微喷灌系统由首部控制、总干管和分干管、支管、毛管、灌水器、水流控制装置和流量-压力调节器等组成。首部控制包括泵站、量水设备、肥料和农药注入设备、阀门和过滤设备等。总干管和分干管将水从首部输送给支管，支管将干管和毛管连接，毛管安装灌水器，消散压力并向农作物配水。水流控制与压力调节器用来控制灌溉水量和压力，从而提高灌溉效率。

1 灌溉制度

为了确定系统的运行效率和规模，必须按照田间灌水深度和均匀度以及灌水效率，估算灌溉毛需水量。

（1）作物需水量

由于缺乏相关资料，参考邻近地区经验，取E_p=4.6mm/d

（2）设计灌水定额

m=0.1Υh(β_max－β_min)

式中m —设计灌水定额，mm；

Υ —土壤干容重，g/cm³；取1.40;

h —计划湿润层深度，取为30cm；

β_max —灌后土层的含水量上限，取0.85；

β_min —灌前土层允许达到的含水量下限，取0.65；

η—灌溉水有效利用系数，取0.95。

对于沙壤土，田间持水量取为24%。故

m=0.1×1.40×24×(0.85-0.65)×30×1/0.95=21.22mm

(3)设计灌水周期

T= ·η

式中T—设计灌水周期，d；

m—设计灌水定额，mm；

E_p—作物日需水量，mm/d；

η—灌溉水有效利用系数，取0.95。

T= ·0.95=4.38天   取T=4天

  微喷灌系统工作制度

（1）灌水器选择

灌水器选用要考虑使用寿命长而价格便宜，能以较低流量配水，有相当大的流道或者可以自冲洗以减轻堵塞。根据GBJ-85规范，本项目微喷灌系列允许喷灌强度15mm/h，雾化指标为4000～5000，因苗圃、果园台地规格约为40m×6m(长×宽)，本设计选择S-0088型绿源旋转式微喷头，喷嘴直径1.5mm，在压力为200Kpa时，流量为120L/h，湿润直径为8.0m。

（2）毛管铺设

每块台地架设一根毛管，毛管距地面高度为2m，每条毛管布置10个微喷头，喷头间距4.0m。同时，每块台地安装一个闸阀和计量表，以便控制单块台地进行灌溉并计量。

（3）灌溉延续时间

式中：t— 一次灌水延续时间，h；

 m—一次微灌用水量，mm；

S_e—灌水器间距，m；

S_l—毛管间距，m；

η—灌溉水有效利用系数；

g—灌水器流量，1/h。

经计算，t=3h

（4）轮灌分组确定

N≤

式中  N—允许的轮灌组最大数目，取整数；

C—一天运行的小时数，C=12h；

T—灌水周数，T=4d；

t—一次灌水延续时间，t=3h。

经计算，N≤16（组）

考虑到本项目区的实际情况，将全系统分成10个轮灌组。

3  管道水力计算

（1）系统流量

毛管流量：Q_毛=Nq=10×0.12=1.2m³/h

支管流量：按支管上同时喷洒的大棚数计算流量，Q_支=10×1.2=12m³/h

干管流量：每个轮灌组控制40个台地，Q_干=48m³/h

总干管流量：每个轮灌组控制40个台地，Q_总干=Q_干=48m³/h

（2）毛管水力计算

允许水头差分配受管道规格、价格及地形条形等因素影响，项目区地势平坦，允许水头差按下列比例分配是合理的。

△   H_毛=0.55H_Vhd

△   H_支=0.45H_Vhd

对于毛管的局部损失，这里按15%的沿程损失计。

即有：1.15FfLQ^m/d^b=0.55H_Vhd

式中F—多口系数，查得F=0.382；

L—毛管长度，L=40m；

Q—毛管进口流量，Q_毛= 1.2m³/h

m—流量系数，取1.77；

b—管段指数，取4.77；

d—管径（mm）；

f—管材系数，取9.48×10⁴ ；

H_V—设计允许的灌水器水头偏差率，H_V =0.2；

hd—设计工作水头，hd=20m。

经计算得，d=18.28mm，取d=25mm。

（3）骨干管道水力计算

项目区微喷灌系统输水骨干管道包括一条总干管、四条干管、和20条支管。这里选工作最不利的支管二十和干管四进行水力计算。

支管的直径按△H_支=0.45H_Vhd来确定，即：

计算得：d=56.4mm，取d=63mm。

干管的直径按△H_支=0.45H_Vhd来确定，即：

计算得：d=72.6mm，取d=90mm。

总干管直径按d=13 ，得d=90mm，取d=110mm。

骨干管道水力计算成果见表1-1。

骨干管道水力计算成果

表1-1