【灌溉系统】-节水灌溉理论与技术

节水灌溉理论与技术节水灌溉理论与技术填空（水源（水泵、（动力设备（输配水管道系统、（喷头（附属设备（附属工程）等组成。（低压喷头<近射程喷头>（中压喷头<中射程喷头>）和（，按结构形成可分为（旋转式喷头（固定式喷头（孔管式喷头。喷头的主要水力参数有（射程、（喷灌强度（喷洒均匀度（水滴直径（工作压力（流量。影响喷头射程的因素有（喷嘴压力（<喷水流量>或<喷嘴直径>、（（喷嘴形状（喷管结构等五个因素。喷灌系统的喷灌强度与土壤允许的喷灌强度间的关系是（小于。喷管的主要技术要素有（喷灌强度（喷灌均匀度（<水滴打击强度>或<水滴直径>。喷灌均匀度的表示方法（喷灌均匀系数（水量分布图（分布均匀度。水滴直径的测定方法（滤纸法、（面粉法。喷头雾化指标与作物允许雾化指标间的关系是（大于。喷灌系统常用的管道系统（固定式喷灌系统（移动式喷灌系统、（半固定式喷灌系统。常用的固定式管道有（铸铁管、（钢管（钢筋混凝土管（塑料管（石棉水泥管。喷头的组合形式<布置形式>通常（正方形布置（正三角形布置、（矩形布置（三角形布置。简述进行一个喷灌系统规划设计需要的基本资料（地形（气象、（土壤<地质、土层厚度、冻土深（作物种类、（种植制度（动力（水源<出

（社会经济条件（生产条件。（滴灌、（地下滴灌（微喷灌（涌泉灌溉。微灌系统按田间毛管布置方式可（地面固定式微灌系统（地下固定式微灌系统（移动式微灌系统（间歇式微灌系统。是（水源工程、（首部枢纽（输配水管网（灌水器（流量测仪。微灌灌水器按结构和出流方式可（滴头（滴灌带（微喷头、（渗头（涌水器）等五类。微灌系统常用的过滤器有（砂石过滤器（筛网过滤器（叠片式过滤器（旋流水砂分离器（离心过滤器。滴灌时毛管和灌水器的布置形式有（单行毛管直线布置（单行毛管带环状管布置（双行毛管平行布置（单行毛管带微管布置。微喷灌时毛管和灌水器的布置形式（单向半圆微喷（双向微喷、（窄行密株距作物全园微喷（单喷头微喷。微灌系统的工作制度有（续灌、（轮灌。简述进行一个微灌系统设计需要基本资料有[（地理位置与地形资料（土壤与工程地质资料（农业与灌溉资料（水文与气象资料（其他资料<社会经济状况><现有水利设施>等）]或[（水源、（气象（地形（土壤（作物、（灌溉试验（能源与设备（社会经济状况与发展规划）]。低压管道输水灌溉工程的分类 有（固定式（半固定式（移动式、（管渠结合式。铸铁管承插连接的方法（用橡胶圈密封止水<承性连接>（用石棉水泥填塞接缝止水<刚性连接>。类型的有（移动式（半固定式、（固定式（管渠结合式。支管移动方式有（人工移动（机械移动）两种。（喷头（管道（及其附件动力设备（水泵（组装喷灌机等。影响喷头的水量分布因素（工作压力（风向（风速（喷头转速（喷头的布置形式与间距。喷管用的管道按其使用条件分为（固定管道）和（移动管道。滴灌带有（压力补偿式）和（非压力补偿式按结构可分（内镶式滴灌带）和（薄壁滴灌带）两种。（射流式（离心式、（折射式（缝隙式。有（压差式施肥装置（文丘里注入器（注射泵、（水力驱动施肥装置。微灌系统规划设计参数（作物需水量（微灌设计耗水强度（设计土壤湿润比（灌水均匀度、（灌溉水利用系数。（作物蒸腾量）和（棵间土壤蒸发量。计算作物需水量的方法（根据自有水面蒸发量估算作物需水量）（根据参照作物腾发量计算作物需水量。微灌作物耗水量仅与（作物对地面的遮阴率大小）有关。微灌灌溉制度主要包括（灌水定额（灌水周期（一次灌水延续时间。低压管道系统的首部压力 一般不超过（。低压管道输水灌溉系统的组成 由（水源<机井>（输水管道（给（安、（田间灌水设施）等五部分组成。

低压管道输水系统按管道材料可分为（混凝土管（水泥砂土管、（缸瓦管（石棉水泥管（塑料管）等。移动管网管材可分为（移动软管、（移动硬管（软管硬管组合式）三种类型。常用的使用方法主要有（长畦双浇（长畦单浇（方畦双浇）三种方式。简答水资源：①循环性和有限性②时空分布不均运性③不可替代性④经济上的厉害两重性等四种特性。我国水资源有什么特点？①资源总量不足②降水时空分布不均③水土资源不匹配（内含是什么？在充分利用降雨和土壤水的前提济条件下，节水的标准和要求不同。节水灌溉的根本目的是什么？是提高灌溉水的有效利用率和水分生产率，实现农业节水、高产、高效、优质。农业节水与节水农业的区别？我国节水灌溉技术体系是什么？①灌溉水资源优化调配技术②节水灌溉工程技术③农艺及生物节水技术④节水灌溉管理技术。我国农田灌溉节水途径是什么？（世界水资源研究提出评估人均占有水资源量的多少的方法是什么？世界水资源研究所提出用四级水平来评估人均占有水资源量的多少。人均占有水资源量：①小于1000m3为最低水平，表示严重缺水②1000-5000m3为低水平，表示缺水③5000-10000m3为中等水平，

方案及形式选择④喷头的选择与组合间距⑤拟定喷灌工作制度⑥管材和管径的选择⑦管道水力计算⑧选择水泵和动力⑨管道系统结构设计⑩泵站设计⑾计算材料明细表和编制工程概预算。⑴优点①灌水均匀，泄水井在喷灌系统中的设置位置？当水源为机井时，若A(机井可灌表示不缺水④大于10000m3为高

面积)≥A （设计灌溉面积，A设 设

A≤A

,A为设设占有水资源量1700m3定位缺水警告数字。我国节水灌溉的主要技术措施是什么？③现代精细地面灌溉技术④研究遥感RS，GIS，地球定位GPS）技术在农业节水中的应用。中国水资源开发利用中面临的主要问题？①供需矛盾日益加剧②用水效率不高③水环境恶化④水资源缺乏合理配置⑤经济发展与生产力布局考虑，水资源条件不够。喷灌系统规划设计步骤是什么？①灌溉制度拟定及用水量计算②水源工程规划③喷灌工程的布置

计灌溉面积，应重新规划，调整单井控制面积。如何调整单井控制面积？①调整单井工作时间②调整种植结构③调整地块规划。喷灌工程布置方案及形式选择中，支管工作压力的确定的对支管的①任何喷头的实际工作压力不得低于喷头设计工作压力的90%②同一支管上两喷头间允许的最大压力降为喷头设计工作压力20%。机械移动式支管的形式？滚移式PVC硬管联接PE软管联接：①锯断软管②烤软管头③软管对接；PE旁通联接：①定位打孔②旋出提升③压出孔屑④装入密封圈⑤压入旁通⑥紧固旁通。什么是微灌土壤湿润比？影响其大小的因素有哪些？是指被湿润土壤体积占计划湿润层总土壤体积的百分比，通常从地面以下20-30m处湿润面积占灌溉面积的如何选择一个好喷头？①结构简（如何确定所选择喷头符合要求（选择过滤器原则（水质）因为长期的滴灌会滴灌为什么会限制植物的根系生长？离心式过滤器的用途是什么？主

的泥沙和石屑。砂石过滤器的用途是什么？主要用于水库、塘坝、沟渠、河流及其他敞开水源水源中含有机物及泥沙的水质过滤。当微灌系统井需要有几种过滤器自上游至下游期②砂石过滤器③自动筛网或叠片过滤器。经济的水头损失分配比例应为0.450.55。喷灌系统按其组成是否移动及移动程度分为按系统设备组成分为压差式施肥装置的工作原理是什是由施肥专用阀和施肥罐及现阶段我国喷灌研究发展趋势？①降低能耗②提高灌水效率③与环境问题紧密结合④与高新技术结合。节水农业要解决的中心问题是什①如何提高农业生产中水的利用率和利用效率②灌溉农业中如何做到节约大量灌溉用水的同时实现作物高产③时实现作物高产③在旱作农业中，力求增加少量补充洪水以上达到41.手推车式喷灌机的优缺点及适用范围？优点：结构简单，投资及运显著曾产。行费用较低，使用维修机动灵活，34.固定式喷灌系统的优缺点及适用范围？优点：操作管理方便，运行费用低，有利于实现自动化控制，点：由于风使喷洒水滴漂移，往往工程占地少，易于保证喷洒质量。造成道路泥泞，移动困难。适用范缺点：工程投资大，设备利用率低。围：适用于灌溉丘陵ft区及平原的适用范围：多用于灌水频繁、经济小块地，对各种作物、土质都能适价值高的蔬菜、果园及经济作物。用。35.移动式喷灌系统的优点及适用范围？优点：由于支管可以移动，减42.喷头又称喷洒器，其作用是什么？其作用是把有压水流喷射到空中，少了支管数量，节省了管材，提高散成细小的水滴并均匀地散落在了设备利用率，降低了系统投资。它所控制的灌溉面积上。适用范围：经济条件较差各类作物都可以，零散的。43.喷灌系统对管道的基本要求？①能承受设计要求工作压力②再通36.半固定式喷灌系统的优缺点及适用范围？优点：设备利用率高，投过设计流量时不造成过大水头损失③经济耐用、结构合理、抗腐蚀资较低。缺点：劳动强度较大，设④便于施工、运输、安装⑤对于移备拆装时容易破坏作物。适用范围：动管道还要求轻便耐磨、耐撞击、地形、作物满足即可。耐风蚀日晒等。37.滚移式喷灌系统的优缺点及适用范围？优点：结构简单，操作方便，44.喷灌系统中确定支管管径时的原①同一支管上各喷头实际喷运行可靠，维修容易。缺点：受轮水量的相对偏差不大于10%②支管子直径影响不能灌溉如玉米、高粱上任意两个喷头的工作压力差不等高杆作物。适用范围：适用于矮大于喷头设计工作压力的20%。38.秆作物及牧草喷灌。中心支轴式喷灌系统的优缺点及适用范围？优点：机械化和自动化45.喷灌工程设计中只管工作压力的确定原则是什么？①任何喷头的实际工作压力不得低于喷头设计程度高；生产效率高，可以适应起工作压力的90%②同一支管上两喷伏的地形。缺点：漏水；灌溉面积头间的最大压力降为喷头设计工是圆的。适用范围：适用于各类作作压力的20%。39.物灌溉。优点：46.喷灌工程设计中选择水泵和动力①按支管上工作压力最低的喷头推算②按结构简单，运行速度调节范围大，降低0.25h 来计算③平均水头能满足各种作物不同生育期的需f首，末47.微灌的特点是什么？应地坡能力较差。④可用咸水灌溉⑤对土壤和地形40.（绞盘式喷灌系统的优缺点？优点：结构紧凑、成本较低、机动的适应性强⑵缺点：①系统投资高②灌水器易堵塞③会引起盐分的性好、适应性强。缺点：耗能大、积累④可能限制根系生长。占地较多、受风影响大。48.微灌用灌水器有什么要求？灌水⑤结构简单，便与制造和安装。对微灌用管与连接件的基本要求①能承受一定的内水压力②耐腐蚀和抗老化性能强③规格尺寸与公差必须符合技术标准④价格低廉⑤安装施工容易。微灌工程应主要采用塑料管的优缺点是什么？20微灌工程规划中规划原则是什么？微灌工程规划中基本资料的收集有哪些？①地理位置与地形资料②土壤与工程地质资料③农业与灌溉资料④水文与气象资料⑤其微灌管网布置应遵循的原则有哪①符合微灌工程总体要求②微灌管网水力计算的步骤是什么？①由设计灌水均匀度确定小区最大流量偏差②由允许的最大流量

水头及最大的水头偏差③计算毛管允许的最大铺设长度④支管水低压管道输水灌溉技术的优点有①节水节能②省工省地③投资小，20-150管道灌溉工程中对管材的技术要①能够承受设计要求5%③地埋暗管在农业机具和车辆等外荷载的作用（即径向变形量与外径的比值）不得大于5%④一个好的出水口或给水栓应具备什么条件？⑤造价低廉。低压管道输水灌溉工程中规划设①低压管道输水灌溉工程规划属农田基本建设规划范畴②管网应结合灌区内现有沟、路、渠进行布置，管道的走GB5084-92低压管道输水灌溉工程规划设计①近期与中长期发展规划②地形地貌③农业气象④水源水质⑤土壤及其特性⑥水利工程现状⑦作物种植种类及面积⑧社会经济状况⑨社会生产条件⑩管材管件生产情况。作物需水量的计算方法有哪些？①以产量为参数的需水系数法（K值法（a（间接结算方法KaKa值法：菲气象条件基本相同的水田地区。简述进行一个低压管道输水灌溉？①收集规划所需的资料②拟定灌溉制度③水量平衡计算④管网布局⑤管道水力计算⑥系统扬程和系统流量的计算⑦水泵及动力机的选择⑧列出材料及设备相应明细表⑨概预算⑩施工注意事项⑾运行注意事项。

名词解释土壤计划湿润层深度微灌：是指按照作物生长所需的水和养分，利用专门设备或自然水头加压，再通过低压管道系统与安装在末级管道上的孔口或特制灌水器，将水和作物生长所需的养分变成细小的水流水滴，准确直接地送到作物根区附近，均匀，适量地施于作物根层附近的土壤表面成土层中的灌水方法。微灌的灌溉制度：是指作物全生育期（对于果树等多年生植物则为全年续灌：是指对系统内全部管道同时供水，灌区内全部作物同时灌水的一种工作制度。轮灌：是将支管分成若干组，由干管轮流像各组支管供水，而各组支管内部同时向毛管供水。微灌：利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水输送并均匀地分配到田间通过微灌器以微小的流量湿润作物根部的一种灌水技术。水资源：是指由当地降水产生的，可以用于人们的生产与生活各类用途，存在于河流、湖泊、地下含水层中的逐年可更新的动态水资源，主要包括地表水和地下水。节水灌溉：在充分利用降雨和土壤的前提下高效利用灌溉用水，最大限度地满足作物需水，从获取农业生产最佳经济效益。、社会效益和生态环境效益。喷灌：喷灌是利用专门设备将有压水送到灌溉地段，通过喷头喷射到空中，分散成细小的水滴，像降雨一样均匀洒落到地面上的灌水方法。固定式喷灌系统：出喷头外，固定管道式喷灌系统的水泵、动力机、干管和支管都是固定的。：除水源工程外，移动管道式喷灌系统的其他组成部分均可拆卸移动。半固定式喷灌系统：半固定管道式喷灌系统的水泵、动力机和干管是固定的，支管、竖管和喷头是可移动的。滚移式喷灌系统：滚移式喷灌机又称滚轮式喷灌机。中心支轴式喷灌系统平移式喷灌系统：平移式喷灌机又称直线连续自走式喷灌机，是指喷洒支管支承在若干个塔架车上，并沿其垂直方向边移动边喷灌的喷灌机。卷（绞）：绞盘式喷灌机是指由软管供水，通过绞盘绕软管或钢索，牵引喷头车移动喷灌的喷灌机。喷灌带：喷灌带是低密度聚乙烯为主要原料产生的塑料包庇软管，通过机械或机光在单面上直接打出出水小孔制成的。又称多孔管，喷工作压力：喷头正常工作时喷头进水口处的压力。喷头流量：喷头在单位时间内喷洒L/h。喷头射程：在无风条件下，喷洒有效水所能达到的最大距离，也为喷m。水滴直径：指落在地面或作物叶面mm。喷灌强度：指单位时间内喷洒在单

位面积土地上的水量，单位mm/h，mm/min。平均喷灌强度：指一定湿润面积上各点在单位时间内喷灌水深的平均值。点喷灌强度：指在一定时间内喷洒到某一点土壤表面的水深。组合喷灌强度：若干个工作压力相同的同一型号的喷头按一定形式组合排列，喷洒情况，喷洒面积。喷灌均匀度：指喷灌面积上水量分布的均匀程度，它是衡量喷洒质量好坏的重要指标之一。水滴打击强度：指喷头喷洒范围内单位受水面积，一定水滴对土壤或作物的打击动能。雾化指标：使用喷头工作压力和主喷嘴直径的比值来评价一个喷头水舌粉碎程度的指标。阀门：阀门是用来控制管道的启闭与调节流量的附件。安全阀：安全法是一种当管内压力上升时，自行开启，防止水锤事故的安全装置。一般安装在管路始端，用于防护关闭水锤和充水水锤。逆止阀：又叫止回阀或单向阀，是一种根据阀前阀后压力差而自动启闭的阀门。它使流体沿一个方向流动，当要反方向流动时则自动关闭。空气阀：作用是使用管道自动进气、排气、平衡气压，以防管道破裂。流量调节器：用于自动调节流量的设备。常安装在喷灌只管进口处，以保证进入支管流量均匀。电磁阀：用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器。电磁阀可用于感应土壤水分状况等测定。竖管：竖管是连接喷头的短管，其长度应根据作物茎高选择。设计灌水周期：是指在连续无雨条件下，某种作物需水临界期的允许最大灌水间隔时间。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。滴灌带：滴头与毛管制造成一体，兼具配水和滴水功能的管，称为滴灌带。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。进排气阀：进排气阀能够自动排气和进气，压力水来时又能自动关闭。流量与压力调节装置压力调节器：压力调节器是用来调节微灌管道中的水压力，使之保持稳定的装置。毛管流量：毛管流量是毛管上所有灌水器流量的总和。低压管道输水灌溉：低压管道输水灌溉简称管道输水灌溉，在田间灌水技术上，仍属于地面灌溉类，它是以管道代替明渠输水灌溉系统的一种工程形式。输水时使用较低的压力，通过压力管道系统，把水输送到田间沟、畦、灌溉农田。输水系统：输水系统是由输水管道、管件（三通、四通、弯头、变径接头等、连接成的输水通道。出水口：是把地下管道系统的水引出地面进行灌溉的放水口，一般能不能连接地面移动软管。给水栓：给水栓能与地面软管连接的出水口，可调节出水流量。保护设备：为防止水泵突然关闭或其他事故等产生的水锤，在管道系统首部或适当位置安置调压或进排气阀等保护设置。附属设施：管网附属设施通常指管道系统的安全保护装置，主要有进（排）气阀、安全阀、调压装置、逆止阀、泄水阀、闸阀等，它们与管材，管件连成一体组成完整的管网系统。一、项目区概况新疆某县全县农业需水量为42,374.42万m3，工业需水量为1,460万m3，生活需水量为570.03万m3，发展节水灌溉面积3.97万亩。该县所处地理位置，是较为典型的大陆性气候，虽然水土资源丰富，但由于气侯干燥，地下水位高，灌溉排水不畅，蒸发量大，土壤盐渍化严重。另外，该县各灌区末级渠系防渗率低，田间配套工程进展缓慢，渗漏损失严重，水利用率低，灌溉技术落后，造成水资源浪费，水量在田间损失大。因此，有必要实施农田水利节水灌溉工程建设，提高灌溉水利用率，推动当地农业可持续发展进程。二、工程设计方案1．水源工程设计（1）引水渠设计1）项目区渠系经过多年运行已形成相应的渠系配套系统，渠线基本合理，从安全、经济、合理、便捷的角度考虑，本次设计改造的渠线基本沿原渠线或现场踏勘按最合理路线选取。2）纵断面设计主要根据实地放线资料及渠道沿线地形，在保证渠道不发生冲刷破坏的前提下增大流速，减小渠道设计断面，降低工程造价。根据实际测量及成型渠道纵坡，设计渠道纵坡基本与原渠道纵坡保持一致。渠道横断面采用“U”型预制砼板衬砌，圆弧半径0.5m，口宽0.119m，渠深0.82m，板厚0.045m，底部设0.5m厚天然砂砾石防冻垫层。3）综合浆砌石、干砌石、干砌石灌浆、现浇砼板、预制砼板、塑膜防渗、复合土工膜防渗等形式的优缺点，结合该工程项目的实际地质条件，本次设计渠道衬砌选择预制砼板衬砌为主要形式。（2）沉砂池工程设计项目区以渠道水为水源，洪水期水流浑浊，含有大量的泥沙，应设置沉砂池，并兼作蓄水调节池。设计沉沙池为梯型断面条形渠，沉砂池由引水渠、拦污栅、分水闸、滤水墙和吸水池组成，其中滤水墙采用钢筋混凝土结构，采用C20F150现浇砼。2．节水灌溉系统布置（1）首部枢纽首部枢纽布置在泵房内，水源首部由卧式离心泵、砂石+网式过滤器、逆止阀、控制阀、水表、压力表、进排气阀等组成；（2）为使灌溉系统安全稳定的运行，在各级管路凸起处安装进气阀，以防管路产生负压，并及时排除空气，保障供水。在管路的低处设泄水井，泄水防冻；（3）为方便管道安装和检修，干管、分干管主要沿现状道路或林带铺设，干管、分干管采用PVC-U管，管道承压0.4MPa，连接方式采用胶粘或承插连接方式；（4）支管采用0.25MPaDe90Pe软带，PE软带安装垂直分干管，连接方式采用专用PE管件连接；（5）毛管采用φ16单翼迷宫式滴灌带，滴灌带铺设间距为1.0m，滴头间距0.3m，灌水器额定流量q=2.0L/h，额定工作压力10m。3．田间工程设计（1）设计基本参数1）灌水器的布置本次灌溉工程涉及地块面积3.0031万亩，共计30个滴灌系统，种植作物辣椒和工业番茄，辣椒和工业番茄的种植模式均为宽窄行（0.4m+0.6m）*株距0.3m，滴灌带铺设采用一膜一管，一管二行的铺设方式。2）灌溉参数根据设计规范相关规定，确定项目区滴灌系统设计灌溉保证率为90%；滴灌的灌溉水利用系数应不低于90%，本设计滴灌系统的灌溉水利用系数取90%；设计耗水强度采用设计