 源 工 程 与 首 部 枢 纽 89 7水 流 方 向（ 图 中 量 测 、 控 制 、 保 护 等 设 备 、 仪 表 未 示 ， 可
8、参 考 相 关 章 节 文 字 和 附 图 ）图 1-滴 灌 工 程 系 统 组 成 示 意 图31.滴灌工程的规划必须与当地农业区划、农业发展计划、水利规划及农田基本建设规划相协调；应与其它灌溉技术有机地结合起来，发挥各自的优势；综合考虑与规划区域内沟、渠、林、路、输电线路、水源等布置的关系，考虑多目标综合利用，充分发挥已有水利工程的作用。2.近期需要与远景发展规划相结合。根据当前经济状况和今后农业发展的需要，把近期安排与长远发展规划结合起来，讲求实效，量力而行。根据人力、物力和财力，做出分期开发计划。3.滴灌工程规划应综合考虑工程的经济、社会和生态效益。滴灌工程的最终用户是农民，目前我国农
9、业生产受自然条件等制约，经济发展相对滞后，能否为农民带来实效应是滴灌工程建设的基本出发点。同时，为了水资源的可持续利用和农业的可持续发展，滴灌工程的社会和生态效益也是至关重要的。因此，充分发挥滴灌技术节水、节支、增效，减轻农民的劳动强度，增加农产品产量，改善产品品质等优势，把滴灌的经济效益、社会效益和生态效益很好地结合起来，使滴灌工程的综合效益最佳，是滴灌工程规划的目标。(二)规划内容1.勘测和收集基本资料。包括地形地貌、水文、水文地质、土壤、气象、作物、灌溉制度、动力和设备、乡镇生产情况和发展规划、管理方式以及经济条件等。2.根据当地自然条件、社会和经济状况等论证工程的必要性和可行性。3.根
10、据水资源状况、土地资源、农业生产结构、农场或乡镇其他产业的情况，确定工程的控制范围和规模。4.选择适当的取水方式。根据水源条件，选择引水或提水到高位水池、机井直接加压、地面蓄水池配机泵加压或自压等滴灌取水方式。5.滴灌系统选型。要根据当地自然条件和经济条件，因地制宜地从技术可行性和经济合理性方面选择系统形式、灌水器类型。6.工程布置。在综合分析水源水压力方式、地块形状、土壤质地、作物种植结构、种植方向、地面坡度等因素的基础上，确定滴灌系统的总体布置方案。7.作出工程估算。选择滴灌典型地段进行计算，用扩大经济技术指标估算出整个工程的投资、设备、用工和用材种类、数量以及工程效益。二、规划设计所需基
11、本资料滴灌工程规划设计，需要收集项目区的自然条件、生产条件和社会经济等方面的基本资料。（一）自然条件1.地理位置及地形：项目区经纬度、海拔高程及有关自然地理特征；地形图，比例尺一般为 1/10001/5000 ，图上要标清项目区范围，水源位置，交通道路，输电线路，地面附着物等。2.土壤：项目区土壤特性，包括土壤质地、土层厚度、渗透系数、容重、土壤水分常数、土壤温度及盐碱情况等。3.水文地质、工程地质资料：浅层地下水位及其随季节的变化，滴灌工程中各项建筑设施位置的地质条件等。4.作物：作物种类、品种、种植结构及分布，生育期，各生育阶段及天数，日需水量，当地灌溉试验资料、灌溉制度、灌水经验、主要根
12、系活动层深度等。5.水源：水源水位（机井的静水位、动水位或地表水源在灌溉期低水位、高水位） ，供水流量、水质分析报告，水中泥沙含量、泥沙粒径级配等。6.气象：气温、湿度、蒸发量、多年平均降水量、灌溉季节有效降水量，无霜期及最大冻土深度等。（二）生产条件1.水利工程现状：引水、蓄水、提水、输水和机井等工程的类别、规模、位置、容量、配套完好程度和效益情况。2.生产现状：作物历年平均亩产，受旱、盐碱、虫灾、干热风、低温霜冻灾害及减产情况。3.动力和机械设备：电力或燃料供应，动力消耗情况，已有动力机械、农用耕种、收割机械情况。4.当地材料和设备生产供应情况：如滴灌工程建筑材料和各种管材、设备来源、单价
13、、运距及当地生产的产品、设备质量、性能、市场供销情况等。5.农田规划及现状：项目区农田规划，路、渠、林、电力线路等布置状况。（三）社会经济状况1.项目区的行政区划和管理：包括所在县、市、乡、镇或团场、营连名称，人口、劳力、民族及文化和农业生产承包方式，管理体制，技术管理水平等。42.经济条件：工农业生产水平、经营管理水平、劳动力管理方式及农业人口的经济状况等。（四）规划设计常用参数表在进行规划设计时，常将所需的常用参数列表如表 1-1。序 号 分 项田 间 持 水 量 田 （ %） ： 土 层 厚 度 （ cm)：年 平 均 降 雨 量 （ mm/年 ） : 有 效 降 雨 强 度 P0（ m
14、m/d） ：pH值 ：含 沙 量 ： 6 动 力7 管 理 方 式5 水 源水 源 类 型 ： 地 下 水 位 (m)：水 质 有 机 质 含 量 ：离 子 含 量 ：4 作 物 作 物 名 称 : 种 植 方 向 :株 行 距 （ cm） : 作 物 耗 水 强 度 Ea（ mm/d） ：初 霜 日 ：2 土 壤 土 壤 质 地 (分 砂 土 、 砂 壤 土 、 壤 土 、 壤 粘 土 、 粘 土 ):土 壤 容 重 (g/cm3):终 霜 日 ：3 气 象年 平 均 蒸 发 量 （ mm/年 ):表 1-1 滴 灌 工 程 规 划 设 计 常 用 参 数 表内 容1 地 块 面 积 A(h
15、m2或 亩 ): 地 势 ：地 理 位 置 ： 地 形 图 ： 见 平 面 布 置 图 ， 包 括 地 块 周 边 尺 寸 、 地 面 坡 降 、 地 面 附 着 物 、 构 筑 物 、 水 源 的 具 体 位 置三、工程规模之确定规划阶段应该首先进行水土平衡分析，以确定合理的工程规模。水源为机井时，应根据机井可供流量确定最大可能的灌溉面积。水源为河、塘、水渠时，应同时考虑水源水量和经济等方面的因素确定灌区面积。关于单项工程灌水规模，目前地表水滴灌工程，一个首部系统控制的灌溉面积一般为 33.3-200hm2 (5003000 亩)。根据新疆的特点，较为经济合理的单项工程面积为 33.3-10
16、0 hm2(500-1500 亩)，不宜超过 200 hm2 (3000 亩)，而且大多数是灌溉单一作物。具体可依据收集到的基本资料用下列方法计算。1.在水源供水流量稳定且无调蓄能力时，如利用机井灌溉，可用式(1-1)确定滴灌面积，称之为“以水定地” 。反之，灌溉面积已定时可求得系统供水流量，如河、渠类水源，也可用式(1-2)计算，这种情况称“以地定水” 。(1-1)aIQCA10或 (1-2)TmA式中： A可灌溉面积，hm 2； Q可供流量，m 3/h； Ia设计灌溉补充强度，mm/d， Ia=Ea-P0-S ，对干旱地区， Ia =Ea ， Ea为灌水高峰期设计日平均耗水强度，mm/d；
17、 P0为有效降雨量，mm/d； S 为根层土壤或地下水补给的水量，mm/d； C系统每日工作小时数，h/d； 灌溉水利用系数； m设计毛灌水定额，mm； T灌水周期，d。2.在水源有调蓄能力且调蓄容积已定时，可按式(1-3)确定滴灌面积。(1-3)iIKV10蓄式中： K塘坝复蓄系数， K=1.01.4； 蓄 蓄水利用系数， 蓄 =0.60.7； V蓄水工程容积，m 3； Ii灌溉季节各月的毛供水强度，mm/d； Ti灌溉季节各月的供水天数，d。5四、规划设计参数的确定和计算(一)根据有关规定、调查资料及经验所取用的参数1.保证率：随着降雨量及分配的变化，各年灌溉水量不同，根据历年降雨资料，用
18、频率计算方法进行统计分析确定不同程度的干旱年份作为设计的依据。如中等年(降雨量频率 50%)，中等干旱年(频率 75%)，干旱年(频率 8095%)。滴灌设计保证率应根据自然条件和经济条件确定。如丰水地区或作物经济价值较高时，可取较高值；缺水地区或作物经济价值较低时，可取较低值，依据规范一般不低于 85%。2.灌溉水利用系数 ：指灌到田间可被作物利用的水量与水源处引进的总水量的比值， 规范要求应不低于 0.9。3.系统日工作小时数 C：根据工程运行经验，机井供水不宜超过 22h/d；地表水有条件或需实行连续供水，也不宜超过 22h/d，剩余时间为停机故障和系统检修时间。4.流量偏差率：是同一灌
19、水小区内灌水器的最大、最小流量之差与设计流量的比值，是目前滴灌工程设计中反映设计灌水均匀度的指标，用 qv表示。(二)通过计算所确定的参数1.允许水头偏差率 根据规范用式(1-4)计算。vh(1-4)vqxxh15.0式中： x灌水器的流态指数； qv流量偏差率,%； 允许水头偏差率,%。vh2.土壤湿润比 p设计土壤湿润比是指被湿润土体体积与计划土壤湿润层总土体体积的比值。湿润比的大小取决于作物、滴头间距及流量、灌水量、毛管间距、土壤理化特性等因素。在工程规划设计时，湿润比常以地面以下 20-30cm 处的平均湿润面积与作物种植面积的百分比近似地表示。沿毛管灌水器间距较小时(见图 1-2)依
20、据式(1-5)计算土壤湿润比 p。(1-5)%10rtweSnp式中： p土壤湿润比，%； Se滴头间距，m； St作物株距，m； Sr作物平均行距，m；当如图 1-2 布置时，为作物窄行与宽行距离的平均值，即 Sr=(Sr1+Sr2)/Sn=SL/ Sn； Sw湿润带宽度，m，它的大小取决于土壤质地、滴头流量和灌水量大小； n一棵作物所占有的灌水器数目，个， ， Sn为毛管直线布置时一条毛管灌溉的作物行数，一管一行布置时etnSn=1，一管两行布置时 Sn=2，,当一行作物布置两条或两条以上毛管时Sn=1/2， Sn=1/3，；如图 1-2， St=0.1m， Se=0.3m，则 个。将 n
21、 和 Sr值代入式6123.0n(1-5)得： %10%10LwnLtwetrtweSp当沿毛管灌水器间距较大，湿润带直径 DwS ew时，如图 1-3a、b，用式(1-6)计算。(1-785.2lewSD 6)湿润范围 SL 毛 管滴 头作 物 毛 管作 物LSLetSr12n=2图 - 沿 毛 管 灌 水 器 间 距 较 小 时 湿 润 示 意 图湿润范围 DwL毛 管滴 头作 物 LteSrn=作 物 毛 管 Set(a) ew(b) e=图 1-3沿 毛 管 灌 水 器 间 距 较 大 时 湿 润 示 意 图6式中： Dw湿润带直径，m； SL毛管间距，m；其余符号意义同前。当湿润圆重
22、叠时，即 Se Dw ，则需用式(1-5)计算。 3.设计灌溉制度滴灌设计灌溉制度包括作物全生育期内各阶段的灌水定额、灌水周期、一次灌水延续时间。灌水定额和次数主要根据当地灌溉试验资料及生产实践经验确定。无试验资料时，可根据当地的气象资料按彭曼法计算，计算出总需水量后，根据作物各生育期的需水量确定不同时期的灌水定额及灌水周期，确定总的灌水次数，合理分配灌溉水量，在此不做赘述。3.1 设计灌水定额 m依据规范3.0.5 按式(1-7)计算灌水定额 m。(1-7)/1.0inaxzp式中： m设计灌水定额，mm； 土壤容重，g/cm 3； z土壤计划湿润层深度，m； max、 min适宜土壤含水率
23、上、下限(占干土重的百分比，一般 max为田间最大持水率的 90%， min为田间最大持水率的 65%)；其余符号意义同前。3.2 设计灌水周期 T依据规范3.0.6 按式(1 -8)计算。(1-8)/(aIT式中符号意义同前。3.3 一次灌水延续时间 t灌水时间根据目前实践经验，一般在灌水高峰期一个轮灌组灌水延续时间在 3-10 小时较适宜，时间长，滴灌带的利用率高。灌水时间与土壤吸水率、作物种植和滴头流量、间距以及滴灌带铺设间距有关，可用式(1-9)计算。对于果树，每株树安有 n 个灌水器时，可用式(1-10)计算。 (h/组) (1-9)dleqSmt(h/组) (1-10)rtn式中：
24、 滴头设计流量， L/h；其余符号意义同前。d五、系统设计工作制度 滴灌系统通常有续灌、轮灌、随机供水灌溉三种配水方式。在确定系统工作制度时，应考虑种植作物、水源条件、经济状况、农户承包及管理方式等因素，合理选择。全系统续灌要求系统内全部管道同时供水，对设计灌区内所有作物同时灌水，因而系统流量大，增加工程投资，设备利用率低，所以全系统续灌多用于较小的滴灌系统。较大的滴灌系统，其灌水方式往往是以同时开启的数条(对)毛管为一个基本灌水单元，也即灌水小区(后详)，运行时他们按轮灌分组依次轮流受水；对于基本灌水单元上游的各级管道，一般是上一级管道向下一级管道配水时，下一级管道轮流受水，这是目前大田滴灌
25、系统中普遍采用的一种轮灌工作制度。随机供水灌溉适合于一个系统包含多个承包农户、种植多种作物的形式。本设计图集介绍轮灌。(一)轮灌方式目前应用较多的轮灌方式有两种：1.每支管上布置有若干条辅管，以一条辅管控制的灌溉范围为基本灌水单元,系统运行时，每次开启该轮灌组内的每条支管上的一条或多条辅管，该辅管上的毛管同时灌水。这样，系统流量分散，操作灵活。2.支管上不设辅管，以一条支管控制的灌溉范围为基本灌水单元, 一条或多条支管构成一个轮灌组。每个轮灌组运行时，该轮灌组内的支管上所有毛管全部开启。一个轮灌组灌水完成后开启下一个轮灌组内的支管，关闭前一个轮灌组内的支管。此种轮灌方式水量相对集中，管理简便。
26、7这两种轮灌方式中，以第 1 种方式居多。(二)轮灌组数灌水周期和一次灌水延续时间确定后，用式(1-11)和式(1-12)确定最大轮灌组数。固定式系统： (1-11)tTCINmax移动式系统： (1-12)n移实际轮灌组数利用式(1-13)计算，且须满足式(1-14)。(1-13)QqnNd总轮 灌 组(1-14)max轮 灌 组式中： Nmax最大轮灌组数，个； N 轮灌组 实际轮灌组数，个； n 移 一条毛管在所管辖的面积内移动的次数； n 总 系统滴头总数，个； INT 将括号内实数舍去小数成整数；其余符号意义同前。 (三)轮灌组划分注意事项轮灌组的划分对系统投资影响较大，同一轮灌组内
27、的地块集中连片，运行管理方便，但流量集中、管路投资较高；若地块过于分散，管路投资可减小但又导致管理不便。轮灌组划分需注意以下事项：1.各轮灌组面积和流量相近。2.重视土地承包与管理方式，方便农户。3.轮灌组中各灌水小区相对集中，按一定的顺序编组。4.同一轮灌组中种植作物相同。六、滴灌工程总体布置规划阶段工程布置主要是在确定灌区位置、面积、范围及分区界限，选定水源位置后，对沉淀池、泵站、首部等工程进行总体布局，合理布设管线。地形状况和水源在灌区中的位置对管道系统布置影响很大，一般应将首部枢纽与水源工程布置在一起，详见第二章。田间管网一般分为三级或四级，即：干管、支管(辅管)、毛管或主干管、分干管
28、、支管(辅管)、毛管。毛管铺设方向与作物种植行方向一致，毛管与支(辅)管、支(辅)管与分干管一般相互垂直。毛管的选型与各级管道的相互位置关系详见第四章。8第二章 水源工程第一节 滴灌用水水源分类与水质要求一、滴灌用水水源分类水源可归成两类：地表水和地下水。(一) 地表水地表水包括河水、库水、泉水、湖泊水、渠水、涝坝水、池塘水等。河水集水面一般位于灌区以外，水质差异较大，常常含有一些有机或无机悬浮物，特别是洪水时期泥沙含量大；库水、湖泊水、涝坝水的集水面可能距灌区较近，水质取决于环境，并且随季节而改变；泉水的水质一般较好。地表水主要含有杂质可归纳为：1.无机物：主要是粘土、砂粒等固体颗粒。2.有
29、机物：各种藻类、浮游植物、枯枝败叶等。 3.微生物：主要是浮游生物。4.化学杂质：碳酸盐、硫酸根离子、铁离子、镁离子等。(二) 地下水地下水指埋藏于地面下的潜水和层间水，用水泵提水灌溉的机井水属于此类水源。一般水质较好，有机物含量低，但有的砂粒含量可能较高，也可能含有化学沉淀物质和粘粒。二、滴灌用水的水质要求(一) 滴灌工程水质标准滴灌属农田水利灌溉范围，其水质须符合农田灌溉水质标准GB-5084-92(详见本图集附录)。还应满足规范2.2.5 条中其它有关规定。因此，通常情况下还需修建初级水质净化工程(见本章第二节)。(二) 滴灌技术对水质的要求滴灌技术本身对水质的要求更为严格，主要是滴头(
30、孔) 因物理因素 (悬浮物)、生物因素( 生物生长)、化学因素(化学沉淀)造成堵塞，轻者影响灌水的质量，重者可导致滴灌系统不能使用。具体要求和水质过滤方法将在第三章等有关章节中介绍。第二节 水源工程的分类不同的灌溉水源，水源工程不同。以地下水为水源时，建井取水，工程相对比较单一，不需多作介绍。以地表水为水源时，按水源条件与滴灌区的相对位置可分以下几种工程，即取水、提水、蓄水、输水工程及初级水质净化工程和措施。一、取水工程在河道上取水、有无坝取水及拦河式渠首取水等多种工程类型。二、提水工程9包括抽水泵站，有时还要多级抽水满足灌区高程要求。三、蓄水工程包括水库、塘坝、蓄水池等，其主要作用是解决用水
31、与来水时间上的差异，即调节水量。四、输水工程将从河道引进或提取的水以及由蓄水工程供给的水输入灌区的工程，一般由明渠、管道、隧洞等工程。五、初级水质净化工程和措施包括拦污栅、拦污筛和沉淀池等。拦污栅主要用于河流、库塘、涝坝等含有漂浮物及其他杂质的灌溉水源，其构造简单。拦污筛用于首部枢纽水泵的进口处，用浮筒固定在水泵吸水管进口周围，用于河水、库水、湖水、塘水、涝坝水等。拦污栅与拦污筛用户可自行制作。沉淀池是解决多种水的初级净化问题经济有效的常用方式，主要用来清除水中悬浮固体污物，也可用来处理高含铁物质的水体，其设计见第五章。在实际应用中，水的初级净化工程视水源水质情况与首部过滤设施统一布置，共同构
32、成滴灌工程的水质净化处理设施，其组合方式见第三章。第三节 水源工程的布置一、以地下水为水源的工程布置大田滴灌灌区，一般位于平原地区，当利用井水作为水源时，要依据地下水开发利用规划，将井位尽可能选择在灌区的中心。这样，田间管网系统布置简便，主干管、分干管等主要管道长度短，节省投资，也便于管理。当规划井点在灌区周边时，则尽可能地选择在地形的高处，并且靠近连通灌区内外的交通道路、电力系统和通讯设施，以便机井、泵站的建设和运行管理。当灌区位于山区丘陵地带或山前冲洪积区时，井位的选择要注意利用地形落差，尽可能形成自压滴灌的条件，以节省运行费用。图 2-1 是以地下水为水源时的水源工程布置示意图。当水质较
33、好时，如线路所示机井水可直接输送给滴灌工程首部枢纽设备；当水质差，含铁物质或粘粒较多时，如线路所示机井水经沉淀池处理后进入首部枢纽设施；当供需水量需进行调节时，需如线路所示经蓄水池调节，再为滴灌工程所用。二、以地表水为水源的工程布置以地表水为水源时，取水点的位置是水源工程的决定因素。取水点到滴灌首部枢纽间的地形、地质条件也十分重要，它直接影响到水源工程的布置形式和投资。图 2-2 是从取水点到进入首部枢纽水源工程布置示意图。图中看出，线路、表示的是以明渠输水或有水库、池塘蓄水的工程布置，线路、是以压力管道输水的工程布置，这种布置的前提是地形造成的落差能满足滴灌工作压力的要求，并且能妥善进行水质
34、净化处理，当压力输水管道末端压力超过滴灌系统工作压力时，还要在适当位置采取减压措施。 蓄 水 池沉 淀 池 首 部 枢 纽机 井 图 2-1 地 下 水 为 水 源 的 工 程 布 置 示 意 图输 水 明 渠河 水 库 、 塘 滴 灌 引 水 渠 沉 淀 池 首 部 枢 纽 图 2- 地 表 水 为 水 源 的 工 程 布 置 示 意 图10第三章 首部枢纽第一节 首部枢纽的组成及各部分的功能滴灌系统的首部枢纽包括动力机、水泵、变配电设备、施肥(药)装置、过滤设施和安全保护及量测控制设施。其作用是从水源取水加压(自压水源除外)并注入肥料(农药)，经净化处理后按时按量输送进管网、灌水器，担负着
35、整个滴灌系统的加压、供水(肥、药)、过滤、量测和调控任务，是全系统的控制调配中心。常用的动力机主要有电动机、柴油机、拖拉机以及其它一些动力输出设备，但首选电动机。动力机在滴灌系统中起着重要作用，是整个滴灌系统的能量来源。滴灌常用的水泵主要有潜水泵、离心泵等，如果水源的自然水头(由高位水池、压力水管提供)满足滴灌系统流量和压力要求，则可省去水泵及相应的动力。 施肥(药)装置包括施肥(药)罐、文丘里施肥器、注射泵施肥装置、施肥箱等，其作用是将适于根施且速溶于水的肥料、农药、除草剂、化控药品等在施肥(药)装置中充分溶解，然后再通过滴灌系统输送到作物根部。 过滤设备是用来对滴灌用水进行过滤，防止各种污
36、物进入滴灌系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀。大田滴灌系统常用的过滤设备有旋流水砂分离器(即旋流式旋流水砂分离器)、砂过滤器、筛网过滤器、叠片式过滤器等。各种过滤设备可以在首部枢纽中单独使用，也可以根据水源水质情况组合使用，还可以与沉淀工程配合使用。量测、控制和保护设施是为了保证滴灌系统的正常安全运行而在系统首部枢纽中设置，它们是压力与流量量测仪表(如水表、压力表等)、各种控制与保护的阀门(如闸阀、逆止阀、安全阀、进排气阀等)和调节装置，其中有些设备还需用到管网系统中。第二节 滴灌水的净化处理一、滴灌水的净化处理标准不同的滴灌灌水器其出水孔孔径和设计流道不同，抗堵塞性能也不同，对水质净化处理要求不同。1.悬浮固体颗粒粒径标准 大量观测资料表明，多个悬浮固体颗粒就可能在灌水器流道口形成一个弧形堆积带，从而引起堵塞。要防止这种弧形堆积带的形成，对采用长流道滴头的滴灌系统，过滤器务必达到能将大于 1/10(抗堵塞能力强的灌水器可用 1/7)出水孔直径的杂质全部拦截。对于不同的滴灌系统过滤器的有效尺寸可用式(3-1)计算。(3-1)DLd107式中： d L要求的过滤介质的有效孔径，mm； dD采用的灌水器出水孔等效直径，mm。
