喷灌工程学

编者的话

第一章 灌溉和节水灌溉

第一节 灌溉的作用和分类

第二节 我国的水资源现状和节水灌溉

习题一

第二章 喷灌和喷灌系统

第一节 国内外喷灌发展概况与趋势

第二节 喷灌的优缺点

习题二

第三章 喷灌工程规划设计

第一节 规划设计基本资料

第二节 规划设计原则、内容及成果要求

第三节 喷灌设计与喷灌系统类型的选择

第四节 喷灌设备与喷灌系统类型的选择

第五节 设计灌溉制度和喷灌用水量计算

第六节 水源分析与水利计算

第七节 多种作物、多种灌溉方式的综合性规划和布局

第八节 作物需水量及计算方法

习题三

第四章 喷灌系统技术设计

第一节 技术设计的步骤和内容

第二节 喷灌系统管道的布置

第三节 喷头选型和组合间距

第四节 管道系统设计和管道水力计算

第五节 喷灌工作制度

第六节 自压喷灌系统设计

第七节 机组式喷灌系统设计

第八节 其他类型喷灌系统的设计

第九节 喷灌工程施工和试运行

第十节 工程设计实例

第五章 喷灌设备和材料

第一节 喷头

第二节 管道及附件

第三节 喷灌用泵性能和选型

第四节 喷灌机

……

第六章 喷灌工程概预算及技术经济分析

第七章 项目管理

附录

主要参考文献2100433B

作为一本实用技术的专业教材，我们在编写中特别强调其实用性。为了拓宽本书的适用范围，增加了当前较为深入的研究内容，使本书同时也可以作为研究生的教材。为了提高学习效果，书中每章后面均附有习题。本书可作为教材，也可供从事农田水利的技术人员参考。

a．省水：由于喷灌可以控制喷水量和均匀性，避免产生地面径流和深层渗漏损失，使水的利用率大为提高，一般比漫灌节省水量30%一50%，省水还意味着节省动力，降低灌水成本。

b.省工：喷灌便于实现机械化、自动化，可以大量节省劳动力。由于取消了田间的输水沟渠,不仅有利于机械作业，而且大大减少了田间劳动量。喷灌还可以结合施入化肥和农药，又可以省去不少劳动量，据统计，喷灌所需的劳动量仅为地面灌溉的五分之一。

c．提高土地利用率：采用喷灌时，无需田间的灌水沟渠和畦埂，比地面灌溉更能充分利用耕地，提高土地利用率，一般可增加耕种面积7%一10%。

d．增产：喷灌便于严格控制土壤水分,使土壤湿度维持在作物生长最适宜的范围。而且在喷灌时能冲掉植物茎叶上尘土,有利于植物呼吸和光合作用。另外喷灌对土壤不产生冲刷等破坏作用，从而保持土壤的团粒结构，使土壤疏松多孔，通气性好，因而有利于增产， 特别是蔬菜增产效果更为明显。

e．适应性强：喷灌对各种地形适应性强，不需要像地面灌溉那样整平土地，在坡地和起伏不平的地面均可进行喷灌。特别是在土层薄、透水性强的沙质土，非常适合采用喷灌。此外，喷灌不仅适应所有大田作物，而且对于各种经济作物、蔬菜、草场都可以获得很好的经济效果。 喷灌具有好多优点，但是也有缺点。主要是投资费用大，就目前条件移动式喷灌系统最便宜，亩投资也需要20-50元/亩。另外是受风速和气候的影响大，当风速大于5.5米/秒时 (相当于4级风)，就能吹散雨滴，降低喷灌均匀性,不宜进行喷灌。其次，在气候十分干燥时,蒸发损失增大，也会降低效果。

按水流获得的压力方式可分为机压式、自压式和提水蓄能式喷灌系统;

按喷灌设备的形式可分为管道式和机组式喷灌系统;

按喷洒方式可分为定喷式和行喷式喷灌系统.

喷灌系统按照喷灌作业过程中可移动的程度分为下列 3类.

固定式喷灌系统：除喷头外,各组成部分在长年或灌溉季节均固定不动.干管和支管多埋设在地下,喷头装在由支管接出的竖管上.操作方便,效率高,占地少,也便于综合利用（如结合施肥、喷农药等）和实现灌溉的自动控制.但需要大量管材,单位面积投资高.适用于灌溉频繁的经济作物区（如蔬菜种植区）和高产作物地区.

半固定式喷灌系统：喷灌机、水泵和干管固定,而支管和喷头则可移动.移动的方式有人力搬移、滚移式,由拖拉机或绞车牵引的端拖式,由小发动机驱动作间歇移动的动力滚移式、绞盘式以及自走的圆形及平移式等.其投资比固定式喷灌系统少,喷灌效率较移动式喷灌系统高.常用于大田作物.

移动式喷灌系统：除水源外,动力机、水泵、干管、支管和喷头等都是可以移动的,因而可在一个灌溉季节里在不同地块轮流使用,提高了设备利用率,并可节省单位面积投资,但工作效率和自动化程度低.常用的类型中,有的是动力机和水泵装在手推车或手架上的轻、小型喷灌机,其喷头装在轻便三角架上,通过软管同水泵连接；有的是将水泵同喷头装在手扶拖拉机上的小型喷灌机,由手扶拖拉机的动力输出装置驱动水泵作业；有的是装在大、中型拖拉机上的双悬臂式喷灌机.移动式喷灌系统适用于灌溉次数较少的大田作物和小块地段.此外,在有条件的地区,还可发展自压喷灌.其优点是可以利用水的自然落差,不需动力机和水泵,设备简单,操作方便,使用成本低.

喷灌机的种类很多，机组式喷灌系统包括定喷式机组和行喷式机组两类。定喷式喷灌机组是指喷灌机工作时，在一个固定的位置进行喷洒，达到灌水定额后，按预定好的程序移动到另一个位置进行喷洒，在灌水周期内灌完计划的面积。行喷式喷灌机组是在喷灌过程中一边喷洒一边移动(或转动)，在灌水周期内灌完计划的面积。

定喷式机组包括手推(抬)式喷灌机、拖拉机悬挂式喷灌机、拖拉机牵引式喷灌机、滚移式喷灌机、拖拉机双悬臂式喷灌机。

行喷式机组包括中心支轴式喷灌机、平移式喷灌机、卷盘式喷灌机。其中，卷盘式包括钢索牵引卷盘式喷灌机、软管牵引卷盘式喷灌机两种。

上述各种喷灌机中，手推、手抬式是小型机组，由于它具有结构简单、体积小、使用灵活、价格较低等特点，在我国发展喷灌技术中曾是使用最广的机型。随着我国集约化农业生产的发展，要求提高劳动效率，各种大中型机组将有广阔的使用前景。