膜下滴灌系统及配套技术     2005年1月30日 主要内容 膜下滴灌简介 膜下滴灌系统组成 膜下滴灌系统主要配套设备 膜下滴灌管网系统主要产品 膜下滴灌系统规划 膜下滴灌工程设计 系统优化 膜下滴灌系统的运行管理 滴灌自动控制技术简介 一、膜下滴灌简介 滴灌从诞生至今已发展了近一个世纪，作为一种新型灌溉技术，尤其在缺水比较严重的国家和地区，显示出前所未有的节水能力 现代滴灌技术于20世纪50年代末产生于以色列，但它作为成熟技术在农业较大范围应用是20世纪70年代的事。 至2000年，全世界微灌面积达到376.7万公顷（5650万亩）。其中美国105万公顷（1575万亩），居世界首位。以色列居七位（16.1万公顷），以色列滴灌面积占全部灌溉面积的2/3。   二、膜下滴灌系统组成 下滴灌系统一般由水源工程、首部枢纽、输配水管网、滴头及控制、量测和保护装置等组成。 三、膜下滴灌系统主要配套设备 （膜下滴灌系统配套设备主要有施肥（药）装置、过滤设施、水泵和安全保护及量测控制设备） 1、过滤设施 ???   微灌系统中灌水器的水流孔径一般都很小，要求灌溉水中不含有造成灌水器堵塞的污物和杂质，而实际上任何水源如湖泊、库塘、河溪及井水中，都不同程度地含有各种污物和杂质。因此对灌溉水源进行严格的净化处理是必不可少的，是保证系统正常运行、延长灌水器使用寿命和保证灌水质量的关键措施。             过滤设备主要有沉淀池、拦污栅、离心过滤器、砂石过滤器、筛网过滤器、叠片过滤器等。各种过滤设备可以在首部枢纽单独使用，也可根据水源水质情况组合使用。  四、膜下滴灌管网系统主要产品          滴灌管网系统主要由灌水器（滴头）、干、支、毛管及管道附件组成 1、 滴头 滴管系统的水流经各级管道进入毛管，经过滴头流道的消能减压及其调节作用，均匀、稳定地分配到田间，满足作物生长对水份的需要。滴头是滴灌系统中最重要的设备，其性能、质量的好坏将直接影响到滴灌系统工作的可靠性及灌水质量的优劣。滴灌系统常用的滴头有三种，单翼迷宫式、内镶式和压力补偿式滴头。其中单翼迷宫式为一次性薄壁塑料滴灌带，内镶式可为滴灌带或滴灌管，压力补偿式滴头一般安装在滴灌管上，可根据需要在流水线上安装，也可在施工现场安装。下面简要介绍滴头的基本要求和使用特点。  干管为滴灌系统输送全部灌溉水量。根据滴灌系统灌溉面积可采用一级或两级干管系统，一级干管系统只有一条主干管。两级干管系统由一条主干管和若干条分干管组成。干管一般采用农用UPVC管，管长一般为10米，一端扩口，两管采用承插方式连接，胶圈止水。 支管和辅管在滴灌系统中起控制滴灌带适宜长度、划分轮灌区的作用。滴灌系统中的支管和辅管一般采用PE黑管，   3、管道附件 滴灌系统管道附件分为管材连接件和控制件两种。 管材连接件简称管件，管件的作用是按照滴灌设计和地形地貌的要求将管道连成一定的网络形状。有直通、弯头、三通、法兰、异径接头等。 控制件的作用是控制和量测管道系统水流的流量和压力大小，如阀门、压力表、流量表、空气阀、逆止阀、减压阀、安全阀、流量和压力调节器等等。 五、膜下滴灌系统规划 1、规划的基本原则  滴灌工程的规划应与农田基本建设规划相结合。             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适应，特别是应与低压管道输水灌溉等灌水技术相结合统筹安排。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。 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。 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，目前我国农村经济相对落后，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、节约劳力，提高劳动生产率，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大，是滴灌工程规划的目标。 ② 生产条件 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 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。 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。 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、运距及当地生产的产品、设备质量、性能、市场供销情况等。 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。 ③ 社会经济状况 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。 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。  4、滴灌系统的布置  控制面积的确定  总体布置      井水滴灌控制面积      作物需水     水源供水能力      土地面积 河水控制面积 河水单系统控制面积需考虑造价、运行管理、灌水均匀性、地形地貌、行政区域、水源及承包方式等。 （1）造价因素     在只考虑一次性投入情况下，河水滴灌系统有以下几部分组成（单位造价：亩造价）：       F=F首+ F管       F首= F池+ F房+ F泵+ F滤+ F线       F管= F干+ F田 单系统面积大则单位面积首部投入小，但管网投入高（管线长度及管径增加），反之单系统面积小则单位面积首部投入高，管网投入低。 （2）运行管理因素          许多团场片面地认为单系统面积越大则首部数量少，管理方便，管理费用低。但是单系统面积大，则每个系统包含的地块多，管网及土地复杂，管理难度增加，对管理人员素质及责任心要求高，容易出现误操作而造成损失。而且大系统管线多，水量大，以开启的管道多，关联的承包户多，容易造成争水争肥的问题，出现故障时，查找及处理都较为麻烦。 （3）均匀性            单系统面积过大，则压力分布不易均匀，各地块土质差异也相对较大，灌水质量很难保证，系统的安全性也差，系统规模大管线长，一般首部压力大，距首部近的干、支、毛管所受压力过高极易出现接头脱落及爆管故障。     单系统面积也不宜过小，以免首部投入过高。 管网布置时各级管道布置的相对关系 作物种植方向是干管、分干管、支管、毛管布置方向的主导因素。 干、分干、支(含辅管)、毛管四级依次成正交，即干管与分干，分干与支管(含辅管)，支管(含辅管)与毛管相互垂直。 尽量使分干管在干管两侧布置并力求对称，以节省投资，方便轮灌设计和运行(下同)；支管在分干管两侧布置并力求对称；毛管在支管两侧布置。 因为毛管铺设走向要与作物种植方向同向，所以，支管(含辅管)与作物种植方向垂直，分干管布设方向与作物种植方向则平行。 大田滴灌系统的位置形式基本上是“树枝状”。一般，以干管为“纲”呈 “丰”字型和梳子型。 六、膜下滴灌工程设计概述 1、系
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