農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備承壓灌溉系統(tǒng)實(shí)施指南第2部分：滴灌本文件為承壓滴灌系統(tǒng)的實(shí)施提供了指南。本文件適用于在大田或封閉種植結(jié)構(gòu)（如溫室、連棟溫室）進(jìn)行的小規(guī)模家庭農(nóng)業(yè)和大規(guī)模商業(yè)農(nóng)業(yè)。本文件供農(nóng)業(yè)部、農(nóng)學(xué)家、灌溉規(guī)劃者、農(nóng)民和其他最終用戶使用。2規(guī)范性引用文件本文件中沒(méi)有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1防虹吸滴管anti-siphondripper防虹吸滴頭anti-siphonemitter帶防止從滴管外部吸入污染物的內(nèi)部機(jī)構(gòu)的滴管(3.3)，。3.2化學(xué)灌溉chemigation通過(guò)灌溉系統(tǒng)施用化學(xué)制品。3.3滴頭emitter滴管dripper安裝在灌溉毛管上，以滴或連續(xù)流形式出水，且流量不大于24L/h（沖洗期間除外）的裝置。【來(lái)源:ISO9261:2004,3.1】3.4加肥灌溉f(wàn)ertigation將可溶性肥料連同灌溉水一起注入灌溉系統(tǒng)。3.5管上滴頭on-lineemitter管上滴管on-linedripper直接或間接地（如：借助于導(dǎo)管）安裝在灌溉毛管管壁上的滴頭。【來(lái)源：ISO9261:2004,3.3】3.6恒流式滴頭regulatedemitter滴灌管emittingpipe2壓力補(bǔ)償式滴頭/滴灌管。進(jìn)水口壓力在制造廠規(guī)定的范圍內(nèi)變化時(shí)，流量相對(duì)保持不變的滴頭/滴灌管。【來(lái)源：ISO9261:2004,3.7】3.7恒流式不滴漏滴管regulatednon-leakagedripper補(bǔ)償不滴漏compensatednon-leakage(CNL)當(dāng)進(jìn)水口壓力低于制造廠聲明的某一值（零除外）時(shí)，流量為零的滴頭/滴灌管。【來(lái)源：ISO9261:2004,3.9,有修改】3.8非恒流式滴管unregulateddripper無(wú)壓力補(bǔ)償式滴頭。流量隨進(jìn)水口壓力變化而變化的滴頭/滴灌管。【來(lái)源：ISO9261:2004,3.10】4滴灌的原則4.1總則本文件依據(jù)ISO/IWA20和ISO9261中規(guī)定的滴灌的主要原則。滴灌的主要原則在ISO24120-1中有描述。4.2水源滴灌的主要水源類型有：——地表水源——地下水源——咸淡水——處理過(guò)的廢水（TWW）——淡化水。灌溉系統(tǒng)的許多現(xiàn)有和潛在水源來(lái)自地表水，其含鹽量往往不高（一些沿海地區(qū)除外），因此灌溉系統(tǒng)在使用地表水時(shí)通常不太容易在滴管中形成沉淀物。然而，一些地表水源往往會(huì)帶來(lái)生物危害，以及淤泥。如果TWW被認(rèn)為是一個(gè)來(lái)源，質(zhì)量和堵塞的可能性將根據(jù)處理的程度而變化。地下水的質(zhì)量一般比地表水高。但是，宜測(cè)量鐵、錳、硫化氫、pH值、可溶性鹽、硬度和堿度水平，因?yàn)楦哂诳山邮艿墓喔人|(zhì)的水平可能導(dǎo)致滴管堵塞，需要進(jìn)行處理。4.3配水管網(wǎng)4.3.1主管、副管、配水管主管將水輸送到整個(gè)灌溉系統(tǒng)，從泵到過(guò)濾器、閥門和滴管。所有主管和配件的尺寸都宜適當(dāng)，以承受最大的靜壓力和工作壓力，并在不造成過(guò)度壓力損失或增益的情況下輸送水。PVC管道可用于整個(gè)系統(tǒng)或與泵站的鋼管結(jié)合使用。聚乙烯（PE）或柔性管可用于副管和配水管。PE和PVC管道宜進(jìn)行紫外線防護(hù)或埋置。在符合當(dāng)?shù)匾蟮那闆r下，允許使用其他材料的管道。在設(shè)計(jì)和安裝系統(tǒng)時(shí)，宜考慮在正常地面操作條件下發(fā)生的熱膨脹和收縮（每種類型的管道材料受到不同程度的影響）。根據(jù)使用的管道類型，主管通過(guò)焊接、膠或摩擦配件相互連接，并固定在支持它們的基礎(chǔ)設(shè)施上。所有主管均宜妥善固定和錨固。在地下滴灌(SDI)系統(tǒng)中，主管更難進(jìn)入和維修。所有配件宜在安裝時(shí)固定，以避免以后的重大維修問(wèn)題。在作物生長(zhǎng)初期后，宜進(jìn)行持續(xù)養(yǎng)護(hù)。在灌溉設(shè)計(jì)中，管道尺寸是根據(jù)水質(zhì)、水流速度、經(jīng)濟(jì)因素、摩擦損失、水錘效宜和沖洗問(wèn)題來(lái)確定的。隨著管道尺寸的增加，摩擦損失會(huì)減少（降低泵送成本）但初始成本會(huì)增加。如果水質(zhì)較差，特別是廢水，設(shè)計(jì)人員宜考慮增加主、次水管的流速，以避免管道淤積。在大多數(shù)情況下，配水管安裝在滴灌管的高度之上。由于地形和所屬邊界，不規(guī)則的場(chǎng)地形狀很常見(jiàn)。在規(guī)劃階段，宜注意適當(dāng)確定場(chǎng)地形狀變化的副管和配水管的尺寸。不規(guī)則形狀場(chǎng)地的副管和配水管是根據(jù)滴管的實(shí)際流量設(shè)計(jì)的。管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不僅允許正常灌溉所必需的流量，而且允許系統(tǒng)中足夠的流量以獲得適當(dāng)?shù)臎_洗速度（最小建議值：1m/s）。滴灌系統(tǒng)沖洗的設(shè)計(jì)目標(biāo)可能導(dǎo)致選擇的管道直徑與正常運(yùn)行的設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇的管道直徑不同。這是因?yàn)樵谥鞴堋⒏惫芑蚺渌艿娜魏尾糠种羞_(dá)到所需沖洗速度所需的沖洗流量可能不同于常規(guī)操作的設(shè)計(jì)流量。4.3.2滴灌支路（滴灌管）滴灌管是滴灌系統(tǒng)的核心。在任何灌溉系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)過(guò)程從最后一個(gè)設(shè)備開(kāi)始，一直到首部系統(tǒng)。在滴管設(shè)計(jì)中，宜考慮以下因素：滴管的選擇、壁厚、直徑、公稱壓力、滴管流量、滴管間距、滴灌管道間距和滴管插入深度規(guī)格（在SDI時(shí)）。4.3.3天氣條件4.3.3.1概述對(duì)于地表和地下主管道，宜注意4.3.3.2和4.3.3.3所列的兩種情況。4.3.3.2高溫地區(qū)不宜超過(guò)制造商推薦的工作溫度。制造商的責(zé)任通常適用于管道及其所有連接件。4.3.3.3低溫地區(qū)在冬季氣溫可能低于0°c的地區(qū)，宜將水從任何灌溉系統(tǒng)的管道和滴灌管中排出，以保護(hù)主管和副管。5滴管分類5.1概述沿滴管線均勻間距安裝的滴管將水和養(yǎng)分直接輸送到植物根區(qū)。一個(gè)典型的滴灌系統(tǒng)包括數(shù)千個(gè)滴管。每個(gè)滴管宜耐用的，耐堵塞，并在相同的條件和時(shí)間內(nèi)，水流體積宜相同。良好的滴頭設(shè)計(jì)能提高其長(zhǎng)期無(wú)故障性能。在確定潤(rùn)濕模式和防止徑流或深滲時(shí)，宜考慮滴管的流量、工作壓力和間距。一個(gè)正確操作和維護(hù)的滴灌系統(tǒng)，不通過(guò)徑流或深滲為作物根部提供水和養(yǎng)分。如5.2和5.3所述，有兩種類型的滴管可用。45.2非恒流式滴管非恒流式滴管提供的流量是基于工作壓力。只要工作壓力保持在允許的壓力范圍內(nèi)，在同一循環(huán)操作中，從第一個(gè)橫向滴管到最后一個(gè)，非恒流式滴管通過(guò)保持設(shè)計(jì)和安裝的有限差流量（理想值為10%，或符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）來(lái)提供均勻的灌溉。滴管流量、管道內(nèi)徑、滴管間距和滴管設(shè)計(jì)決定了滴管內(nèi)的壓頭損失。海拔的不同也會(huì)影響系統(tǒng)。5.3恒流式滴管5.3.1概述只要工作壓力保持在允許的壓力范圍內(nèi)，恒流式滴管通過(guò)保持恒定的流量來(lái)提供均勻的灌溉。恒流式滴管包含一個(gè)膜片，膜片由滴管流道產(chǎn)生的連續(xù)壓差激活，從而在制造商規(guī)定的范圍內(nèi)保持恒定的滴管流量。由于采用自由浮動(dòng)膜片，滴管動(dòng)作精確、即時(shí)、靈敏，可連續(xù)自調(diào)節(jié)，不斷自沖洗。造成堵塞的顆粒通過(guò)寬闊的水路被沖走，或增加壓差。這導(dǎo)致隔膜暫時(shí)增加流出水的橫截面面積，從而將污垢沖洗出系統(tǒng)。膜片的運(yùn)動(dòng)在水路內(nèi)保持恒定的壓差，從而在很寬的壓力范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻的流量。無(wú)論滴管管線長(zhǎng)度如何（只要滴管在制造商指定的工作范圍內(nèi)工作），恒流式滴管都能提供相同的流量。5.3.2特殊宜用的恒流式滴管5.3.2.1防虹吸(AS)滴管防虹吸(AS)滴管的機(jī)構(gòu)可以防止外部污垢吸入滴管，為防止滴管堵塞提供關(guān)鍵保護(hù)。它是地下滴灌（SDI）的理想選擇，可用于地面（果園，人工林）和地下(SDI)。灌溉系統(tǒng)通常不在下雨時(shí)工作。雨水經(jīng)常導(dǎo)致滴管周圍的土壤飽和或積水。在灌溉周期之間，當(dāng)系統(tǒng)不加壓時(shí)，它充當(dāng)排水系統(tǒng)。如果顆粒在負(fù)壓下被吸入滴管，可能會(huì)導(dǎo)致滴管堵塞。為了克服這個(gè)問(wèn)題，防虹吸滴管的機(jī)構(gòu)在系統(tǒng)不加壓時(shí)密封滴管，從而防止污染物進(jìn)入系統(tǒng)。當(dāng)管道排空時(shí)，污染物也會(huì)被吸入管道，形成真空，將污垢從洞吸到滴管上，可能會(huì)堵塞管道。5.3.2.2恒流不滴漏滴管/CNL滴管當(dāng)系統(tǒng)未完全加壓時(shí)，補(bǔ)償不滴漏(CNL)功能防止系統(tǒng)在灌溉周期之間排水。保證脈沖灌溉過(guò)程中水分和養(yǎng)分分布均勻。在灌溉周期之間，滴灌管保持充滿，避免了滴灌管的排水和補(bǔ)充，從而使灌溉更加均勻。當(dāng)?shù)匦纹露却笥?%時(shí)，建議使用壓力補(bǔ)償式滴管。CNL滴管對(duì)堵塞更敏感，需要更頻繁的維護(hù)程序，特別是對(duì)過(guò)度或非充分灌溉敏感的作物。對(duì)于地下系統(tǒng)，首選AS滴管。5.3.2.3管上滴管管上滴管主要宜用于溫室、苗圃和果樹(shù)。管上滴頭是根據(jù)農(nóng)藝要求以不同間距插入規(guī)則管道的滴頭。管上壓力補(bǔ)償(PC)滴管可用于在整個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域精確、高效和均勻的流量分配，并具有對(duì)常見(jiàn)化學(xué)品和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的高抗性。6滴灌安全滴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、操作、維護(hù)和故障排除時(shí)：——宜確定當(dāng)?shù)氐陌踩ㄒ?guī)；——宜采取措施防止?fàn)I養(yǎng)物、酸和化學(xué)物質(zhì)滲入水源。安裝電氣裝置時(shí)：——只有獲授權(quán)的電工才能進(jìn)行安裝；——宜確定當(dāng)?shù)氐陌踩珮?biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。如果處理不當(dāng)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、酸和化學(xué)物質(zhì)會(huì)造成嚴(yán)重傷害甚至死亡。它們還會(huì)破壞作物、土壤和灌溉系統(tǒng)，以及環(huán)境。種植者宜負(fù)責(zé)正確處理營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、酸和化學(xué)物質(zhì)。宜確定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)/酸/化學(xué)物質(zhì)制造商的說(shuō)明和有關(guān)地方法規(guī)。處理營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、酸和化學(xué)物質(zhì)時(shí)宜使用防護(hù)裝備、手套和護(hù)目鏡。在農(nóng)業(yè)環(huán)境中，宜穿防護(hù)鞋。任何手動(dòng)閥門的開(kāi)啟或關(guān)閉都宜是漸進(jìn)的，以防止水錘對(duì)系統(tǒng)的損壞。7灌溉首部7.1概述灌溉首部宜包括手動(dòng)閥、空氣安全閥、液壓閥、水表、壓力表、調(diào)壓器、過(guò)濾器、自動(dòng)化管件及其他配件，見(jiàn)圖1。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：2泵站3空氣閥門4壓力表25止回閥6減震器7手動(dòng)閥門8主過(guò)濾裝置9主過(guò)濾自動(dòng)排水閥11液壓閥12二次過(guò)濾裝置13定量加料器14肥料箱7.2水表15灌溉控制器18配水管19活動(dòng)閥（真空破解器）20滴管管線21沖洗閥22沖洗歧管23肥料網(wǎng)眼圖1灌溉首部圖水表提供有關(guān)灌水強(qiáng)度的信息，這對(duì)于灌溉制度和滴管堵塞的監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。渦輪流量計(jì)是農(nóng)業(yè)宜用中最常見(jiàn)的類型。為了檢測(cè)灌溉系統(tǒng)中的堵塞或泄漏，宜經(jīng)常檢查系統(tǒng)流量。流量隨時(shí)間的變化可以表明堵塞。在檢查流量之前，宜確認(rèn)系統(tǒng)壓力符合設(shè)計(jì)要求。為了獲得準(zhǔn)確和有用的滴灌系統(tǒng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的操作壓力宜與最初設(shè)計(jì)的相同。如果允許操作壓力變化，則獲得的流量將是有效的，但對(duì)于堵塞檢測(cè)而言，沒(méi)有可比性。7.3閥門7.3.1概述在灌溉系統(tǒng)中，需要精確控制整個(gè)系統(tǒng)的流量和壓力，以保證高效、及時(shí)的供水，因此閥門的選擇和放置宜合理。在不同條件下，閥門在控制壓力、流量和分配方面發(fā)揮關(guān)鍵作用，可以優(yōu)化性能，方便管理，減少維護(hù)要求。不建議使用尺寸過(guò)大的閥門，因?yàn)樗鼤?huì)降低流速，也不建議使用尺寸過(guò)小的閥門，因?yàn)樗鼤?huì)限制流量，導(dǎo)致壓力損失過(guò)大。7.3.2滴灌系統(tǒng)中使用的閥門類型7.3.2.1手動(dòng)控制閥以下是滴灌系統(tǒng)中常用的手動(dòng)控制閥類型。a)球閥球閥是一種四分之一轉(zhuǎn)的閥門。在球閥中，關(guān)閉機(jī)構(gòu)是一個(gè)球體(球)，中間有一個(gè)端口，連接到與之對(duì)齊的杠桿，顯示閥門的位置。旋轉(zhuǎn)杠桿使球體轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣當(dāng)端口與管道在一條線上時(shí)，就會(huì)發(fā)生流動(dòng)，當(dāng)垂直于管道時(shí)流動(dòng)停止。b)蝶閥蝶閥是一種四分之一轉(zhuǎn)的閥門。其工作原理與球閥相似。關(guān)閉機(jī)構(gòu)采用位于閥門中心的閥瓣的形式。一根與杠桿或輪子相連的桿穿過(guò)閥瓣的中間，旋轉(zhuǎn)杠桿，使閥瓣與流體平行或垂直。與球閥不同，蝶閥中的閥瓣總是存在于流體中，因此無(wú)論閥門位置如何，在流體中總會(huì)引起輕微的2壓降。閘閥通過(guò)將閘板（楔板）從流體通道中抬起而開(kāi)啟。當(dāng)閘閥全開(kāi)時(shí)，流路中沒(méi)有障礙物，產(chǎn)生極低的摩擦損失。閘閥設(shè)計(jì)成全開(kāi)或全關(guān)，不能用于調(diào)節(jié)流量。d)球形閥門球形閥門通過(guò)使用手輪的螺旋作用來(lái)操作，可以用最小的摩擦損失來(lái)調(diào)節(jié)流量或壓力。它由一個(gè)可移動(dòng)的圓盤塞與位于流道中的固定環(huán)對(duì)齊組成。7.3.2.2止回閥（單向閥）7.3.2.2.1概述止回閥的作用是防止水流向與期望方向相反的方向。止回閥有多種用途。——安裝在高海拔田地抽水的泵出口處，保護(hù)泵不受水錘反波的沖擊。——當(dāng)安裝在過(guò)濾器的出口時(shí)，將水輸送到較高的田地，防止水通過(guò)系統(tǒng)的首部組件回流。——在灌溉系統(tǒng)中，當(dāng)安裝在計(jì)量裝置的上游時(shí)，防止肥料和化學(xué)物質(zhì)滲入水源。——當(dāng)安裝在泵的進(jìn)口管道上時(shí)，作為底閥，啟動(dòng)進(jìn)口管道。7.3.2.2.2防回流閥回流是液體流入飲用水供宜系統(tǒng)的不希望的反向流動(dòng)。防回流裝置旨在防止這種情況發(fā)生。7.3.2.3液壓操作，隔膜驅(qū)動(dòng)控制閥根據(jù)閥門控制回路的布局，液壓操作的隔膜驅(qū)動(dòng)控制閥可以用于不同的用途。a)液壓控制閥液壓控制閥根據(jù)本地或遠(yuǎn)程壓力信號(hào)開(kāi)啟和關(guān)閉。b)減壓閥（PRV）無(wú)論需求如何波動(dòng)，PRV都可以將較高的上游壓力降低到較低的恒定下游壓力，并在管道壓力下降時(shí)完全打開(kāi)。為了實(shí)現(xiàn)最佳操作，PRV兩端的壓力比不宜高于1:4。c)恒壓閥恒壓閥能實(shí)現(xiàn)兩種單獨(dú)的功能：——當(dāng)直線安裝時(shí)，無(wú)論流量波動(dòng)或下游壓力變化，它都能維持最低預(yù)設(shè)的上游壓力。——當(dāng)作為循環(huán)閥安裝時(shí)，它可以釋放超過(guò)預(yù)設(shè)的管道壓力。d)減壓和恒壓閥減壓和恒壓閥能同時(shí)完成兩種獨(dú)立的功能。無(wú)論流量波動(dòng)或下游壓力變化，它都能維持最小預(yù)設(shè)的上游壓力，無(wú)論流量波動(dòng)或上游壓力過(guò)大，它都能防止下游壓力超過(guò)最大預(yù)設(shè)壓力。e)壓力釋放閥當(dāng)管道壓力超過(guò)預(yù)設(shè)最大值時(shí)，壓力釋放閥可以釋放過(guò)大的管壓。當(dāng)系統(tǒng)壓力上升時(shí)，它會(huì)立即做出反宜，準(zhǔn)確且具有高重復(fù)性地完全開(kāi)啟。f)喘振預(yù)測(cè)閥3喘振預(yù)測(cè)閥是一種離線閥，可感宜管壓。當(dāng)泵突然停止時(shí)管壓下降，它會(huì)打開(kāi)。預(yù)開(kāi)閥消散返回的高壓波，消除喘振。這種閥門還可以釋放過(guò)高的系統(tǒng)壓力。7.3.2.4增壓泵控制閥增壓泵控制閥是一種雙腔主動(dòng)止回閥，根據(jù)電信號(hào)完全開(kāi)啟或關(guān)閉。它在泵啟動(dòng)和停止期間將泵與系統(tǒng)隔離，以防止主管路浪涌。8過(guò)濾系統(tǒng)滴灌系統(tǒng)宜包括符合ISO9912-1、ISO9912-2、ISO9912-3和ISO9912-4規(guī)定的過(guò)濾器。9設(shè)計(jì)9.1概述承壓灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)集成了從水源到農(nóng)田灌溉系統(tǒng)所需的所有部件。9.2設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)是一個(gè)過(guò)程的結(jié)果，包括收集有關(guān)土壤、水、作物田地形狀等數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)之前，宜將收集到的數(shù)據(jù)加以實(shí)施。9.3水源設(shè)計(jì)9.3.1地表水源設(shè)計(jì)全球水資源處于穩(wěn)定狀態(tài)，甚至正在減少。預(yù)計(jì)今后在灌溉用水供宜中所占份額越來(lái)越大的水源將是經(jīng)過(guò)處理的廢水。在地表水源的規(guī)劃中，設(shè)計(jì)者宜考慮的因素是農(nóng)業(yè)中發(fā)生的動(dòng)態(tài)變化，以及9.4中指出的那些因素。9.3.2設(shè)計(jì)因素在設(shè)計(jì)二次水源（熱水、咸淡水和污水）時(shí)宜考慮的因素有：——農(nóng)作物；——?dú)夂驐l件；——水質(zhì)。在開(kāi)始設(shè)計(jì)前，宜盡量收集不同來(lái)源的水質(zhì)資料:——水源；——水質(zhì)；——農(nóng)作物類型；——土壤。9.3.3水質(zhì)的變化在所有水源中，水質(zhì)的變化每天甚至每年都會(huì)發(fā)生。9.3.4處理過(guò)的廢水(TWW)見(jiàn)ISO16075-1中的定義。9.3.5在開(kāi)始設(shè)計(jì)之前考慮的參數(shù)宜考慮以下參數(shù):——水源處理；4——水源內(nèi)抽水點(diǎn)的位置；——水源過(guò)濾；——灌溉首部過(guò)濾；——檢查裝置（過(guò)濾器）宜靠近檢測(cè)區(qū)域；——監(jiān)控；——從水源到灌溉區(qū)的管網(wǎng)；——在不同地區(qū)的副總水管；——灌溉系統(tǒng)（主要是滴灌）；——物理處理（見(jiàn)ISO20419:2018，第10章——化學(xué)處理（見(jiàn)ISO20419:2018，第11章）。9.3.6從河流中抽水在決定從河流抽水的位置之前，宜收集有關(guān)水流速度的信息。當(dāng)從河流抽水時(shí)，水不宜直接輸送到田地，而宜通過(guò)一個(gè)可操作的池塘。水宜從操作池的頂部抽出。池塘容量的沉降宜根據(jù)維持2h至6h所需的總量來(lái)設(shè)計(jì)。9.3.7從灌溉渠中抽水灌溉渠的流速隨季節(jié)和農(nóng)民的用水量而變化。低流速會(huì)導(dǎo)致藻類和浮游動(dòng)物的生長(zhǎng)（取決于水溫）。這種水源的處理與水庫(kù)的處理類似。9.3.8影響地表水源水質(zhì)的因素在水庫(kù)中，抽水點(diǎn)宜防止有機(jī)物質(zhì)（如樹(shù)葉）的懸浮。從水庫(kù)抽水，宜在地表以下1米至底部以上1米之間抽水。為了獲得更好的水質(zhì)，宜使用浮動(dòng)裝置從水庫(kù)頂部抽水。水混合系統(tǒng)可用于防止藻類生長(zhǎng)，從而改善水質(zhì)。9.3.9水庫(kù)中的魚(yú)可以使用特定種類的魚(yú)來(lái)幫助減少水庫(kù)中藻類和浮游動(dòng)物的數(shù)量。9.4灌溉系統(tǒng)中的管網(wǎng)設(shè)計(jì)在灌溉管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，宜考慮三個(gè)因素：——管道耐化學(xué)性。9.5流速主管和集水管流速是防止管網(wǎng)堵塞的主要因素。在低流速下，降水建立在管道上，并像“灌木”一樣積聚有機(jī)質(zhì)。積垢導(dǎo)致壓力降低，灌溉無(wú)效，滴管管線和收集器堵塞。在設(shè)計(jì)中，宜考慮到主管的速度為1.5m/s~2.5m/s，集熱器的速度為1.0m/s。9.6灌溉首部系統(tǒng)位置建議將現(xiàn)場(chǎng)控制頭設(shè)置在地塊最高點(diǎn)。9.7空氣閥和真空閥空氣閥和真空閥的設(shè)計(jì)宜防止系統(tǒng)出現(xiàn)空氣問(wèn)題。如果場(chǎng)地的地形要求，宜防止橫向和副管排水到地塊的較低點(diǎn)，以避免樹(shù)木死亡。真空閥宜安裝在向滴管（副管）輸水的管道上，見(jiàn)ISO9635-4。9.8過(guò)濾方法見(jiàn)ISO9912-1,ISO9912-2,ISO9912-3和ISO9912-4。9.9主管和相關(guān)設(shè)備的類型宜根據(jù)管徑、水質(zhì)和所需的化學(xué)處理來(lái)選擇主管的類型。主管的坡度宜與灌溉系統(tǒng)的運(yùn)行壓力相適由于主管造成的壓力損失宜盡可能低。鋪設(shè)主管后，宜保證以下幾點(diǎn)：——主管在直徑及位置上均按示意圖鋪設(shè)；——連接處和焊縫沒(méi)有泄漏。對(duì)于地下滴灌，宜保證接頭不允許漏水。管徑的選擇宜根據(jù)當(dāng)前的壓力、流量和經(jīng)濟(jì)性考慮，同時(shí)考慮到系統(tǒng)沖洗時(shí)管道的壓力損失、水錘阻力和流速。在配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，宜考慮所有的設(shè)計(jì)參數(shù)，如水質(zhì)、流速等，以防止在管道中產(chǎn)生生物膜。在地形中，干管和配水管宜位于地形的最高點(diǎn)。為了防止從主管和副管向地塊邊緣排水，這可能會(huì)對(duì)地塊中最后的樹(shù)木造成損害，宜根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的壓力水平使用無(wú)泄漏閥。宜該咨詢專業(yè)人士。在設(shè)計(jì)時(shí)，宜與系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員協(xié)商流量和速度，以確定管道中的沖洗速度。在供水系統(tǒng)中，由于不涉及化學(xué)處理，所有類型的主管都可以使用。在地表/地下滴灌時(shí)，聚乙烯或PVC管可以使用，因?yàn)橛写罅可婕盎瘜W(xué)處理。9.10灌溉方法宜根據(jù)農(nóng)作物和土壤類型選擇地表灌溉或地下灌溉。9.11滴管流量滴管的流量宜根據(jù)土壤、灌溉次數(shù)和農(nóng)作物種類來(lái)選擇。9.12滴管長(zhǎng)度9.12.1飲用水滴管長(zhǎng)度宜符合制造商的建議。9.12.2廢水若采用二次水質(zhì)，最佳滴管長(zhǎng)度不宜超過(guò)100m~150m。由于流量低，較長(zhǎng)的滴管會(huì)在灌溉系統(tǒng)中造成較高的淤積。這種影響很大程度上取決于管徑、流量、滴管類型、間距、進(jìn)口壓力等。這里的主導(dǎo)因素不是灌溉過(guò)程中管網(wǎng)中的流速，而是灌溉系統(tǒng)中沖洗滴管和供水管網(wǎng)時(shí)的流速。9.13主管、二次配管及接頭主管、二次配管及接頭的公稱壓力宜考慮灌溉系統(tǒng)的最大靜壓力和運(yùn)行壓力。10監(jiān)測(cè)10.1概述灌溉系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的主要目標(biāo)宜是操作和控制灌溉系統(tǒng)的正常運(yùn)作。10.2農(nóng)作物數(shù)據(jù)灌溉水量宜根據(jù)以下數(shù)據(jù)確定：日蒸散量、作物系數(shù)、田間種植歷史以及對(duì)熱或霜的敏感性等特殊6條件。10.3土壤濕度監(jiān)測(cè)土壤濕度測(cè)量?jī)x宜位于植物之間、土壤中、不同深度之間，來(lái)測(cè)量土壤濕度。10.4監(jiān)測(cè)水水表宜安裝在灌溉首部，靠近灌溉系統(tǒng)。水表測(cè)量灌溉循環(huán)中使用的水量。10.5氣象站氣象站宜設(shè)置在開(kāi)闊的區(qū)域，以適宜灌區(qū)的天氣條件。氣象站監(jiān)測(cè)風(fēng)速、輻射、溫度、空氣濕度和降雨量，讓農(nóng)民在灌溉周期方面做出正確的決定。11.化學(xué)注入系統(tǒng)設(shè)計(jì)11.1概述化學(xué)注入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)宜包括注入器類型和容量的選擇。如果注入系統(tǒng)用于施肥，則注入裝置的大小宜適合這種用途，因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的注入速率通常比液氯或酸等化學(xué)物質(zhì)的注入速率高得多。任何與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氯或酸接觸的部件都宜耐腐蝕。一些地區(qū)要求使用特定類型的農(nóng)藥注入器。宜確定當(dāng)?shù)胤珊突瘜W(xué)制品標(biāo)簽要求。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)可以通過(guò)各種方法注入加壓注入系統(tǒng)。不同的制造商提供全面的計(jì)量系統(tǒng)陣列，以確保精確的營(yíng)養(yǎng)輸送任何作物，地塊大小和宜用。11.2加肥灌溉加肥灌溉（向植物注入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)）是一種有效的方法，通過(guò)根據(jù)植物特定的、不斷變化的需求給植物供養(yǎng)，從而提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。施肥宜包括三個(gè)階段：——溶解可溶性肥料（如需要）；——按所需的劑量比例注入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；——將精確劑量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送到植物的根區(qū)。11.3化學(xué)灌溉化學(xué)灌溉（注入化學(xué)品以防止或減少滴管堵塞）可以通過(guò)添加氯、過(guò)氧化氫、酸或其他滴管清潔化學(xué)品，或注入用于作物和土壤的化學(xué)品（除草劑、殺蟲(chóng)劑和其他）來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于滴管內(nèi)的水通道比較小，容易堵塞；因此，除過(guò)濾外，還宜考慮注入化學(xué)品以控制滴管堵塞的可能性。11.4定量加料器一個(gè)定量加料器既可加肥灌溉又可化學(xué)灌溉。11.5加肥灌溉和/或化學(xué)灌溉的優(yōu)點(diǎn)加肥灌溉和/或化學(xué)灌溉（化學(xué)處理）的優(yōu)點(diǎn)見(jiàn)ISO20419:2018第11章。11.6化學(xué)宜用裝置11.6.1概述加肥灌溉是通過(guò)灌溉系統(tǒng)提供肥料。化學(xué)灌溉是指通過(guò)灌溉系統(tǒng)提供化學(xué)物質(zhì)。這些可以與11.6.2至11.6.6中所述的裝置一起使用。711.6.2肥料箱肥料箱將水與肥料混合以進(jìn)行定量施肥。它由灌溉系統(tǒng)中的液壓驅(qū)動(dòng)，不需要外部能源。11.6.3液力肥泵液力肥泵是通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)，將肥料注入灌溉系統(tǒng)。它的直線液壓活塞由灌溉系統(tǒng)中的液壓提供動(dòng)力，不需要任何其他能源。11.6.4文丘里注肥器文丘里注肥器利用灌溉系統(tǒng)中的超壓在注肥器喉部產(chǎn)生真空。這種真空有效地將產(chǎn)品注入加壓水管，從而無(wú)需單獨(dú)的化學(xué)注入泵。11.6.5電動(dòng)注入泵電動(dòng)注入泵可用于將肥料注入灌溉系統(tǒng)。11.6.6液力注肥器液力注肥器直接或按比例向流經(jīng)灌溉系統(tǒng)的水流施用肥料和化學(xué)品。12.1概述宜設(shè)置泵站從水源（地下、河流、湖泊等）抽水并給灌溉系統(tǒng)加壓。12.2泵的能量來(lái)源泵的能量來(lái)源的類型將取決于當(dāng)?shù)啬茉吹目捎眯院涂杉靶浴Ｔ诖蠖鄶?shù)情況下，電力是首選，因?yàn)樗鼫p少了勞動(dòng)力需求，提高了效率，從而降低了能源成本。三相電源通常需要運(yùn)行超過(guò)7.5kw的灌溉泵。如果無(wú)法用電，可以使用柴油、汽油、天然氣、丙烷或太陽(yáng)能等替代能源。最常見(jiàn)的替代品是小型泵的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和大型泵的柴油或天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。12.3泵的類型在大多數(shù)灌溉宜用中，使用離心泵。離心泵是一種旋轉(zhuǎn)動(dòng)力泵，它通過(guò)旋轉(zhuǎn)的葉輪向水中增加能量。它可以是水平軸或垂直軸（包括潛水泵）。水平泵更常用于從地表水源抽水，如池塘。12.4泵性能在選擇用于灌溉的水泵時(shí)，宜考慮以下基本因素：——為避免汽蝕，泵所需的凈正吸入水頭（NPSH）。對(duì)于給定的離心泵模型以其規(guī)定速度運(yùn)行，灌溉系統(tǒng)流量將影響泵的總揚(yáng)程、效率和凈正吸入揚(yáng)程要求。宜確保泵能夠高效地達(dá)到所需的流量和總揚(yáng)程值。獲得泵的性能曲線，如果不充分，則進(jìn)行修改——僅節(jié)省的能源就可以輕松支付所需的升級(jí)費(fèi)用，這也將改善系統(tǒng)運(yùn)行和作物產(chǎn)量，從而縮短投資回報(bào)率（ROI）。812.5泵的選擇宜根據(jù)灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定所需的泵工作負(fù)荷（或工作點(diǎn)）。工作點(diǎn)是泵曲線與管路系統(tǒng)曲線相交的結(jié)果。最佳工作點(diǎn)（BOP）宜與最高效率點(diǎn)重合。宜選擇在工作點(diǎn)提供高效率的泵。為防止汽蝕，宜選擇比泵必需汽蝕余量至少高2m的泵。根據(jù)系統(tǒng)流量的不同，泵所要求的凈冷值也不同。泵的工作點(diǎn)離最佳工作點(diǎn)越遠(yuǎn)，運(yùn)行成本越高，效率越低，壽命越短。宜考慮以下主要因素：——泵將如何安裝；——泵的總動(dòng)力揚(yáng)程是多少；——在流量和總動(dòng)力揚(yáng)程方面要求的性能。這些信息可以在每個(gè)泵的獨(dú)特泵曲線上獲得。12.6約束條件泵的運(yùn)行限制會(huì)影響供水，宜考慮進(jìn)行有效的規(guī)劃。常見(jiàn)的約束包括：——在一天的某些時(shí)間內(nèi)，水泵不能正常運(yùn)行的能量限制；——經(jīng)濟(jì)限制，由于在某些時(shí)間（一周中的幾天或一天中的幾個(gè)小時(shí)）的電力成本過(guò)高，導(dǎo)致泵無(wú)法運(yùn)行；——時(shí)間限制，即水源在一周的特定時(shí)間或天數(shù)不可用，例如由于不同種植者之間共享水資源的調(diào)度。為了延長(zhǎng)泵的使用壽命，宜盡可能連續(xù)和均勻地運(yùn)行（例如，不間斷運(yùn)行，沒(méi)有極端的流量變化）。為保證流量穩(wěn)定，各灌區(qū)的流量宜盡量相等。在可能的情況下，最小區(qū)域的流量不宜低于最大區(qū)域消耗量的75%。12.7性能曲線泵的數(shù)據(jù)文件宜在泵的整個(gè)使用壽命期間保持可用。泵的性能曲線取決于泵的設(shè)計(jì)和旋轉(zhuǎn)速度，并與泵的流量、總動(dòng)力揚(yáng)程、效率、軸的機(jī)械功率要求和凈正吸入揚(yáng)程要求有關(guān)。13操作13.1當(dāng)開(kāi)始灌溉季和整個(gè)灌溉季時(shí)，宜做一些檢查。13.2檢查系統(tǒng)沿路壓力宜檢查以下各點(diǎn)的壓力：——控制頭入口；——前后過(guò)濾器；——控制水頭輸出端；——主管入口；——主管末端和副管入口；——滴管入口；——滴管末端。13.3設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的比較在系統(tǒng)的不同位置驗(yàn)算壓力的基本原理是比較設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)位置。壓力的變化可以提供有關(guān)灌溉系統(tǒng)的實(shí)時(shí)信息，以及改善系統(tǒng)運(yùn)行所需的措施。14培訓(xùn)14.1概述根據(jù)作物需求之間以及灌溉系統(tǒng)之間的變化，宜對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。14.2培訓(xùn)問(wèn)題——土壤-水-植物的關(guān)系——來(lái)自灌溉系統(tǒng)的新要求，如脈沖灌溉，防止真空狀況——灌溉系統(tǒng)中的空氣特性——壓力變化及其對(duì)灌溉系統(tǒng)的影響——化學(xué)灌溉和加肥灌溉的新方法——控制傳感器15不活躍時(shí)期15.1概述如果一個(gè)滴灌系統(tǒng)預(yù)計(jì)將處于不活動(dòng)狀態(tài)超過(guò)兩個(gè)月，它宜該準(zhǔn)備承受不活躍的時(shí)期。這宜包括：——沖洗主管、次級(jí)集水管及排水。——沖洗和清除滴管中的水。水宜該從最低點(diǎn)放出來(lái)。15.2凍結(jié)危害在凍結(jié)警報(bào)的情況下，宜沖洗所有管道和滴管，并清洗過(guò)濾器。閥門、水表、過(guò)濾器、化學(xué)灌溉設(shè)備、壓力調(diào)節(jié)器和控制系統(tǒng)的管道宜排空。16系統(tǒng)啟動(dòng)程序閥門宜小心打開(kāi)，并檢查主管、副管和集水管的泄漏情況。宜檢查控制頭系統(tǒng)的所有部件是否正常工作。17低壓滴灌系統(tǒng)（LPS）17.1概述低壓滴灌系統(tǒng)可以在非加壓灌溉的條件下實(shí)現(xiàn)滴灌的優(yōu)點(diǎn)。家庭滴灌系統(tǒng)（FDS）宜達(dá)到10,13kPa（1m壓力/0,1atm）。對(duì)于大型地塊，壓力宜達(dá)到20,26kPa至30,39kPa[2m至3m/(0,2-0,3)atm]。17.2泵宜使用泵將水從水源抽到系統(tǒng)（水箱）。是否需要水泵取決于地塊大小和地形。在低壓滴灌中，即使需要泵也不是必不可少的，因?yàn)樗淇梢允謩?dòng)填充。18家庭滴灌系統(tǒng)（FDS）18.1概述對(duì)于家庭大小的地塊，可以使用FDS。FDS宜以重力為基礎(chǔ)，不需要任何能源來(lái)運(yùn)行。這種類型的系統(tǒng)宜根據(jù)250m2至10000m2（1公頃）的地塊大小進(jìn)行調(diào)整。18.2FDS的優(yōu)點(diǎn)——提高產(chǎn)量和質(zhì)量——價(jià)格合理，成本效益高——節(jié)省勞動(dòng)力，不需要電力/能源——加強(qiáng)利用現(xiàn)有資源——防止水流失，深層滲透，淋濾和土壤侵蝕——最大限度地提高用水效率——支持多季節(jié)宜用——操作維護(hù)方便——不需要特殊技能或以往經(jīng)驗(yàn)——可根據(jù)社區(qū)需要選擇大型項(xiàng)目。18.3FDS局限性——對(duì)水質(zhì)敏感——對(duì)固體肥料敏感——宜注意能夠滲透到滴管管線并堵塞系統(tǒng)的土壤類型18.4FDS組件FDS系統(tǒng)宜包括以下組成部分：——閥門；——滴管；——連接器和附件；——詳細(xì)說(shuō)明。18.5技術(shù)支持和農(nóng)藝培訓(xùn)宜向小農(nóng)經(jīng)營(yíng)者提供維護(hù)和培訓(xùn)。18.6操作宜適用與承壓滴灌系統(tǒng)操作有關(guān)的相同指導(dǎo)方針。18.7儲(chǔ)存與承壓滴灌系統(tǒng)的儲(chǔ)存有關(guān)的指導(dǎo)方針也宜適用。18.8培訓(xùn)與承壓滴灌系統(tǒng)培訓(xùn)相關(guān)的指導(dǎo)方針也宜適用。參考文獻(xiàn)[