農(nóng)田水利幻燈片課件4章

1、4、雷諾數(shù)：液流的慣性力與粘滯力(?)的比值。,粘滯系數(shù)(?)與液體的密度和溫度有關(guān)。,雷諾數(shù)Re2000，流態(tài)為紊流。,三、管道水流的基本規(guī)律,1、連續(xù)性原理（質(zhì)量守恒原理）：在一段管道水流中， 任意一個(gè)斷面流入的流量一定等于下一個(gè)斷面流出的 流量，否則，兩斷面間一定有流量的流入或流出。,Q1 =A1v1=Q2=A2v2,流態(tài)由層流轉(zhuǎn)化為紊流時(shí)的流速叫上臨界流速，由紊流轉(zhuǎn)化為層流時(shí)的流速叫下臨界流速，下臨界流速總小

2、于上臨界流速。,2、能量守恒原理：管中流動(dòng)水流單位重量水體一般具有三種 不同能量，位能、壓能(合稱為勢(shì)能)和動(dòng)能， 稱為總機(jī)械能或總水頭。兩個(gè)斷面之間能量守 恒，即兩個(gè)斷面之間流入的能量一定等于流出 的能量。,z1+P1/γ+V12/2g =z2+P2/γ+V12/2g+ｈw,式中：z1

3、、 z2 :勢(shì)能（重力勢(shì)能），位置水頭 P1/γ、P2/γ ：壓能（壓力勢(shì)能），壓強(qiáng)水頭 V12/2g、V22/2g ：動(dòng)能，流速水頭 hw：能量損失（中間流出），叫損失水頭,第二節(jié) 水頭損失計(jì)算,一、水頭損失及分類,1、水頭損失：由于管壁摩擦和水流內(nèi)部的紊動(dòng)，使運(yùn)動(dòng)的 液體產(chǎn)生能量損失，并以熱能形式散失出去。 由此定義輸水過程

4、中單位重量液體機(jī)械能的 損失就稱為水頭損失。,2、沿程水頭損失：當(dāng)水流邊界形狀和大小沿程不變，水流 在長(zhǎng)且直的流段中發(fā)生的水頭損失。（hλ）,3、局部水頭損失：當(dāng)水流邊界形狀和大小沿程急劇變化所 發(fā)生的水頭損失。（hj）,流程總損失hw=Σ hλ+ Σ hj,,二、沿程水頭損失計(jì)算理論,式中：λ —管道沿程阻力系數(shù)（與流態(tài)

5、和管壁粗糙度有關(guān)）v—管道平均流速（m/s)g——重力加速度，g=9.8m/s2L—同一管徑管道長(zhǎng)度（m)D—管道內(nèi)徑（m）,沿程損失計(jì)算基本公式（達(dá)西—威斯巴赫公式）,三、沿程水頭損失計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式,式中： f —與沿程阻力系數(shù)有關(guān)的摩阻系數(shù) m —流量指數(shù) b —管徑指數(shù)

6、 上述f, m, b 值可從有關(guān)表中查得,四、局部水頭損失計(jì)算:,v—斷面平均流速； g—重力加速度； ξ—局部阻力系數(shù)，可查表5-5、5-6獲得。,發(fā)生在水流邊界突然發(fā)生變化的流段，由于水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)紊亂從而引起水流內(nèi)部磨擦而消耗的機(jī)械能。如在變徑、管件等處。,在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，一般先計(jì)算出沿程水頭損失Hf，然后局部水頭損失取沿程損失的10-15% 即可。,五、總水頭損失,第三節(jié)

7、串聯(lián)和分支管道水力計(jì)算,一、串聯(lián)管道水力計(jì)算,（一）管道流量：根據(jù)水量平衡和連續(xù)性原理推算。,Q1=q1+Q2 =q1+q2+Q3 =q1+q2+q3+Q4 = q1+q2+q3+q4,Q1=？,（二）管道直徑確定,實(shí)際上是選擇各級(jí)管道的最優(yōu)管徑。（1）經(jīng)驗(yàn)公式法：(Q為設(shè)計(jì)流量，單位為mm）

8、 若Q<120m3/h；,,,,,（2）經(jīng)濟(jì)流速法（單位為cm）,若Q>120m3/h；,v——經(jīng)濟(jì)流速，依經(jīng)驗(yàn)而取，一般取0.6~2.5m/s 這樣計(jì)算結(jié)果往往是非標(biāo)準(zhǔn)化管徑，最后可取相近的標(biāo)準(zhǔn)化管徑。,還可以查表選擇,（三）典型管路水頭損失計(jì)算,,,,,,,,hf4,hf3,hf2,hf1,,,,,,,,,,,,,,Hf總,,,,,hf5,hf總=？,hf總=hf1+hf2+hf3+hf4+h

9、f5,hj總=？,hj總=（10-15%）hf總,（四）管道壓力分布計(jì)算,,,,,,,,,,,,,,,,H1,H6,H6=？,H1=H2+H3+H4+H5+H6 ？,H1= hf總 +hj總+H6,,,,H2,H3,H4,H5,H6應(yīng)等于噴頭工作壓力,,H2= ？ H3=？ H4=？ H5=？,（五）管道壓力分布計(jì)算,1、噴頭出流量q與壓力水頭H之間的關(guān)系：,q=kHm,K-----噴頭流量系數(shù)H----噴頭工作壓力m----

10、流量指數(shù)（一般為0.5）,2、管道進(jìn)口最近(1)與最遠(yuǎn)噴頭(n)出流量變化與壓力變化水頭之間的關(guān)系：,,11%,20%原則,支管設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)任務(wù)是限制噴頭間的流量偏差，獲得滿意的均勻度和灌水效率。一般原則為：控制同一支管上任意兩個(gè)噴頭的噴水量之差在10％以內(nèi)。此原則也等同于：控制支管上任意兩個(gè)噴頭的工作壓力水頭之差不超過噴頭設(shè)計(jì)工作壓力水頭的20%此即為20%規(guī)則,,二、分支管道水力計(jì)算,,,,,,,1,3,4,5,2,,第

11、二節(jié) 噴灌,噴頭管道閘閥水泵水源過濾設(shè)備微灌灌水器,一、噴灌設(shè)備,（一）、噴頭,噴頭是噴灌機(jī)與噴灌系統(tǒng)的重要組成部分。它的作用是把有壓水流噴射到空中，散成細(xì)小的水滴，并均勻噴灑在灌溉土地上。噴頭的性能、結(jié)構(gòu)形式及制造質(zhì)量的好壞將直接影響噴灌的質(zhì)量。,,按壓力及射程分,項(xiàng)目 低壓噴頭 中壓噴頭 高壓噴頭

12、 近射程噴頭 中射程噴頭 遠(yuǎn)射程噴頭工作壓力（bar) 1------3 3-------5 >5流量(立方/小時(shí)） 2------15 15------40 >40射程(m)

13、 5------20 20------45 >45,,,,,按用途分為三種： 農(nóng)用噴頭、園林噴頭及其它（如漁業(yè)、煤炭業(yè)等）按結(jié)構(gòu)形式及水流形狀分為三種： 旋轉(zhuǎn)式噴頭、固定式噴頭、孔管式噴頭,1、噴頭的種類 與工作原理,（1）、固定式噴頭：噴灌過程中，所有部件固定不動(dòng)，水流以全圓 或扇形同時(shí)向四周散開 水

14、流分散，射程?。?～10m）噴灌強(qiáng)度大 水滴細(xì)小，工作壓力低 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，壽命長(zhǎng)用途： 公園、苗圃、溫室等,固定式噴頭,埋藏固定式,可作為一種景觀噴頭美化環(huán)境,（2）、旋轉(zhuǎn)式噴頭,根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，將旋轉(zhuǎn)式噴頭分為搖臂式、葉輪式、和反作用式齒輪式四種。齒輪式、搖臂式噴頭分別是農(nóng)業(yè)和草坪灌溉中最廣泛的兩種噴頭,2045A MAXI-PAW 地埋式搖臂噴頭,,R50草坪專用噴頭,噴水效果,F4系列草坪專用噴頭,橡皮蓋,

15、,搖臂旋轉(zhuǎn)噴頭,46H系列全圓搖臂噴頭,可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)大田灌溉及果園高空噴灌,（1）、噴頭流量,是指噴頭在單位時(shí)間內(nèi)，噴射出來的水體積。 表示符號(hào)：q 常用單位： m3/h 有時(shí)也用L/s表示 轉(zhuǎn)換關(guān)系： 1L/s＝3.6 m3/h 測(cè)定方法：常采用體積法，循環(huán)水池三角堰或水表測(cè)定。,2、噴頭的性能,（2）、噴灌強(qiáng)度,是指單位時(shí)間內(nèi)地面上噴灑的水深,可分為單噴頭噴灌強(qiáng)度和組合噴灌強(qiáng)度。是與噴頭性

16、能直接有關(guān)的一個(gè)指標(biāo). 常用單位： mm/h 測(cè)定方法：網(wǎng)格法、徑向法測(cè)定。,噴頭要求在一定的水壓力下才能正常工作。水壓力由水泵供給或利用天然水頭。工作壓力：噴頭正常工作時(shí)，所要求的噴頭進(jìn)口處的水壓力。即指噴頭達(dá)到設(shè)計(jì)射程和出流時(shí)需要的工作壓力。 表示符號(hào)：H,（3）、工作壓力,常用單位：米（水柱高）或公斤／平方厘米轉(zhuǎn)換關(guān)系： 1公斤／平方厘米＝10米水柱 高= 98.07kPa 測(cè)定方法：一

17、般用壓力表測(cè)定,（4）、射程,射程：指在無風(fēng)條件下，一定噴灌強(qiáng)度下噴頭噴灑的水流所能達(dá)到的最遠(yuǎn)距離。表示符號(hào)：R 常用單位：m測(cè)定方法：當(dāng)噴頭流量≥0.25m3/h時(shí)，雨量收集桶為0.3mm/h的點(diǎn)到噴頭的距離；當(dāng)噴頭流量<0.25m3/h時(shí)，雨量收集桶為0.15mm/h的點(diǎn)到噴頭的距離。影響因素：射程的大小，主要決定于工作壓力和噴水量，但也受噴頭結(jié)構(gòu)、自轉(zhuǎn)速度等因素的影響。,,標(biāo)準(zhǔn)的拋物線角度可得到最遠(yuǎn)的射程

18、,,,,27,射程：14.9 m 到 22.1 m,（二）、管道,1、PVC管道與管件,（1）、PVC(聚氯乙烯管)管道性能與規(guī)格PVC管道特點(diǎn)：內(nèi)壁光滑，水頭損失小施工容易能適應(yīng)一定的不均勻沉陷放置在地表時(shí)，易老化，但埋入地下后耐老化塑料管的連接：絲口連接、法蘭連接、粘結(jié)、焊接、承插連接噴灌PVC管道選擇要求：能承受一定的水壓力耐腐蝕，抗老化規(guī)格齊全，管件配套管道及管件符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)便于運(yùn)輸與安裝,噴灌PVC管道

19、制造標(biāo)準(zhǔn)：公稱尺寸：并不表示管道實(shí)際尺寸，僅僅表示不同管道尺寸的比較。外徑：是管道的實(shí)際尺寸。公稱外徑是參考的外徑尺寸，是區(qū)分不同管道尺寸的標(biāo)準(zhǔn)，也作為選配管件的依據(jù)。壁厚：管壁厚度，常作為管道強(qiáng)度的指標(biāo)。內(nèi)徑：管道外徑去掉兩個(gè)壁厚后的尺寸，主要用于管道水力計(jì)算。工作壓力：考慮一定的安全系數(shù)以后，管道能承受的最大內(nèi)水壓力。爆破壓力：根據(jù)試驗(yàn)規(guī)程，將PVC管道在1min內(nèi)迅速連續(xù)加壓至爆破時(shí)的最大壓力值。PVC管件與規(guī)格：

20、彎頭 三通 直通接頭 異徑接頭 螺紋接頭 法蘭接頭 堵頭,Pvc 管,Pvc 管,異徑三通,彎頭,法蘭,等徑三通,彎頭,直接,異徑接頭,堵頭,球閥,蝶閥,墊圈,彎頭,球閥,內(nèi)絲,彎頭,縮節(jié),異徑三通,等徑彎頭,銅內(nèi)絲三通,異徑接頭,管夾,活節(jié),套管,入頭內(nèi)絲,鋼絲彎頭,螺絲接頭,法蘭,噴頭安裝附件,TSJ系列鉸接接,防盜接頭,2、PE管道與管件,（1）、PE(聚乙烯管)管道性能與規(guī)格PE管道特點(diǎn)：內(nèi)壁光滑，阻力小連續(xù)

21、管長(zhǎng),施工容易富有彈性,能適應(yīng)地面的不均勻沉陷大多為黑色管,易腐蝕老化塑料管的連接：絲口連接、倒扣承插接、焊接(熱連接)PE管道選擇要求：能承受一定的水壓力耐腐蝕，抗老化規(guī)格齊全，管件配套管道及管件符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)便于運(yùn)輸與安裝 PE管件：彎頭、三通、直接頭、異徑接頭、螺紋接頭,PE管及管件,3、固定金屬管道,鑄鐵管承壓：一般可承受1MPa的壓力使用壽命：大于30年管段短、接頭多、施工量大易銹蝕性脆，承

22、受動(dòng)載荷能力差管壁厚，重量大,鋼管承壓：1.5—6.0Mpa使用壽命：15年左右管壁薄、重量輕管段長(zhǎng)、接口少、鋪設(shè)簡(jiǎn)便韌性強(qiáng)、能承受動(dòng)載荷易銹蝕,3、固定金屬管道,鋁合金移動(dòng)管道強(qiáng)度高重量輕耐腐蝕壽命15—20年硬度差、易變形、價(jià)格較高管段長(zhǎng)一般為5m、6m,4、移動(dòng)金屬管道,鍍鋅薄壁鋼管強(qiáng)度高重量?jī)H為普通鋼管的五分之一，但比鋁管重耐腐蝕壽命長(zhǎng),4、移動(dòng)金屬管道,5、移動(dòng)

23、塑料管道,塑料軟管有錦塑軟管和膠管兩種，用錦綸絲或維綸絲織成網(wǎng)狀管坯，然后在內(nèi)外壁涂一層塑料制成。可承壓400—800kPa膠管用橡膠作為原材料，當(dāng)中夾布制成，價(jià)格較高,（三）、閘閥,1、手動(dòng)閘閥（1）、閘閥：應(yīng)用直板閘閥較多，水流阻力小，可以雙向過水，但易漏水。連接方式有兩種。螺紋連接：鐵制閘閥公稱直徑≦65mm；銅制閘閥直徑 ≦100mm。法蘭連接：大于以上直徑的。,（2）、球閥：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，水流阻力小，材料有

24、鐵、銅、塑料三種。多為螺紋連接，少數(shù)法蘭連接，亦有塑料黏結(jié)方式。,（3）、截止閥：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，維修方便，但對(duì)水流阻力大，開啟和關(guān)閉的用力也要大。,（4）、逆止閥：也叫止回閥。主要是防止接市政供水管處或加壓泵站出口處水處（若低于噴灌管網(wǎng)）倒流。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，維修方便，但對(duì)水流阻力大，開啟和關(guān)閉的用力也要大。,（5）、蝶閥：多用在支管以上管道，密封性能好，開啟容易，多為法蘭連接。,（6）、快速取水閥：一部分為閥體，一部分為

25、開啟手柄（鑰匙）。,2、自動(dòng)控制閘閥（1）、電磁閥：,電磁閥外形與剖視圖,電磁閥結(jié)構(gòu)示意圖1－電磁頭； 2－流量調(diào)節(jié)手柄；外排氣螺絲； 4－電磁閥上腔； 5－橡皮隔膜； 6－導(dǎo)流孔,工作原理：電磁閥腔內(nèi)由一個(gè)特制的橡膠隔膜隔開。電磁閥內(nèi)橡膠隔膜的上部與水接觸的面積大，下部與水接觸的面積小。如果隔膜上下的壓強(qiáng)（單位面積上的水壓力）相等時(shí)，由于隔膜上面接觸水面的面積大于下面，導(dǎo)致放加在隔膜上部的水壓力大于隔膜下面的水壓力，隔膜被壓回

26、隔膜座，關(guān)閉閥門。相反，如果隔膜下面水的壓力大于隔膜上面的壓力時(shí)，閥門開啟。閥門上游到隔膜上腔之間有一個(gè)過水小孔，使進(jìn)入上游的水流入上腔，調(diào)節(jié)隔膜上、下游水壓力。隔膜上腔水可通過上腔與電磁頭下的小孔流入下游。這樣，從閥門上游到下游之間有一個(gè)細(xì)小的過水通道，此通道開與關(guān)，由電磁頭上的金屬塞控制。金屬塞落下由通道關(guān)閉，上升由開啟。此通道如打開，上游的水流向下游（微小流量），導(dǎo)致隔膜上腔壓力小于隔膜下腔壓力，閥門打開。相反，如果此通道關(guān)閉

27、，隔膜上腔的水壓會(huì)在短時(shí)間內(nèi)與閥上游水壓力相等，從而使膜上壓力大于膜下壓力，關(guān)閉閥門。,,,,,,,,,,,,,,電流控制開啟,電流控制關(guān)閉,可靠手動(dòng)操作,,,,具有流量控制柄,2、自動(dòng)控制閘閥（2）、自動(dòng)排氣閥：自動(dòng)排氣和進(jìn)氣 ，防止管道開始供水時(shí)氣泡產(chǎn)生氣阻或把停止供水時(shí)管道吸扁。,,（3）、自動(dòng)排水閥：目的是降低管道壓力，排空管道內(nèi)的存水，也可在管網(wǎng)低處安裝普通閘閥通過手動(dòng)操作代替。,,,,,,,,,,,,,,,,,過濾網(wǎng),,

28、密封圈,,,排水口,,接管道,,,,,,,,,,,,,,,,,過濾網(wǎng),,密封圈,,,排水口,,接管道,,,,,,,,,,彈簧,橡膠球式自動(dòng)排水閥,彈簧式自動(dòng)排水閥,（4）、減壓閥：也叫安全閥，主要作用是消除管路中超過設(shè)計(jì)要求的壓力，防止爆管，保證管道安全運(yùn)行，一般安裝在首部系統(tǒng)的干管上。,,,（四）、水泵與動(dòng)力設(shè)備,（1）、離心泵 單級(jí)單吸離心泵即一個(gè)葉輪，單面吸水。型號(hào)：IB100-80-200 I

29、S90-65-1125 3B31、BA,1、水泵與動(dòng)力設(shè)備,單級(jí)雙吸離心泵,即一個(gè)葉輪、雙面吸水。 型號(hào)： 250S-30 20Sh-6A,多級(jí)單吸離心泵,即多個(gè)葉輪、單面吸水。型號(hào)：D46-50×12,軸流泵,立式軸流泵型號(hào)：14ZLD-70 14ZLB-70 14ZXB-70 350ZLB-4,離心泵抽水裝置,軸流泵抽水裝置,離心泵是利用葉輪

30、旋轉(zhuǎn)而使水產(chǎn)生離心力來工作的。,自吸離心泵,（2）、潛水泵：,（3）、變頻調(diào)速水泵： 在普通離心泵基礎(chǔ)上增加了一個(gè)變頻調(diào)速器，將管網(wǎng)中水壓力變化通過壓力檢測(cè)裝置將壓力變化信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，傳給控制器，控制器對(duì)信號(hào)處理后送給變頻調(diào)速器，以控制水泵電動(dòng)機(jī)的交流電壓和頻率，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨水量變化而變化，保證管網(wǎng)水壓力的穩(wěn)定。,2、動(dòng)力設(shè)備,選用電動(dòng)機(jī)應(yīng)從電源的容量，電壓和水泵的軸功率、轉(zhuǎn)速及傳動(dòng)方式等條件加以考慮，具體進(jìn)行配套時(shí)可根

31、據(jù)水泵容量來選擇,柴油機(jī) 電動(dòng)機(jī),,小型噴灌機(jī)組,（五）、水源過濾設(shè)施與施肥設(shè)備,某些噴頭以及微灌系統(tǒng)中灌水器出口孔徑一般都很小，灌水器極易被水源中的污物和雜質(zhì)堵塞。對(duì)灌溉水源進(jìn)行嚴(yán)格的凈化處理是灌溉系統(tǒng)中特別是微灌中必不可少的步驟，是保證灌溉系統(tǒng)正常運(yùn)行、延長(zhǎng)灌水器使用壽命和保證灌水質(zhì)量的關(guān)鍵措施。選擇凈化設(shè)備和設(shè)施時(shí)，要考慮灌溉水源的水質(zhì)、水中污物種類、雜質(zhì)含量，同時(shí)還要考慮系統(tǒng)所選用灌水器種類規(guī)格、抗堵塞性能等,1、攔污柵和攔

32、污篩,用于河流、湖泊等含有大量漂浮物的灌溉水源中，進(jìn)行初步過濾。,攔污柵,2、沉沙池,用于對(duì)沙粒與淤泥等污物含量超過200mg/L或水中含有氧化鐵的渾濁水源，通過重力作用使水中的懸浮固體在靜止的水體中自然下沉于池底進(jìn)行凈化處理。是水源水質(zhì)凈化的經(jīng)濟(jì)有效初級(jí)處理措施之一。 主要清除懸浮固體污物和水中含鐵物質(zhì)（地下水中）。,3、常用過濾設(shè)備,水砂分離器,優(yōu)點(diǎn) 水砂分離器能連續(xù)過濾高含砂量的灌溉水缺點(diǎn)不能除去與水比重相近或比水

33、輕的有機(jī)質(zhì)等雜物，特別是水泵起動(dòng)和停機(jī)時(shí)過濾效果下降，會(huì)有較多的砂粒進(jìn)入系統(tǒng)，另外，水頭損失也較大水砂分離器只能作為初級(jí)過濾器，然后使用篩網(wǎng)過濾器進(jìn)行第二次處理，這樣可減輕網(wǎng)式過濾器的負(fù)擔(dān)，增長(zhǎng)沖洗周期,水砂分離器,砂過濾器,砂過濾器又稱砂介質(zhì)過濾器。它是利用砂石作為過濾介質(zhì)的。砂過濾器主要由進(jìn)、出水口、過濾罐體、砂床和排污孔等部分組成。為了使灌溉系統(tǒng)在反沖洗過程中也能同時(shí)向系統(tǒng)供水，在首部樞紐往往安裝兩個(gè)以上過濾罐。,反沖洗過濾

34、器,典型砂石過濾站-處理地面水,篩網(wǎng)過濾器,篩網(wǎng)過濾器是一種簡(jiǎn)單而有效的過濾設(shè)備。這種過濾器的造價(jià)較為便宜，在國(guó)內(nèi)外灌溉系統(tǒng)中使用最為廣泛。篩網(wǎng)過濾器的種類繁多，按安裝方式分類，有立式與臥式兩種；按制造材料分類，有塑料和金屬兩種；按清洗方式分類又有人工清洗和自動(dòng)清洗兩種類型；按封閉與否分類則有封閉式和開敞式（又稱自流式）兩種。篩網(wǎng)過濾器由篩網(wǎng)、殼體、頂蓋等部分組成,疊片式過濾器,疊片式過濾器是用數(shù)量眾多的帶溝槽的薄塑料圓片作為過濾介

35、質(zhì),工作時(shí)水流通過疊片，泥沙被攔截在疊片溝槽中，清水通過疊片的溝槽進(jìn)入下游,4、施肥（施藥）裝置,向灌溉系統(tǒng)注入可溶性肥料溶液的裝置稱為施肥裝置,自壓（壓差）式施肥罐文丘里注入器注射泵活塞式施肥器自動(dòng)灌溉施肥器,第二節(jié) 噴灌,二、噴灌系統(tǒng)的組成與分類,（一）、噴灌系統(tǒng)的組成,噴灌系統(tǒng)示意圖,水源及泵,,,干管,支管,,,,田塊,動(dòng)力,分干 管,支管,支管,田塊,,,,,,,,,,,,,,噴頭,,,,,,,（二）、噴灌系統(tǒng)的分

36、類,1、固定式噴灌系統(tǒng)：,3、半固定式噴灌系統(tǒng),2、移動(dòng)式噴灌系統(tǒng),絞盤式噴灌機(jī)（2）,,絞盤式噴灌機(jī)（1）,滾移式噴灌系統(tǒng),（三） 噴頭性能與選型,一、噴頭工作壓力與射程二、噴頭工作壓力與出流量三、噴頭工作壓力與水滴打 擊強(qiáng)度四、噴灌強(qiáng)度五、噴灌均勻度六、噴頭的經(jīng)濟(jì)性能七、噴頭選型,（三） 噴頭性能與選型,一、噴頭工作壓力與射程二、噴頭工作壓力與出流量三、噴頭工作壓力與水滴打 擊強(qiáng)度四、噴

37、灌強(qiáng)度五、噴灌均勻度六、噴頭的經(jīng)濟(jì)性能七、噴頭選型,,,單位受水面積內(nèi)水滴對(duì)植物或土壤的打擊動(dòng)能，一般用水滴大小或霧化指標(biāo)來表示,,Hp——噴嘴直徑（mm）d——噴頭工作壓力（m）,花卉霧化指標(biāo)為4000-5000一般草坪為2000-3000,（三） 噴頭性能與選型,一、噴頭工作壓力與射程二、噴頭工作壓力與出流量三、噴頭工作壓力與水滴打 擊強(qiáng)度四、噴灌強(qiáng)度五、噴灌均勻度六、噴頭的經(jīng)濟(jì)性能七、噴頭選

38、型,,,點(diǎn)噴灌強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)地面上 某一點(diǎn)噴灑的水深。,,組合噴灌強(qiáng)度：多噴頭組合下噴灑 區(qū)域內(nèi)噴灌強(qiáng)度的平均值。,平均噴灌強(qiáng)度：噴灑區(qū)域內(nèi)噴灌 強(qiáng)度的平均值。,,單噴頭平均噴灌強(qiáng)度,K為水利用系數(shù)；A為噴灑覆蓋面積,設(shè)計(jì)噴灌強(qiáng)度：設(shè)計(jì)噴頭組合下噴灑區(qū)域內(nèi)噴灌強(qiáng)度的可能最大值。,應(yīng)小于等于土壤滲吸速度,（三） 噴頭性能

39、與選型,一、噴頭工作壓力與射程二、噴頭工作壓力與出流量三、噴頭工作壓力與水滴打 擊強(qiáng)度四、噴灌強(qiáng)度五、噴灌均勻度六、噴頭的經(jīng)濟(jì)性能七、噴頭選型,,,,,噴灌面積上水量分布的均勻程度,,,Cu——均勻度系數(shù); hi——各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)水深; h——平均水深; n——觀測(cè)點(diǎn)數(shù),簡(jiǎn)化式,（三） 噴頭性能與選型,一、噴頭工作壓力與射程二、噴頭工作壓力與出流量三、噴頭工作壓力與水滴打 擊強(qiáng)度四、噴灌強(qiáng)度五

40、、噴灌均勻度六、噴頭的經(jīng)濟(jì)性能七、噴頭選型,,,,,,,根據(jù)射程：噴頭射程2-30M可供選擇；根據(jù)景觀效果：如造型等，散射效果好；根據(jù)作物，如草坪和灌木選擇伸出頭高 的地埋噴頭特殊場(chǎng)地要求：球場(chǎng)要求保護(hù)噴頭，又要保護(hù)運(yùn)動(dòng)員， 噴頭頂部面積小并有耐踐踏的保護(hù)蓋； ………,噴灌技術(shù)要素國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GBJ85-85《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》1、噴灌均勻度： 在設(shè)

41、計(jì)風(fēng)速下，噴灌均勻系數(shù)Cu不低于75%，對(duì)行噴式噴灌系統(tǒng)不應(yīng)低于85%。2、噴灌強(qiáng)度：應(yīng)符合下表要求。（mm/h）當(dāng)?shù)孛嫫露却笥?%時(shí)，應(yīng)將上表數(shù)值乘以0.2~0.75的修正系數(shù)。3、霧化指標(biāo)：應(yīng)符合下表要求。 作物種類 H/D值 蔬菜及花卉

42、 4000~5000 糧食、經(jīng)濟(jì)作物及果樹 3000~4000 牧草、飼料作物、草坪及林木 2000~3000,土壤類別 砂土 壤砂土 砂壤土 壤土 粘土允許噴灌強(qiáng)度 20 15 12 10 8,,,,,,（四）、噴灌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì),1、收集場(chǎng)地信息（水源、電源、

43、地形平面圖以及植物）2、噴灌形式、噴頭的選型和布置3、劃分輪灌組4、進(jìn)行水力計(jì)算，確定管徑和閥的尺寸5、水泵和過濾器的選型6、控制器選型和配控制線7、灌溉系統(tǒng)中的附件8、完善設(shè)計(jì)圖,基本程序,微灌技術(shù),,灌水器種類,微 噴 灌,滴 灌,重力滴灌,小管出流,滲 灌,,,,,,,第三節(jié)、 微灌系統(tǒng)及灌水器,微灌的分類,按灌水時(shí)水流出流方式的不同，微灌可分為滴灌、微噴灌和滲灌等。其中滴灌應(yīng)用最為廣泛。滴灌

44、滴灌是微灌系統(tǒng)尾部毛管上的灌水器為滴頭或滴頭與毛管制成一體的滴灌帶將有一定壓力的水消能后以滴狀一滴一滴的滴入作物根部進(jìn)行灌溉的方法。使用中可以將毛管和灌水器放在地面上，也可以埋入地下30～40厘米。前者稱為地表滴灌，后者稱為地下滴灌。滴頭的流量一般2～12升/時(shí)，使用壓力50～150千帕。,微噴灌 微噴灌是微灌系統(tǒng)尾部的灌水器為微噴頭。微噴頭將具有一定壓力的水（一般200－300千帕）以細(xì)小的水霧噴灑在作物葉面或根部附近的

45、土壤表面。固定式和旋轉(zhuǎn)式兩種，前者噴射范圍小，后者噴射范圍大，水滴大，安裝間距也大。流量一般為10－200升/時(shí)。小管出流 小管出流是用直徑4毫米的微管與毛管連接作為灌水器，以細(xì)流（射流）狀局部濕潤(rùn)作物附近土壤，流量一般為80－250升/時(shí)。對(duì)高大果樹通常圍繞樹干修一滲水小溝，以分散水流，均勻濕潤(rùn)果樹周圍土壤。滲灌 滲灌是微灌系統(tǒng)尾部灌水器為一根特制的毛管，埋入地表下30－40厘米，低壓水通過

46、滲水毛管管壁的毛細(xì)孔以滲流的形式濕潤(rùn)其周圍土壤。由于它減小土壤表面蒸發(fā)，是用水量最省的一種微灌技術(shù)。滲灌毛管的流量2－3升/（小時(shí)米）,微灌土壤濕潤(rùn)模式,土壤不同，濕潤(rùn)寬不同,滴頭間距：黏土大，沙土小，壤土居中,微灌系統(tǒng)簡(jiǎn)介,一個(gè)完整的微灌工程，從灌溉受水點(diǎn)到水源，一般由灌水器、各級(jí)輸水管道和管件，各種控制和量測(cè)設(shè)備，過濾器、施肥（施藥）裝置和水泵電機(jī)安裝組成。,微灌設(shè)備,管上滴頭,滴灌管,滴灌帶,PE輸水毛管,微噴頭,控制器,控制閥,

47、過濾器,進(jìn)、排氣閥,多出口滴頭,微噴頭,支管過濾器、壓力調(diào)節(jié)器、接頭,一、對(duì)灌水器的基本要求,出流量要小出流量要穩(wěn)定，受水頭變化的影響較小流道大，抗堵塞性能強(qiáng)制造工藝精，偏差小結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造、安裝、清洗 堅(jiān)固耐用，價(jià)格低廉,按結(jié)構(gòu)和出流形式可將灌水器分為：滴頭 滴灌帶 微噴頭 涌水器,二、微 噴 頭,定義微噴頭是將壓力水流以細(xì)小水滴噴灑在土壤表面的灌水器。單個(gè)微噴頭的噴水量一般不超過250

48、L/h，射程一般小于7m。微噴頭的分類：射流式離心式折射式縫隙式,射流式微噴頭,工作原理 水流從噴水嘴噴出后，集中成一束向上噴射到一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的單向折射臂上，折射臂上的流道形狀不僅可以使水流按一定噴射仰角噴出，而且還可以使噴射出的水舌反作用力對(duì)旋轉(zhuǎn)軸形成一個(gè)力矩，從而使噴射出來的水舌隨著折射臂作快速旋轉(zhuǎn)。故它又移為旋轉(zhuǎn)式微噴頭,特點(diǎn)有效濕潤(rùn)半徑較大噴水強(qiáng)度較低水滴細(xì)小壽命較短,組成折射臂支架噴

49、嘴,射流旋轉(zhuǎn)式微噴頭,折射式微噴頭,工作原理 水流由噴嘴垂直向上噴出，遇到折射錐即被擊散成薄水膜沿四周射出，在空氣阻力作用下形成細(xì)微水滴散落在四周地面上。折射式微噴頭又稱為霧化微噴頭,組成噴嘴折射錐支架,特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單沒有運(yùn)動(dòng)部件,工作可靠?jī)r(jià)格便宜,缺點(diǎn)：水滴太微細(xì),在空氣十分干燥、溫度高、風(fēng)大的地區(qū),蒸發(fā)漂移損失大,折射式微噴頭,離心式微噴頭,工作原理： 水流從切線方向進(jìn)入離心室，繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，通過處于

50、離心式中心的噴嘴射出的水膜同時(shí)具有離心速度和圓周速度，在空氣阻力的作用下水膜被粉碎成水滴散落在微噴頭四周。特點(diǎn)：工作壓力低霧化程度高孔口較大,縫隙式微噴頭,工作原理： 水流經(jīng)過縫隙噴出水舌，在空氣阻力作用下，裂散成水滴的微噴頭，一般由兩部分組成，下部是底座，上部是帶有縫隙的蓋,三、小管灌水器,組成：它是由Φ4塑料小管和接頭連接插入毛管壁而成特點(diǎn)：工作水頭低孔口大、不易被堵塞,,三、

51、 滴灌,1、滴水器,定義通過流道或孔口將毛管中的壓力水流變成滴狀或細(xì)流狀的裝置稱為滴頭。其流量一般不大于12 L/h滴頭的分類： 長(zhǎng)流道型滴頭孔口型滴頭迷宮紊流滴頭壓力補(bǔ)償型滴頭,長(zhǎng)流道滴頭,孔口滴頭,迷 宮 穩(wěn) 流 滴 頭,壓 力 補(bǔ) 償 滴 頭,滴 灌 帶（管）,定義滴頭與毛管制造成一整體，兼具配水和滴水功能的滴灌管稱為滴灌帶滴灌帶的分類：內(nèi)鑲式滴灌帶薄壁滴灌帶滴灌帶有壓力補(bǔ)償式與非壓力補(bǔ)償式兩種,

52、地下滴灌,地上滴灌,地下滴灌初期濕潤(rùn)圖,地下滴灌后期濕潤(rùn),二、滴灌應(yīng)用,滴灌應(yīng)用,,,,支管,支管,,,,,,,輔助毛管,,,滴灌毛管,,移動(dòng)滴灌,四、 滲     灌,滲灌技術(shù)是繼噴灌、滴灌之后的又一節(jié)水灌溉技術(shù)。滲灌是一種地下微灌形式，在低壓條件下，通過埋于作物根系活動(dòng)層的灌水器（微孔滲灌管），根據(jù)作物的生長(zhǎng)需水量定時(shí)定量地向土壤中滲水供給作物。 無論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，滲灌發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵是研

53、制滲灌管。近年來，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的滲灌技術(shù)有了很大的進(jìn)展，但我國(guó)剛剛起步與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距很大。,滲灌的定義,滲灌系統(tǒng),滲灌系統(tǒng)全部采用管道輸水，灌溉水是通過滲灌管直接供給作物根部，地表及作物葉面均保持干燥，作物棵間蒸發(fā)減至最小，計(jì)劃濕潤(rùn)層土壤含水率均低于飽和含水率，因此，滲灌技術(shù)水的利用率是目前所有灌溉技術(shù)中最高的。滲灌系統(tǒng)首部的設(shè)計(jì)和安裝方法與滴灌系統(tǒng)基本相同，所不同的是：尾部地埋滲灌管滲水量的主要制約因素是土壤質(zhì)地和滲灌