農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備 承壓灌溉系統(tǒng)實施指南 第2部分：滴灌 征求意見稿

農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備承壓灌溉系統(tǒng)實施指南第2部分：滴灌本文件為承壓滴灌系統(tǒng)的實施提供了指南。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有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語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)部機構(gòu)的滴管(3.3)，。3.2化學(xué)灌溉chemigation通過灌溉系統(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?！緛碓?ISO9261:2004,3.1】3.4加肥灌溉fertigation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?！緛碓矗篒SO9261:2004,3.3】3.6恒流式滴頭regulatedemitter滴灌管emittingpipe2壓力補償式滴頭/滴灌管。進(jìn)水口壓力在制造廠規(guī)定的范圍內(nèi)變化時，流量相對保持不變的滴頭/滴灌管?！緛碓矗篒SO9261:2004,3.7】3.7恒流式不滴漏滴管regulatednon-leakagedripper補償不滴漏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，流量為零的滴頭/滴灌管?！緛碓矗篒SO9261:2004,3.9,有修改】3.8非恒流式滴管unregulateddripper無壓力補償式滴頭。流量隨進(jìn)水口壓力變化而變化的滴頭/滴灌管?！緛碓矗篒SO9261:2004,3.10】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——處理過的廢水（TWW）——淡化水。灌溉系統(tǒng)的許多現(xiàn)有和潛在水源來自地表水，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帶來生物危害，以及淤泥。如果TWW被認(rèn)為是一個來源，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，宜測量鐵、錳、硫化氫、pH值、可溶性鹽、硬度和堿度水平，因為高于可接受的灌溉水質(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灌溉系統(tǒng)，從泵到過濾器、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，并在不造成過度壓力損失或增益的情況下輸送水。PVC管道可用于整個系統(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)計和安裝系統(tǒng)時，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固定，以避免以后的重大維修問題。在作物生長初期后，宜進(jìn)行持續(xù)養(yǎng)護(hù)。在灌溉設(shè)計中，管道尺寸是根據(jù)水質(zhì)、水流速度、經(jīng)濟因素、摩擦損失、水錘效宜和沖洗問題來確定的。隨著管道尺寸的增加，摩擦損失會減少（降低泵送成本）但初始成本會增加。如果水質(zhì)較差，特別是廢水，設(shè)計人員宜考慮增加主、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)則的場地形狀很常見。在規(guī)劃階段，宜注意適當(dāng)確定場地形狀變化的副管和配水管的尺寸。不規(guī)則形狀場地的副管和配水管是根據(jù)滴管的實際流量設(shè)計的。管道系統(tǒng)的設(shè)計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)計目標(biāo)可能導(dǎo)致選擇的管道直徑與正常運行的設(shè)計過程中選擇的管道直徑不同。這是因為在主管、副管或配水管的任何部分中達(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)計過程從最后一個設(shè)備開始，一直到首部系統(tǒng)。在滴管設(shè)計中，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）。4.3.3天氣條件4.3.3.1概述對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)。一個典型的滴灌系統(tǒng)包括數(shù)千個滴管。每個滴管宜耐用的，耐堵塞，并在相同的條件和時間內(nèi)，水流體積宜相同。良好的滴頭設(shè)計能提高其長期無故障性能。在確定潤濕模式和防止徑流或深滲時，宜考慮滴管的流量、工作壓力和間距。一個正確操作和維護(hù)的滴灌系統(tǒng)，不通過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，從第一個橫向滴管到最后一個，非恒流式滴管通過保持設(shè)計和安裝的有限差流量（理想值為10%，或符合國家標(biāo)準(zhǔn)）來提供均勻的灌溉。滴管流量、管道內(nèi)徑、滴管間距和滴管設(shè)計決定了滴管內(nèi)的壓頭損失。海拔的不同也會影響系統(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)，恒流式滴管通過保持恒定的流量來提供均勻的灌溉。恒流式滴管包含一個膜片，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。由于采用自由浮動膜片，滴管動作精確、即時、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寬闊的水路被沖走，或增加壓差。這導(dǎo)致隔膜暫時增加流出水的橫截面面積，從而將污垢沖洗出系統(tǒng)。膜片的運動在水路內(nèi)保持恒定的壓差，從而在很寬的壓力范圍內(nèi)實現(xiàn)均勻的流量。無論滴管管線長度如何（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，它充當(dāng)排水系統(tǒng)。如果顆粒在負(fù)壓下被吸入滴管，可能會導(dǎo)致滴管堵塞。為了克服這個問題，防虹吸滴管的機構(gòu)在系統(tǒng)不加壓時密封滴管，從而防止污染物進(jìn)入系統(tǒng)。當(dāng)管道排空時，污染物也會被吸入管道，形成真空，將污垢從洞吸到滴管上，可能會堵塞管道。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，補償不滴漏(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充，從而使灌溉更加均勻。當(dāng)?shù)匦纹露却笥?%時，建議使用壓力補償式滴管。CNL滴管對堵塞更敏感，需要更頻繁的維護(hù)程序，特別是對過度或非充分灌溉敏感的作物。對于地下系統(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。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。管上壓力補償(PC)滴管可用于在整個生長區(qū)域精確、高效和均勻的流量分配，并具有對常見化學(xué)品和營養(yǎng)物質(zhì)的高抗性。6滴灌安全滴灌系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、操作、維護(hù)和故障排除時：——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：——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)，營養(yǎng)物質(zhì)、酸和化學(xué)物質(zhì)會造成嚴(yán)重傷害甚至死亡。它們還會破壞作物、土壤和灌溉系統(tǒng)，以及環(huán)境。種植者宜負(fù)責(zé)正確處理營養(yǎng)物質(zhì)、酸和化學(xué)物質(zhì)。宜確定營養(yǎng)物質(zhì)/酸/化學(xué)物質(zhì)制造商的說明和有關(guān)地方法規(guī)。處理營養(yǎng)物質(zhì)、酸和化學(xué)物質(zhì)時宜使用防護(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。任何手動閥門的開啟或關(guān)閉都宜是漸進(jìn)的，以防止水錘對系統(tǒng)的損壞。7灌溉首部7.1概述灌溉首部宜包括手動閥、空氣安全閥、液壓閥、水表、壓力表、調(diào)壓器、過濾器、自動化管件及其他配件，見圖1。標(biāo)引序號說明：2泵站3空氣閥門4壓力表25止回閥6減震器7手動閥門8主過濾裝置9主過濾自動排水閥11液壓閥12二次過濾裝置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)灌水強度的信息，這對于灌溉制度和滴管堵塞的監(jiān)測至關(guān)重要。渦輪流量計是農(nóng)業(yè)宜用中最常見的類型。為了檢測灌溉系統(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，但對于堵塞檢測而言，沒有可比性。7.3閥門7.3.1概述在灌溉系統(tǒng)中，需要精確控制整個系統(tǒng)的流量和壓力，以保證高效、及時的供水，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。不建議使用尺寸過大的閥門，因為它會降低流速，也不建議使用尺寸過小的閥門，因為它會限制流量，導(dǎo)致壓力損失過大。7.3.2滴灌系統(tǒng)中使用的閥門類型7.3.2.1手動控制閥以下是滴灌系統(tǒng)中常用的手動控制閥類型。a)球閥球閥是一種四分之一轉(zhuǎn)的閥門。在球閥中，關(guān)閉機構(gòu)是一個球體(球)，中間有一個端口，連接到與之對齊的杠桿，顯示閥門的位置。旋轉(zhuǎn)杠桿使球體轉(zhuǎn)動，這樣當(dāng)端口與管道在一條線上時，就會發(fā)生流動，當(dāng)垂直于管道時流動停止。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，因此無論閥門位置如何，在流體中總會引起輕微的2壓降。閘閥通過將閘板（楔板）從流體通道中抬起而開啟。當(dāng)閘閥全開時，流路中沒有障礙物，產(chǎn)生極低的摩擦損失。閘閥設(shè)計成全開或全關(guān)，不能用于調(diào)節(jié)流量。d)球形閥門球形閥門通過使用手輪的螺旋作用來操作，可以用最小的摩擦損失來調(diào)節(jié)流量或壓力。它由一個可移動的圓盤塞與位于流道中的固定環(huán)對齊組成。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?！惭b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?！?dāng)安裝在過濾器的出口時，將水輸送到較高的田地，防止水通過系統(tǒng)的首部組件回流?！诠喔认到y(tǒng)中，當(dāng)安裝在計量裝置的上游時，防止肥料和化學(xué)物質(zhì)滲入水源?！?dāng)安裝在泵的進(jìn)口管道上時，作為底閥，啟動進(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。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)程壓力信號開啟和關(guān)閉。b)減壓閥（PRV）無論需求如何波動，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完全打開。為了實現(xiàn)最佳操作，PRV兩端的壓力比不宜高于1:4。c)恒壓閥恒壓閥能實現(xiàn)兩種單獨的功能：——當(dāng)直線安裝時，無論流量波動或下游壓力變化，它都能維持最低預(yù)設(shè)的上游壓力?！?dāng)作為循環(huán)閥安裝時，它可以釋放超過預(yù)設(shè)的管道壓力。d)減壓和恒壓閥減壓和恒壓閥能同時完成兩種獨立的功能。無論流量波動或下游壓力變化，它都能維持最小預(yù)設(shè)的上游壓力，無論流量波動或上游壓力過大，它都能防止下游壓力超過最大預(yù)設(shè)壓力。e)壓力釋放閥當(dāng)管道壓力超過預(yù)設(shè)最大值時，壓力釋放閥可以釋放過大的管壓。當(dāng)系統(tǒng)壓力上升時，它會立即做出反宜，準(zhǔn)確且具有高重復(fù)性地完全開啟。f)喘振預(yù)測閥3喘振預(yù)測閥是一種離線閥，可感宜管壓。當(dāng)泵突然停止時管壓下降，它會打開。預(yù)開閥消散返回的高壓波，消除喘振。這種閥門還可以釋放過高的系統(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止回閥，根據(jù)電信號完全開啟或關(guān)閉。它在泵啟動和停止期間將泵與系統(tǒng)隔離，以防止主管路浪涌。8過濾系統(tǒng)滴灌系統(tǒng)宜包括符合ISO9912-1、ISO9912-2、ISO9912-3和ISO9912-4規(guī)定的過濾器。9設(shè)計9.1概述承壓灌溉系統(tǒng)的設(shè)計集成了從水源到農(nóng)田灌溉系統(tǒng)所需的所有部件。9.2設(shè)計原則設(shè)計是一個過程的結(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)計人員在設(shè)計液壓系統(tǒng)之前，宜將收集到的數(shù)據(jù)加以實施。9.3水源設(shè)計9.3.1地表水源設(shè)計全球水資源處于穩(wěn)定狀態(tài)，甚至正在減少。預(yù)計今后在灌溉用水供宜中所占份額越來越大的水源將是經(jīng)過處理的廢水。在地表水源的規(guī)劃中，設(shè)計者宜考慮的因素是農(nóng)業(yè)中發(fā)生的動態(tài)變化，以及9.4中指出的那些因素。9.3.2設(shè)計因素在設(shè)計二次水源（熱水、咸淡水和污水）時宜考慮的因素有：——農(nóng)作物；——氣候條件；——水質(zhì)。在開始設(shè)計前，宜盡量收集不同來源的水質(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發(fā)生。9.3.4處理過的廢水(TWW)見ISO16075-1中的定義。9.3.5在開始設(shè)計之前考慮的參數(shù)宜考慮以下參數(shù):——水源處理；4——水源內(nèi)抽水點的位置；——水源過濾；——灌溉首部過濾；——檢查裝置（過濾器）宜靠近檢測區(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ISO20419:2018，第10章——化學(xué)處理（見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，水不宜直接輸送到田地，而宜通過一個可操作的池塘。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所需的總量來設(shè)計。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。低流速會導(dǎo)致藻類和浮游動物的生長（取決于水溫）。這種水源的處理與水庫的處理類似。9.3.8影響地表水源水質(zhì)的因素在水庫中，抽水點宜防止有機物質(zhì)（如樹葉）的懸浮。從水庫抽水，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)，宜使用浮動裝置從水庫頂部抽水。水混合系統(tǒng)可用于防止藻類生長，從而改善水質(zhì)。9.3.9水庫中的魚可以使用特定種類的魚來幫助減少水庫中藻類和浮游動物的數(shù)量。9.4灌溉系統(tǒng)中的管網(wǎng)設(shè)計在灌溉管網(wǎng)設(shè)計中，宜考慮三個因素：——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”一樣積聚有機質(zhì)。積垢導(dǎo)致壓力降低，灌溉無效，滴管管線和收集器堵塞。在設(shè)計中，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)場控制頭設(shè)置在地塊最高點。9.7空氣閥和真空閥空氣閥和真空閥的設(shè)計宜防止系統(tǒng)出現(xiàn)空氣問題。如果場地的地形要求，宜防止橫向和副管排水到地塊的較低點，以避免樹木死亡。真空閥宜安裝在向滴管（副管）輸水的管道上，見ISO9635-4。9.8過濾方法見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)處理來選擇主管的類型。主管的坡度宜與灌溉系統(tǒng)的運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：——主管在直徑及位置上均按示意圖鋪設(shè)；——連接處和焊縫沒有泄漏。對于地下滴灌，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)濟性考慮，同時考慮到系統(tǒng)沖洗時管道的壓力損失、水錘阻力和流速。在配水系統(tǒng)的設(shè)計中，宜考慮所有的設(shè)計參數(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。為了防止從主管和副管向地塊邊緣排水，這可能會對地塊中最后的樹木造成損害，宜根據(jù)現(xiàn)場的壓力水平使用無泄漏閥。宜該咨詢專業(yè)人士。在設(shè)計時，宜與系統(tǒng)設(shè)計人員協(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，聚乙烯或PVC管可以使用，因為有大量涉及化學(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)作物種類來選擇。9.12滴管長度9.12.1飲用水滴管長度宜符合制造商的建議。9.12.2廢水若采用二次水質(zhì)，最佳滴管長度不宜超過100m~150m。由于流量低，較長的滴管會在灌溉系統(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)的最大靜壓力和運行壓力。10監(jiān)測10.1概述灌溉系統(tǒng)監(jiān)測的主要目標(biāo)宜是操作和控制灌溉系統(tǒng)的正常運作。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熱或霜的敏感性等特殊6條件。10.3土壤濕度監(jiān)測土壤濕度測量儀宜位于植物之間、土壤中、不同深度之間，來測量土壤濕度。10.4監(jiān)測水水表宜安裝在灌溉首部，靠近灌溉系統(tǒng)。水表測量灌溉循環(huán)中使用的水量。10.5氣象站氣象站宜設(shè)置在開闊的區(qū)域，以適宜灌區(qū)的天氣條件。氣象站監(jiān)測風(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11.1概述化學(xué)注入系統(tǒng)的設(shè)計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，因為營養(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。營養(yǎng)物質(zhì)和化學(xué)物質(zhì)可以通過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量系統(tǒng)陣列，以確保精確的營養(yǎng)輸送任何作物，地塊大小和宜用。11.2加肥灌溉加肥灌溉（向植物注入營養(yǎng)物質(zhì)）是一種有效的方法，通過根據(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。施肥宜包括三個階段：——溶解可溶性肥料（如需要）；——按所需的劑量比例注入營養(yǎng)物質(zhì)；——將精確劑量的營養(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）可以通過添加氯、過氧化氫、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、殺蟲劑和其他）來實現(xiàn)。由于滴管內(nèi)的水通道比較小，容易堵塞；因此，除過濾外，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)點加肥灌溉和/或化學(xué)灌溉（化學(xué)處理）的優(yōu)點見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灌溉系統(tǒng)提供肥料。化學(xué)灌溉是指通過灌溉系統(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，不需要外部能源。11.6.3液力肥泵液力肥泵是通過液壓驅(qū)動，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，從而無需單獨的化學(xué)注入泵。11.6.5電動注入泵電動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泵的能量來源泵的能量來源的類型將取決于當(dāng)?shù)啬茉吹目捎眯院涂杉靶?。在大多?shù)情況下，電力是首選，因為它減少了勞動力需求，提高了效率，從而降低了能源成本。三相電源通常需要運行超過7.5kw的灌溉泵。如果無法用電，可以使用柴油、汽油、天然氣、丙烷或太陽能等替代能源。最常見的替代品是小型泵的汽油發(fā)動機和大型泵的柴油或天然氣發(fā)動機。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)動力泵，它通過旋轉(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，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）。對于給定的離心泵模型以其規(guī)定速度運行，灌溉系統(tǒng)流量將影響泵的總揚程、效率和凈正吸入揚程要求。宜確保泵能夠高效地達(dá)到所需的流量和總揚程值。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費用，這也將改善系統(tǒng)運行和作物產(chǎn)量，從而縮短投資回報率（ROI）。812.5泵的選擇宜根據(jù)灌溉系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定所需的泵工作負(fù)荷（或工作點）。工作點是泵曲線與管路系統(tǒng)曲線相交的結(jié)果。最佳工作點（BOP）宜與最高效率點重合。宜選擇在工作點提供高效率的泵。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。泵的工作點離最佳工作點越遠(yuǎn)，運行成本越高，效率越低，壽命越短。宜考慮以下主要因素：——泵將如何安裝；——泵的總動力揚程是多少；——在流量和總動力揚程方面要求的性能。這些信息可以在每個泵的獨特泵曲線上獲得。12.6約束條件泵的運行限制會影響供水，宜考慮進(jìn)行有效的規(guī)劃。常見的約束包括：——在一天的某些時間內(nèi)，水泵不能正常運行的能量限制；——經(jīng)濟限制，由于在某些時間（一周中的幾天或一天中的幾個小時）的電力成本過高，導(dǎo)致泵無法運行；——時間限制，即水源在一周的特定時間或天數(shù)不可用，例如由于不同種植者之間共享水資源的調(diào)度。為了延長泵的使用壽命，宜盡可能連續(xù)和均勻地運行（例如，不間斷運行，沒有極端的流量變化）。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)文件宜在泵的整個使用壽命期間保持可用。泵的性能曲線取決于泵的設(shè)計和旋轉(zhuǎn)速度，并與泵的流量、總動力揚程、效率、軸的機械功率要求和凈正吸入揚程要求有關(guān)。13操作13.1當(dāng)開始灌溉季和整個灌溉季時，宜做一些檢查。13.2檢查系統(tǒng)沿路壓力宜檢查以下各點的壓力：——控制頭入口；——前后過濾器；——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)計與現(xiàn)場測量的比較在系統(tǒng)的不同位置驗算壓力的基本原理是比較設(shè)計和現(xiàn)場位置。壓力的變化可以提供有關(guān)灌溉系統(tǒng)的實時信息，以及改善系統(tǒng)運行所需的措施。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，宜對操作人員進(jìn)行培訓(xùn)。14.2培訓(xùn)問題——土壤-水-植物的關(guān)系——來自灌溉系統(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不活躍時期15.1概述如果一個滴灌系統(tǒng)預(yù)計將處于不活動狀態(tài)超過兩個月，它宜該準(zhǔn)備承受不活躍的時期。這宜包括：——沖洗主管、次級集水管及排水?！獩_洗和清除滴管中的水。水宜該從最低點放出來。15.2凍結(jié)危害在凍結(jié)警報的情況下，宜沖洗所有管道和滴管，并清洗過濾器。閥門、水表、過濾器、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)啟動程序閥門宜小心打開，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現(xiàn)滴灌的優(yōu)點。家庭滴灌系統(tǒng)（FDS）宜達(dá)到10,13kPa（1m壓力/0,1atm）。對于大型地塊，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，因為水箱可以手動填充。18家庭滴灌系統(tǒng)（FDS）18.1概述對于家庭大小的地塊，可以使用FDS。FDS宜以重力為基礎(chǔ)，不需要任何能源來運行。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——提高產(chǎn)量和質(zhì)量——價格合理，成本效益高——節(jié)省勞動力，不需要電力/能源——加強利用現(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——可根據(jù)社區(qū)需要選擇大型項目。18.3FDS局限性——對水質(zhì)敏感——對固體肥料敏感——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)說明。18.5技術(shù)支持和農(nóng)藝培訓(xùn)宜向小農(nóng)經(jīng)營者提供維護(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儲存與承壓滴灌系統(tǒng)的儲存有關(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)[