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　　（一）微噴灌的特點(diǎn)及其適用條件

　　微噴灌是經(jīng)過(guò)低壓管道系統(tǒng)，以較小的流量將水噴灑到泥土外表進(jìn)行灌溉的一種灌水方法。它是在滴灌和噴灌的基礎(chǔ)上逐步形成的一種新的灌水技巧。微噴灌時(shí)水流以較大的流速由微噴頭噴出，在空氣阻力的作用下粉碎成渺小的水滴下降在地面或作物葉面。因?yàn)槲婎^出流孔口和流速均大于滴灌的滴頭流速和流量，從而大大減小了灌水器的堵塞。微噴灌還可將可溶性化肥隨灌溉水直接噴灑到作物葉面或根系周圍的泥土外表，提高施肥效率，節(jié)儉化肥用量。

　　霧噴灌（又稱為彌霧灌溉）與微噴類似，也是用微噴頭噴水，只是工作壓力較高（可達(dá)200—400干帕）。因此，從微噴頭噴出的水滴極細(xì)而形成水霧。霧噴灌在增長(zhǎng)濕度方面有顯然效果。如各種花卉及蔬菜生長(zhǎng)需要一定的空氣濕度條件，其濕度條件懇求見(jiàn)表4—10所示。

　　微噴灌和霧噴灌具備較好的噴灑降溫效果。保護(hù)地蔬菜、全光譜育苗、黑木耳等生長(zhǎng)時(shí)期，需要節(jié)制訂然的溫度。在高溫情況下進(jìn)行微噴灌可下降保護(hù)地田間近地氣溫2—3℃，且可增長(zhǎng)空氣濕度，有利于這些作物生長(zhǎng)。

　　微噴灌與霧噴灌主要適用于地面灌溉或其余灌水方法難以保障的保護(hù)地特種作物，如溫室育苗、花卉栽培或觀賞作物對(duì)濕度有較高懇求，用微噴灌或霧灌可直接實(shí)現(xiàn)對(duì)作物的灌溉或調(diào)節(jié)保護(hù)地室內(nèi)環(huán)境濕度或溫度；或經(jīng)過(guò)微噴灌實(shí)現(xiàn)清洗作物葉面灰塵等。

　　（二）微噴灌系統(tǒng)的類型與組成

　　依據(jù)微噴灌系統(tǒng)的可移動(dòng)性，可將微噴灌系統(tǒng)分為固定式和移動(dòng)式兩種。固定式微噴灌系統(tǒng)的水源、水泵及動(dòng)力機(jī)械、各級(jí)管道和微噴頭均固定不動(dòng)，管道埋入地下。其特點(diǎn)是操作管理便捷，裝備使用年限長(zhǎng)。移動(dòng)式微噴灌系統(tǒng)是指輕型機(jī)組配套的小型微噴灌系統(tǒng)，它的機(jī)組、管道均可移動(dòng)，具備體積小、重量輕、使用機(jī)動(dòng)、裝備利用率高、投資省、便于綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，但使用壽命較短、裝備運(yùn)行費(fèi)用高。

　　微噴灌系統(tǒng)主要由水源、首部、管網(wǎng)和微噴頭等四部分組成。各部分功能基本與滴灌相同，只是因?yàn)槠鋰姙霃讲煌?，安排時(shí)有一定的特點(diǎn)。

　?。ㄈ﹪婎^及過(guò)濾器

　　1。微噴頭的分類與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)微噴頭是微噴灌系統(tǒng)中的重要部件，它直接關(guān)系到噴灑品質(zhì)和全部系統(tǒng)運(yùn)行是否可靠。按現(xiàn)有的微噴頭的結(jié)構(gòu)情勢(shì)和工作原理，微噴頭通常分為射流式、離心式、折射式和縫隙式四種。

　　目前，保護(hù)地微噴灌工程上最常用的微噴頭主要有折射式和射流式兩種。折射式?jīng)]有旋轉(zhuǎn)部件，通常又稱為固定式微噴頭；而射流式則不同，噴頭在噴水的同時(shí)也在不停的旋轉(zhuǎn)，故又稱之為旋轉(zhuǎn)式微噴頭。微噴頭的工作壓力通常為50—2000干帕，噴嘴直徑為0。8—2。2毫米，噴水量通常小于240升／小時(shí)。

　　2。微噴頭的選擇微噴頭的選用要參考作物品種、種植間距、泥土質(zhì)地等，使微噴灌系統(tǒng)的灌水強(qiáng)度不得大于泥土入滲能力，不造成地面積水。同時(shí)，從灌程度均、作物受水量盡可能一致的懇求出發(fā)，應(yīng)保證各個(gè)微噴頭的工作壓力及其出流量相對(duì)灌程度均。影響微噴灌灌程度均度的主要因素是噴頭的工作壓力和微噴頭的制造誤差，當(dāng)采取單噴頭安排時(shí)，其噴灑均勻系數(shù)用式（4—24）盤算，即

　　Cu＝100（1。0—1。27Fs）qn／qa（4—24）

　　式中Cu—設(shè)計(jì)微噴頭噴酒均勻系數(shù)（％）；

　　Fs—系統(tǒng)制造誤差系數(shù)；

　　qn—與最小壓力對(duì)應(yīng)的微噴頭流量（升／小時(shí)）；

　　qa—微噴頭的均勻流量或設(shè)計(jì)流量（升／小時(shí)）。

　　式中的系數(shù)1。27，表明80％的噴灑區(qū)域合乎噴灑均勻性條件。通常設(shè)計(jì)均勻系數(shù)Cu值不小于85％。

　　若選定Cu值，并依據(jù)泥土和作物選定qa，則可用式（4—25）反求Fs

　　當(dāng)種植作物為密植作物，噴頭應(yīng)采取一定的組合方法，微噴頭的組合方法及其選擇見(jiàn)后文。

　　3。過(guò)濾器微噴灌系統(tǒng)與滴灌系統(tǒng)相比較，雖不易發(fā)生堵塞，但依然存在堵塞問(wèn)題，應(yīng)引起高度重視。堵塞的涌現(xiàn)不但會(huì)下降系統(tǒng)的效益及灌水的均勻性，嚴(yán)重時(shí)將堵死管道，使系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，必須采取過(guò)濾能力保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。因?yàn)槲姽喑鏊鞯某鏊讖酵ǔ１鹊嗡鞯某鏊讖捷^大，因此微噴灌的過(guò)濾器的孔目直徑也相對(duì)較大。

　　注：英寸為非法定計(jì)量單位，1英寸＝25。4毫米。

　?。ㄋ模┪姽嘞到y(tǒng)計(jì)劃安排與設(shè)計(jì)

　　1。微噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和原則

　　微噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)總的懇求是：

　?、傥姽嘞到y(tǒng)的設(shè)計(jì)灌程度均度應(yīng)大于85％；

　?、谖姽嘞到y(tǒng)的組合噴灌強(qiáng)度應(yīng)小于泥土的入滲能力；

　?、垤F化指標(biāo)應(yīng)適應(yīng)作物和泥土的耐沖刷能力；

　?、芄こ探ǔ珊髴?yīng)具備較高的經(jīng)濟(jì)效益，初步分析的益本比大于2。0。

　　2。微噴頭組合方法及其選擇微噴頭的組合方法有正方形。矩形、正三角形和等腰三角形等四種組合方法。

　　微噴頭的組合方法除受到保護(hù)地邊界條件所限外，還受到其余條件制約。因此，其組合情勢(shì)按下列步驟進(jìn)行：

　　（1）微噴頭的噴灑方法微噴頭的噴灑方法因其情勢(shì)不同有多種情勢(shì)，如全圓噴灑、扇形噴灑、帶狀噴灑等。在保護(hù)地中，除了微噴頭噴灑半徑必須小于保護(hù)地尺寸懇求外，在保護(hù)設(shè)施邊界處應(yīng)選擇扇形噴灑，而中間部位可選擇全圓噴灑方法。全圓噴灑能充分利用射程，使系統(tǒng)造價(jià)較低。

　?。?）選擇組合方法微噴頭的組合情勢(shì)，就是指微噴頭在田間的安排情勢(shì)，通常用相鄰的4個(gè)微噴頭的平面位置組成的圖形表現(xiàn)。其組合間距用Se和Sl表現(xiàn)：Se表現(xiàn)同一條支管上兩相鄰微噴頭的間距；Sl表現(xiàn)相鄰兩支管的間距。通常應(yīng)盡可能使支管間距Sl大于或等于噴頭間距義Se，即選擇正方形噴灑組合或矩形噴灑組合，以減少支管用量，節(jié)儉裝備投資。

　?。?）組合間距：保護(hù)地中的微噴灌灌溉組合間距應(yīng)依據(jù)保護(hù)地邊界條件，用作圖法進(jìn)行組合間距安排。也可參考本章噴灌部分的有關(guān)內(nèi)容。

　　3。微噴灌設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技巧微噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須思索泥土的干容重、田間持水率、許可噴灌強(qiáng)度及盤算濕潤(rùn)層深度等，依次盤算灌水定額、許可組合噴灌強(qiáng)度等；當(dāng)依據(jù)保護(hù)地條件選擇好組合方法后，進(jìn)行微噴灌設(shè)計(jì)。

　?。?）微噴灌強(qiáng)度盤算微噴灌強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)微噴頭噴灑在單位泥土外表上的水層深度，通常用ρ表現(xiàn)，按式（4—26）盤算。

　?。?）微噴灌日耗水強(qiáng)度的判別微噴灌主要用于保護(hù)地中的果園、苗圃及部分條播作物，此時(shí)只有部分泥土外表被作物覆蓋，灌水時(shí)也只濕潤(rùn)部分泥土或沖刷作物葉面。與地面灌溉相比較，作物耗水量主要用于自身的生理蒸騰，地面蒸發(fā)喪失較小。因此，其耗水強(qiáng)度用式（4—27）和式（4—28）盤算。

　　通常來(lái)講，除為沖刷作物葉面或下降保護(hù)地溫度的微噴灌外，應(yīng)選擇全生育期月均勻作物耗水強(qiáng)度量大值作為設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度。

　?。?）微噴灌灌水定額的判別當(dāng)依據(jù)保護(hù)地微噴灌系統(tǒng)的用途，判別了微噴灌強(qiáng)度、日耗水強(qiáng)度后，能夠用式（4—29）盤算微噴灌的設(shè)計(jì)灌水定額。

　?。?）微噴灌灌水周期的判別保護(hù)地中因?yàn)椴凰妓鹘邓a(bǔ)給，所以，通常情況下其設(shè)計(jì)灌水周期用式（4—30）盤算

　?。?）微噴灌灌水時(shí)間的判別一次灌水延續(xù)時(shí)間可依據(jù)式（4一31）盤算

　?。?）管道水力盤算微噴灌管道水力盤算和動(dòng)力機(jī)選配與滴灌系統(tǒng)類似，只不過(guò)是在微噴灌及噴灌系統(tǒng)中為了下降管網(wǎng)的綜合造價(jià)，在恰當(dāng)?shù)奈恢脩?yīng)采取調(diào)壓管來(lái)減小部分管道的管道直徑。調(diào)壓管的盤算方法可參照滴灌系統(tǒng)中的調(diào)壓管盤算。

　?。ㄎ澹┪姽嘣O(shè)計(jì)運(yùn)用舉例

　　陜西省三原縣花卉苗木公司有13米×64。5米的冷暖育苗溫室一處，溫室周圍為露天苗木種植區(qū)，保護(hù)地平面安排及灌溉系統(tǒng)安排如圖4—14所示。區(qū)內(nèi)有供水能力為10米3／小時(shí)，配套完好的機(jī)井一眼，且擬在溫室北側(cè)修建一座20米3的蓄水池?，F(xiàn)盤算在溫室中栽培盆栽花卉，懇求進(jìn)行灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

　　1。基本材料苗圃區(qū)泥土為中壤土，水質(zhì)較好，主要種植各種苗木。溫室中以育苗為主，在恰當(dāng)?shù)那闆r下種植盆栽花卉。

　　2。灌水方法的選擇依據(jù)水源、溫室及田間實(shí)際，溫室內(nèi)選擇微噴及霧噴組合灌溉，露地畝區(qū)采取噴灌方法進(jìn)行灌溉。

　　3。灌溉系統(tǒng)安排依據(jù)地形及保護(hù)地散布。

　　本例主要介紹溫室中的微噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

　　4。微噴灌設(shè)計(jì)

　　（1）灌水定額及溫室每次灌溉水量的盤算依據(jù)溫室種植花卉的懇求，微噴灌系統(tǒng)是為了滿足灌溉懇求，泥土干容重為Yd＝1。40克／厘米3，盤算濕潤(rùn)深度為H＝30厘米，泥土田間持水量B＝24％，泥土適宜含水率Bmax＝90％，Bmin＝70％，泥土濕潤(rùn)比p＝90％，其灌水定額ma為思索到灌水效率η（通常取92％），ma可取20毫米。溫室中每次灌溉用水量V的盤算：

　?。?）灌水周期的判別溫室內(nèi)花卉的設(shè)計(jì)日耗水強(qiáng)度取5毫米／日

　?。?）一次灌水延續(xù)時(shí)間依據(jù)保護(hù)地內(nèi)地形條件，中間兩條支管上的微噴頭選用MQ型全圓噴灑式微噴頭，周圍兩條支管上的微噴頭選用半圓噴灑式的微噴頭，微噴頭工作參數(shù)如表4—16所示。支管一次灌水延續(xù)時(shí)間t為

　　式中t—一次灌水延續(xù)時(shí)間（小時(shí)）；

　　ma—灌水定額，即一次灌溉用水量，20毫米；

　　Se—微噴頭間距，3。5米；

　　St—毛管間距，4。9米；

　　η—灌溉水利用系數(shù)，0。92；

　　q—微噴頭流量，140升／小時(shí)。

　?。?）管道水力盤算每條支管上安裝20個(gè)微噴頭，沿溫室周圍的微噴頭均采取半圓噴灑，且所有微噴頭不得噴灑在保護(hù)地的墻上。依據(jù)上述條件，分別盤算各條支管上的水頭喪失結(jié)果

　　由上述盤算結(jié)果能夠看出，每條毛管上的沿程阻力喪失不超過(guò)微噴頭工作壓力的20％，且管道流速為經(jīng)濟(jì)流速區(qū)域內(nèi)。

　　干管水力盤算：溫室中的四條支管同時(shí)開啟，其流量為：

　?。?）水泵及動(dòng)力機(jī)的選配按最遠(yuǎn)處設(shè)計(jì)

　　h沿＝4。67＋0。93＝5。60（米）

　　h局≈0。1h沿＝0。6米

　　首部水頭喪失h首損＝9米

　　井內(nèi)靜水位和動(dòng)水位分別為30米和38米，即井深H井＝38米；管網(wǎng)入口與灌水器間的高差Z＝2。0米；微噴頭工作壓力p＝20米。則水泵揚(yáng)程為：即水泵的揚(yáng)程需達(dá)到75。2米以上。