经济型喷滴灌设计.docx

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1、目 录第一章 常规喷滴灌4第1节 基本概念4第2节 基本理论5第二章 经济型喷滴灌设计11第1节 创新设计的理论基础11第2节 灌溉单元小型化13第3节 降低管道成本16第4节 移动机组代替泵站24第5节 塑料喷头代替金属喷头28第6节 喷水带代替微喷头33第7节 微喷灌用于温室和畜禽场35第8节 滴灌管薄壁化40第9节 因地制宜选择过滤器43第10节 肥药装置“既土又洋”48第11节 附属设备是“眼睛”51第12节 灌溉对水质的要求52第三章 喷滴灌工程施工和管理54第1节 喷滴灌工程施工54第2节 喷滴灌设备的运行和维护56第四章 喷滴灌效益口述库60第一节 山地作物60第2节 平原作物6

2、6第3节 畜禽养殖场79第五章 浙江省推广经济型喷滴灌记实87第1节 茅临生副省长对经济型喷滴灌批示87第2节 记茅临生副省长视察”我市经济型喷滴灌87余姚市人民政府常务会议记要91第4节 茅临生副省长在座谈会上的发言91第5节 临山镇政府关于推广经济型喷滴灌的通知93第6节 浙江省水利厅文件94第7节 茅临生副省长在全省设施农业现场会上的讲话96第8节 陈炳水副市长在全市水利工作会议上的讲话97第9节 余姚市经济型喷滴灌推广大事记98附录 新闻报道103报道1 “喷灌”让鹿亭笋农笑开怀103报道2 孔 岙 全 面 推 广 喷 水 灌 溉103报道3 大棚西瓜滴灌“滴”出高效益104报道4 经

3、济型喷滴灌技术领先国内104报道5 节 水 灌 溉 成 时 尚105报道6 余姚大力推广“经济型”喷滴灌技术106报道7 余 姚 农 民 为 何 热 衷 喷 滴 灌107报道8 经济型喷滴灌：奏响农业节水增收凯歌110报道9 果蔬园区节水自动喷灌系统了不起112报道10 经济型喷滴技术登上国际讲坛113报道11 河姆渡400亩茶园喝上“自来水”114报道12 经济型喷滴灌亩增效五百元115报道13 喷滴灌：“上山”又“入舍”116报道14 禽舍降温 竹笋增产 果蔬添“绿”117报道15 四明山镇花木喝上“自来水”118报道16 喷 灌 雨 露 更 壮 苗118报道17 节水一场关系到可持续发展

4、的深刻革命119报道18 经济型喷滴灌在余姚起步121报道19 竹笋、花卉、獭兔统统用上喷滴灌124报道20 农技术推广：要从“贵族化”走向平民化124报道21 茅临生来姚视察早稻收购和喷滴灌推广工作126报道22 让普通农户用得起喷滴灌127报道23 市政府召开第十四次常务会议128报道24 这样灌溉实用实在实惠128报道25 今后四年全市将新增喷滴灌面积6.2万亩131报道26 临山镇积极推广应用喷滴灌技术131报道27 全省经济型喷滴灌现场会在姚举行132报道28 加快经济型喷滴灌推广 促进农业发展方式转变132报道29 我省大力推广经济型喷滴灌工程134报道30 微喷灌，畜牧产业的助推

5、器134网页信息宁波市畜禽场喷淋降温消毒技术推广现场会在余姚召开136附表 农田灌溉用水水质标准137参考文献138后 记139139第一章 常规喷滴灌第1节 基本概念 1、怎样区分喷灌、微喷灌、滴灌？ 喷灌，是把水用水泵加压，或利用山区地形高差产生的压力水，用管道送到田间，用喷头射到空中，再均匀洒落农田，是小范围的“人工降雨”，是给作物“洗淋浴”。相对来说，雨滴较大，适用于大田或山地粗壮的作物。因雨量可以控制，避免产生深层渗漏，故比沟灌节水40%60%。由于对水质要求相对较低、及造价较低，所以应用面积最大，约占喷滴灌面积的80%90%。 微喷灌，基本原理与喷灌相同，只是水压、流量、水滴都比喷

6、灌微小，故称为微喷灌，相对而言，是给作物“下毛毛雨”。主要应用对象是菜地、花卉、草坪或大棚内作物。因为一个喷微头，喷洒面积仅几个平方米，可以实现局部灌溉，所以比喷灌更节水，比沟灌节水50%70%。但是微喷头出水口直径仅1毫米左右，所以对水质的要求高。 滴灌，是一滴一滴地供水，形象地说是给作物“挂盐水”，或称“打点滴”。是最节水的灌水技术，比沟灌节省70%80%。对作物而言，滴灌是最科学的灌溉方法，但对使用者来说，由于滴水速度慢，灌水时间长，以及容易堵塞而感到美中不足。 2、喷滴灌系统有哪几部分组成？ 喷灌系统一般由水源、水泵机组、输水管道、喷头以及闸阀、排气阀、安全阀、泄水阀、压力表、水表、肥

7、药注入器等附属设备组成。 微喷灌、滴灌系统还要加水质处理设备，如不经处理可使微喷头或滴头孔堵塞，造成系统瘫痪。 3、喷滴灌系统分为哪几种类型？ 按获得压力的方式，可分为机压系统和自压系统； 按系统构成特点，可分为管道式和机组式；管道式又分为固定式，半固定式，移动式三种。(1) 固定式，是所有管道都埋式在地下（或地面），设备利用率不高，亩投资较高。但使用方便，适合于经济价值高，劳力紧张，灌水次数多的作物。但因在田间有喷头竖管，对农业机械作业有影响，有的农户感到是它的缺点。(2) 半固定式，是干管固定，支管移动，使造价降低。 (3) 移动式，为干管、支管、水泵均移动使用。 机组式喷灌系统，具有集成

8、度高，配套完整，机动性好，设备利用高，生产效率高的优点，农业机械化程度高的国家往往采用这种系统。 一般作物每年使用210次，喷灌系统中的支管年工作时间才几十个小时，干管工作也才几百小时，设备利用率较低，所以半固定式和移动式是喷滴灌系统发展的方向。 发达国家是很讲经济效益的，如美国地广人稀，大部分用的是时针式喷灌机，转一圈几十个小时，喷几千亩地。欧洲国家人口密集，每平方公里400多人，同我国东部地区，农户经营规模仅数百亩，大多用的是移动喷灌机组，所有设备由一辆汽车可以载着“转场”。 我国应用最多的是轻小型喷灌机。 4、发达国家喷滴灌发展情况怎样？喷灌是当今世界最主要的节水灌溉技术之一，美国、俄罗

9、斯的喷灌面积均占其总灌溉面积的50%左右。以色列80%以上为滴灌，喷灌10%，微喷灌5%。奥地利、德国、立陶宛、捷克斯洛伐克、英国、斯洛伐克等国已基本上实现喷滴灌化，法国的喷滴灌面积均在90%以上。日本除了水田以外，在需要灌溉的地方都用上了喷灌。 5、我国喷滴灌发展情况怎样？到2005年喷灌面积达到3200万亩，喷灌形式以半固定式喷灌和轻小型机组为主，微喷灌和滴灌面积1300万亩，其中新疆膜下滴灌1000万亩。6、常规喷滴灌工程的造价是多少？按常规设计，大田固定喷灌造价为1300元1800元/亩，大田微喷灌和滴灌20003000元/亩，大棚内30005000元/亩，有的“自动化”设备高达3.2

10、万元/亩。第2节 基本理论 7、为什么南方也要发展喷滴灌？ 说起喷滴灌，人们首先想到的是以色列，在沙漠上镶出片片绿地，创造了举世公认的高效农业奇迹！人们还想到的是我国北方每年的干旱，然而对在多雨的南方地区发展喷滴灌不理解，南方每年要抗洪排涝，怎么也要搞喷滴灌呢？ 如果我不搞水利，可能也会这么想。而今我从事了近30年节水灌溉工作，特别近10年对经济型喷滴灌的研究和推广，已有了这样的认识： (1) 降水不均，需要喷滴灌“及时灌水” 台湾平均雨量2515毫米，但降水在时间分布上很不均匀，农田都装上了喷灌。浙江年均降水量1601毫米。余姚市在19942007年的14年中，年均降水1400毫米，但最少的

11、2003年仅921毫米，最多的2002年1736毫米，相差近2倍，这是年际降雨不均。 近14年平均，一年中连续7天不下雨有14次，连续14天、21天不下雨的分别为5.6次和2.5次，年内最长不下雨天数为60天，平均32天。而绝大部分旱地作物最好12周下一次雨，如不下雨就得人工灌水，而喷滴灌正是最先进的灌溉手段。 欧洲降雨量大致在6001000毫米之间，而且降雨分布比较均匀。几年前去德国，朋友提醒说“你不能忘记带雨伞来”，一次去德国南部海德堡大学城，一个下午竟下了5次雨，我感觉老天爷就像一把大水壶，不时洒水。 当然也有10几天不下雨的，可见“降雨均匀”是相对的，不可能完全满足农业需要的，所以欧洲

12、主要国家早在20年前就实现了农业喷（滴）灌化。 (2) 地面不平，需要喷滴灌“人工降水”山区，绝大部分是坡地，无法进行常规灌溉，即使水库内“水天一色、湖水盈盈”，溪沟内“流水潺潺”，但附近的竹笋、杨梅、红枫、樱花依然因缺水而减产，乃至枯萎，所以喷滴灌上山，真可谓“干渴的禾苗逢甘露”。 浙江有缓坡山地3000多万亩，比耕地面积还多，开发山区是农业新的增长点，我省提出了“山上浙江”、“科技兴林”、“设施林业”的发展战略，喷滴灌能够在山上浙江建设中大显身手。 平原灌区，远望一马平川，近看高低相间，“远平近不平”，高低相差0.30.5米司空见惯。沟灌时低地受淹，高地灌不到，两者都影响作物生长，而喷滴灌

13、的优点恰恰是不受地面形高差影响，“一视同仁”，均匀供水。 (3) 水量不够，需要喷滴灌“节约灌水” 南方虽然总体上水量较多，但随着经济社会的快速发展，工业、城乡生活供水量的增加，水体污染的加剧，缺水矛盾的日益突出成为全社会共同的“瓶颈”。 农业用水量已从上世纪八十年代初的80%左右下降到60%上下，经济发达地区则已下降到40%50%，然后农业仍是全社会第一用水大户，且存在很大节水潜力，与工业、城乡生活节水相比，农业节水技术最成熟，成本最轻，推广较容易。 与地面灌溉相比，喷灌、微喷灌、滴灌分别节水50%、60%、70%左右，所以笔者的观点是：缺水从节水抓起，节水从农业抓起，农业节水从喷滴灌抓起！

14、(4) 灌水太多，需喷滴灌“节制灌水” 平原灌区，只要河网有水，农民习惯于地面灌溉，沟灌或者大水漫灌，结果不但浪费水量每亩30m360m3，甚至更多，而且由于田间湿度太高，轻则作物疾病暴发，重则烂根致死。 任何作物（包括水稻）都是“既要水又怕水，灌水太多反有害”。 而喷滴灌可以控制灌水，实现“节制灌水”，根据作物的需要适时、适量供水，协调土壤水、把、气、热关系，促进作物优质高产，所以喷滴灌并不是单纯的节水灌溉、为了节水，而是科学的节制灌水、为了增效。 多年前一位镇长问我，我们地区水这么多，为什么还要节水灌溉？我说现在粮食多了，农产品充裕了，为什么有那么多小姐、先生在“节食”？节食并不是为了节约

15、粮食、食品，而是为了健康长寿。那位镇长说我明白了，过去人生病大都由“营养不良”引起，现在的“三高”（高血压、高血脂、高血糖）大多由吃得太多，“营养过剩”引起，节制饮食成为健康的关键。 同样，现在的农田也存在“三多”：化肥太多，农药太多，灌水太多，这些都可以用喷滴灌去根治。 (5)劳力成本太高，需要喷滴灌“节本灌水” 在农业的各项成本中，种籽，肥料，农药，劳力4项，前3项弹性小，都是“刚性成本”，节约空间有限，唯有节省劳力成本潜力最大，喷滴灌并结合施肥、施药，可以节约灌水、施肥、喷药、土壤破板结（漫灌引起）的劳力成本，每亩200500元，这是大户青睐喷滴灌的最主要原因。 农业大户对新科技敏感，很

16、容易接受，因为他们经营面积大，如不采用新技术，风险集中，采用了新技术，效益也集中，都是几万甚至几十万元。 所以我的体会是：大户是先进生产力的代表！ 综上所述，我的结论是：不论是北方干旱地区，还是南方丰水地区，凡是有作物的地方都需要喷滴灌，凡是有水源的地方都可以发展喷滴灌！ (6) 畜禽养殖场，需要微喷灌降温、防疫微喷降温效果好，且设备投资和运行电费仅均为“空调”“湿帘”降温的1/101/20。上海世博会的走廊下都采用“喷雾”降温，这是最好的佐证！微喷灌用于喷药，药液在空中悬浮时间长，使空间内达到立体消毒，杀菌效果好。微喷灌，这种现代化的灌溉设施，从种植业拓展到养殖业，这是应用上的创新，使喷灌成

17、为完整意义上的“农业现代化的基础设施”。 8、喷滴灌有哪些用处？ 除了准精灌水以外，喷滴灌还有施肥、喷药、降温、除霜等功能。 (1) 施肥，把肥液注入微喷灌或滴灌系统中，实现水肥同灌，又叫灌溉施肥，对作物无机械损伤，特别是膜下滴灌施肥，解决了人工施肥的难题。 喷灌可用施肥吗?回答是现在还没有这样的实践，我与大户多次讨论过，主要是顾虑喷灌系统管径大，每次喷洒肥液后会浪费“一管”肥水，目前喷灌施肥是这样实现的：先把化肥撒在地面，用喷灌15分钟，肥料融化，“肥随水走”渗入土壤。 (2) 喷药，微喷灌可用于喷农药，灌水用药，一举二得。喷灌由于水滴太大，用于喷药效果不理想，还浪费药液，所以目前喷灌还不用

18、于喷药。 (3) 降温，可用于果园降温，防止高温“迫熟”，以改变人工小气候，调控果实成熟日期。用于畜禽场降温，防止动物高温死亡。(4) 除霜，每年3月到4月初，南方作物嫩芽刚刚绽露，如突然来一场霜冻（称为“倒春寒”）使茶叶、果桑、樱桃都遭受每亩几千元的损失，用喷灌除霜防冻，可以为农户减灾。同时喷滴灌还具有增湿、冲洗沙尘等功能。 9、喷滴灌有哪些效益？ 喷滴灌具有增产、优质、省力、节水、节肥、节药、节地等综合效益，而且随着实践丰富，效益还将更加综合。 (1) 增产，喷滴灌可使大部分作物增产10%30%，可使蔬菜成倍增产。 (2) 优质，喷滴灌及时、适量灌水，避免土壤“大干大湿”，减少果实裂果，并

19、减少果锈发生，减轻疾病发生程度，并少施农药，这些都能提高农产品质量。 (3) 省力，喷滴灌可节省灌水，用药，施肥劳动力的70%90%，可节约劳动力成本每亩200元以上，这农业企业家最看重的直观效益。 (4) 节肥、节药，微灌结合施肥、用药，使肥药利用率提高，浪费减少，可减少肥药用量30%50%，不但降低生产成本，还减少对农产品的污染，有利于生产真正的绿色产品，还减少对土壤和水体的污染，有利于水环境的改善。 (5) 节地，喷灌主要管道都埋在地下，不占耕地，可以少建或不建渠道，能节耕地2%7%。 10、畜禽场喷灌有哪些用处？ 畜禽养殖场用微喷灌设备最初目的是喷水降温，结果不但降低了热天死亡率，而且

20、意外提高繁殖率，还用于喷洒药水，消毒防疫，一石多鸟、喜出望外！ (1) 降温，夏季三个月，在舍内开微喷灌10分钟左右，即可使气温降低510，降到35以内，动物安全度夏。说到35，人超过35不舒，胃口不开，猪、鸡、鸭、兔都是35，有个花卉大户说，植物也是35，可见在“生物”这个层面，人和动物、植物都具有通性，这35是生物正常生长的临界点。 (2) 提高繁殖率，本来高温季节母兔不怀孕，降温后，母兔在78月间也能怀一胎小兔，春节上市，人无我有，效益可观。同样原理母鸡也提高了生蛋率。 (3) 消毒防疫，用微喷灌喷洒药水，药液雾化程度高，消毒效果好，而且用药减少，还减轻劳动强度。 11、喷滴灌为什么称为

21、“节水高效灌溉技术”？ 这可以从节水和增效两方面解释 (1) 水的利用效率高，从节水的角度讲，在各种农业节水技术中，喷滴灌节水比例最大，水的利用率最高。 (2) 水的利用效益高，即单位面积的灌溉水量小，而产出效益高，每方水产生的经济价值高。 12、节水灌溉为什么说是“节制灌水” 节水灌溉的意义远远不止于节水。如果仅仅是为了节水，那么丰水的南方地区就没有必要。如果提“节水灌溉”，打动不了农村干部和农民的心。“节制灌水”能够增产增效，才能激发广大农民的积极性，而且丰水的地方更要节制灌水。 要强调的是，尽管主观了是为增加经济效益，但客观上还是节水，两者并没有矛盾。 13、为什么说喷滴灌是农业现代化的

22、基础设施？ 喷滴灌是先进的灌溉技术，同时可以结合施肥用药，不仅在种植业，而且在养殖业，节约生产成本的同时，都能增效，所以是简单而可靠的农业节本增收技术。 还需要强调的是：推广其它农业新技术，存在一定的风险性，如假种籽，假农药，假化肥，假生物技术等，唯独推广喷滴灌，无非是在田间安装“自来水”，作物需要的时候，下一场“及时雨”，就如同人渴了喝杯水，假不了！现代化的家庭都有自来水，现代化的农田也必须装上“田间自来水”，所以喷滴灌是农业现代化农业不可缺少的设备。 第二章 经济型喷滴灌设计第1节 创新设计的理论基础 14、什么是经济型喷滴灌？经济型喷滴灌是根据创造学理念，技术经济学原理，采用优化设计方法

23、，在每个环节，节约成本，使工程造价降低50%以上的一种设计方法。余姚市从2000年开始研究经济型喷滴灌技术，并应用于竹笋、杨梅、红枫、葡萄、蔬菜、蜜梨等，还创新应用于猪、鸭、鸡、兔、鹅、羊等畜禽场降温和防疫。茅临生副省长2008年作出批示，并两次专程到余姚考察，对此作出高度评介：“余姚走出了一条把先进的喷滴灌技术与浙江实际相结合的成功道路，这与当年把马克思主义与中国实际结合相类似”。“经济型喷滴灌是转变我省农业增长方式的重要切入点”。 15、创造学主要有哪些观点？ 我从1998年开始学习发明创新的理论和方法，其中有几点自觉融入工作思维： (1) 先进的往往是简单的，工程师的责任就是把技术简化以

24、后还给人们，应用于社会。科学原理可以复杂，但技术方法一定要简单。 (2) 发明创新的价值不在于是否复杂，而在于是否应用，及其应用的广度，并改变人们的生产方式和生活方式，“铅笔和飞机同样伟大”，看起来这么简单的拉链却是“二十世纪100项重要发明”之一。(3) 把一个领域的技术应用到另一个领域也属于创新。 16、技术经济学主要有哪些概念？ (1) 技术经济学，就是学技术的人会算经济帐，边设计边进行成本分析，成本高了就改变设计思路，不是等设计以后让别人去“造价”。 (2) 技术经济学，是在保证设计工程或设计产品功能的前提下，使材料成本和劳力成本最省。 (3) 技术经济学的目标，在技术先进条件下的经济

25、合理，在经济合理基础上的技术先进，使技术的先进性和经济的合理性有机结合。 17、优化设计的内涵是什么？优化设计摈弃传统的“安全设计”的思想。用于解决两类问题：一类是从大量方案中选出可行的最优者；另一类是为已确定的设计方案选定可行的最优参数。优化设计树立全新理念：“够安全”就好，“过度安全”是浪费！18、为什么要推广经济型喷滴灌？ 浙江早在19751984年间推广过喷滴灌，但在以后基本停滞了，为什么这项先进技术的推广却步履艰难？ (1) 余姚市的典型案例 余姚市从本世纪初以来研究“低成本、低能耗”的喷滴灌技术，创新设计系统，使造价降到600700元/亩，形成了经济型喷滴灌设计理论和方法，到200

26、9年底已在本市推广应用6.8万亩，是此前25年总和的50倍，占宜建面积的22%。还创新把经济型微喷灌应用于猪、鸡、鸭、兔、鹅、羊等养殖场，造价710元/m2，总面积达23万m2，占全市规模化畜禽场的80%。 喷滴灌是现代农业的基础设施，应由政府补助为主，但如果每亩要数千元造价，政府补不起，只能搞少量的“形象工程”，无法大面积推广。 余姚经济型喷滴灌政府补助比例达到75%，但由于造价低，补助的绝对值仅400500元/亩，政府补得起，近后几年将以每年2万亩的速度发展，所以只有“经济型”才能大面积推广。 (2) 飞机票“经济舱”热销的启示 波音737飞机上有118个经济舱座位，经常是满员的，而仅有的

27、4个“公务舱”位却往往是空的。飞机的目的，一是快，二是安全，经济舱与公务舱这两基本功能完全相同，航空专家从世界航空史研究得出结论：飞机前舱、中舱和后舱，安全性完全相同，即人类空难史没有证明坐在前面比坐在后面更安全，因此95%以上的人选择坐“经济舱”。 (3) 引进温室大棚的教训上世纪八十年代，我国从荷兰、以色列引进了自动化的玻璃温室，这是“高科技”的结晶，每亩造价几十万元，但由于相配套的农艺跟不上，高投入却没能高产出，如把“折旧费”计入成本，还没有一处经济上赢利，只留下了又一个“冒目引进”的反面教材。 (4) “山东保温大棚”的宝贵经验 与之相反，由山东寿光县三元朱村党支部书记王乐义总结农民经

28、验、创新设计的蔬菜保温大棚，尽管有点“土气”，但它同样达到了保温的目的，而造价非常经济，因而受到农民的欢迎，已经在北半个中国推广，这是又一个“只有经济型、才有生命力”的典型。 19、经济型喷滴灌造价是多少？ 固定式经济型喷滴灌，过去10年中是500600元/亩，目前材料费和人工费都有所提高，则为600800元/亩。 半固定式水带微喷灌，过去为400500元/亩，今后提倡水带配双倍（水带使用寿命3年左右），则亩投资为600元/亩左右。 移动式水带微喷灌，水泵加单带300元/亩，配双带450元/亩左右。 20、经济型喷滴灌造价是如何降低的？ 经济型喷滴灌是在系统的每一部分精打细算，主要有以下“八化

29、”：灌溉单元小型化；管道直径精准化；管道材料PE化；干管河网化；泵站移动化；喷头塑料化；微喷水带化；滴灌薄壁化。 21、经济型喷滴灌推广情况怎样？ 余姚市已建经济型喷滴灌6.8万亩，并计划到2011年底发展到11.5万亩。浙江省计划今后34年内推广喷滴灌100万亩。就全国而言，水带微喷灌和薄壁滴灌发展很快，据不完全统计，水带微喷灌已在内蒙（胡罗卜）、黑龙江（黑木耳）、山东（蔬菜），广东（香蕉），云南（花卉）等地应用25万亩。浙江主要用于草莓、西瓜、蔬菜，面积约10万亩。薄壁滴灌带已在新疆应用1000万亩以上，假如采用常规设计3000元/亩模式，到下个世纪也难以达到这个规模。第2节 灌溉单元小型

30、化 22、什么叫灌溉单元 灌溉单元就是一座泵站或一套水泵机组能承担的灌溉面积；对北方井灌区来说是一口水井可以灌溉的范围。 23、为什么要轮灌？ 在一个灌溉单元内，如果所有面积同时灌水，就需要很大的水泵和相应大口径的管道，大功率的动力设备，然而利用率很低，造成很大浪费，这是不科学的。 把一个灌溉单元分成多个小区（经济型喷滴灌分为1020个）轮流灌溉，这样设备的投资仅为一次灌水的10 20分之一，设备利用率提高，所以轮灌是科学的，并且以一个灌溉周期内能轮灌一遍为合理。经济型喷滴灌基本上以10亩为轮流面积，只有当灌溉单元在50亩左右时，才以5亩为轮灌面积。 24、为什么提倡灌溉单元小型化 灌溉单元（

31、亩）= 轮灌次数（次） 轮灌面积（亩/次）。由于受灌水延续时间的制约，轮灌次数以1015次为宜，尽量不超过20次。灌水延续时间是指灌溉单元上灌一遍水需要的时间，一般为24天。为降低干管成本，轮灌面积以510亩为经济，由此得到出灌溉单元面积在50150亩之间，尽量不大于200亩。相对于500亩、1000亩的灌区属于“小型化”，这样的灌溉单元规模符合大部分灌区的实际状况，南方河网灌区，取水方便，200亩以下配置一套水泵机组具备水源条件，北方井灌区本来一口井水的浇灌面积就是100亩左右，也是适宜的。只有在山区由于受水源条件的限制，会出现灌溉单元大于200亩、甚至大于500亩的情况，此时首先增加轮灌次

32、数，延长灌水时间，其次才考虑加大轮灌面积。灌溉单元、轮灌面积分别为500亩、50亩和150亩、10亩两种设计造价对比参见表2-1、表2-2。 表2-1 喷灌常规设计造价表序号名 称规 格数 量单位单 价(元)复 价(万元)组价分类(元/亩)1PE塑管DN2002500m8521.25947DN753000m154.5DN63m1115.4附 件管价41.15万元15%6.172钢 管D251380m131.79119金属喷头20PY2690只553.3支 墩690个50.353安装费材料费55.2625%13.312664水泵机组ISW/160 250A1套1.561155配电柜55kw1套2

33、.06泵 房45m20m28001.67机电配件0.68闸 阀2.550只2801.4289直接费小计73.7147510独立费小计(设计3%、建管5%、预备5%)9.59191合 计83.321666 说明:灌溉单元面积500亩,轮灌面积50亩。表2 经济型喷灌设计造价表序号名 称规 格数 量单 位单 价(元)复 价(万元)组价分类(元/亩)1PE塑管DN75850m151.28299DN502880m5.91.67DN401150m4.60.53DN321150m3.70.43附 件管介3.09万元15%0.582钢 管D20600m100.6803塑料喷头PYS-15300个150.45

34、4支 墩300个50.155安装费材料费5.68万元25%1.42956水泵机组65BP-551套50000.5357进水栓D651个1000.018过滤网箱0.80.8m1个2000.029直接费小计7.6350910独立费小计(设计3%、建管5%、预备10%)1.379111合 计9.00600 说明：1、灌溉单元面积150亩，轮灌面积10亩； 2、在分干管中部设进水栓，水进去就分向两边，故管径D75即可。 3、本设计为沟渠代替干管，如田头没有沟渠，则需增加DN90干管7501000米，相应增加造价130200元/亩，即造价为600800元/亩。第3节 降低管道成本 25、为什么说“关键是

35、降低管道成本”？从表 2-1 和表 2-2 得出表 2-3： 表2-3 经济型喷滴灌设计节本贡献率分析序号成 本 构 成常规设计经济型设计节 约成 本(元/亩)节 本贡献率(%)成 本(元/亩)比 例(%)成 本(元)比 例(%)1管道及附件9475929950648612竖管、喷头1197.18013393.73安装费266169516171164泵 站1156.9356807.55闸 阀281.7282.66直接费小计14758950985966917独立费小计19111911510098合 计16661006001001066100 从上表可以看出，管道及其附件、安装费三者合计节本贡献达

36、77%，所以说降低管道成本是降低整个工程造价的关键所在，是节本潜力中的“西瓜”，当然经济型喷滴灌设计中“西瓜要摘，芝麻也要捡”，是在每个环节降低成本。 26、怎样降低干管成本？ 从表 2-1 可见，干管成本占管道成本的52%，可见干管对造价的影响最大，而干管的直径处决于轮灌面积，参见表2 - 4。表2-4 轮灌面积与干管成本的关系轮灌面积(亩)51020304050流量(m3/h)183672108144180直径壁厚(mm)752.9903.51254.81606.21806.92007.7单价(元/m)142038607795概化成本(元/亩)100150300450580710注：干管材

37、料为PE100级，工作压力0.6MPa，长度以7.5米/亩计。 从上表看出，轮灌面积每扩大10亩，干管成本就增加130150元/亩，即干管成本是由轮灌面积决定的，干管可节约的空间最大，因此我提出了“轮灌面积决定论”。 27、什么叫“干管河网化”？ 南方河道多，而且农田标准化后一般田头都有排水沟或灌水渠，在田间布置固定管道时，往往有沿着河道、沟渠埋设干管道，这实在是很大的浪费。经济型设计是以河道、沟渠代替干管道，而在河边或沟渠边设立进水栓，供移动水泵机组连接，把水送向分干管和支管，这样每亩可以节省510米干管，相应可节约150300元。参见图 2-1、图 2-2。图2-1 常规设计示意 图2-2

38、 河道代替干管示意1、固定泵站，2、干管，3、闸阀，4、分干管， 5、支管， 6、喷头，7、河道或沟渠，8、道路，9、移动水泵机组，10、进水栓，11、进水管。 28、管道材料用哪种好？ (1) PE（聚乙烯）管最为理想 外表特征：黑色，外壁镶有天蓝色带。 突出优点：具有“韧性”和“柔性”，不易破损，适宜于复杂地形铺设，并可节省弯头、接头等管道附件，价格低廉，是近十几年中被人们所推崇的“新宠”。(2) PVC（聚氯乙烯）管美中不足外表特征：供水管为灰色，排水管为白色。 主要特点：价格最低，但因有“硬性”和“脆性”的缺点，使用中容易破裂，接头较多，安装成本相对于PE管较高，已逐渐淡出喷滴灌和城乡

39、供水等“上水”系统，仅在雨水排水系统中“一统天下”。 (3) PPR（聚丙烯）管不宜选用 外观特征：白色，管外镶有红色线条，管壁很厚。 主要特点：具有“耐热性”，使用温度可达120，可作于热水管道，是家庭自来水管道的首选。但因有“冷脆性”，却价格高，不宜用于喷滴灌系统中。(4) 钢管尽量不用一是价格高，为塑料管的2倍以上，二是容易锈蚀，影响水质却寿命短，故尽量不用，只有在无法埋入地下的局部地段用钢管。 当然安装喷头的竖管因为需要较好的刚性应该用钢管，但如果存在金属容易被盗这个社会问题，竖管也不得不用塑料管。 29、常规设计怎样计算干管直径？管道材料选定后，管道直径是影响成本的主要因素。常规设计

40、中，选择管径公式为：D = 13 （Q 120m3/h） (21)D = 11.5 （Q 120m3/h） (22)式中：D为管道流量。这对公式有两点不足，一是没有考虑管道长度的因素，二是没考虑不同管径对流速的制约。例管径15160mm之间有13种管径，但只有一种流速，即2.1m/s（从式 2-1中得出），管径大于160mm还有近10种管径，也只有一种流速，即2.6m/s（从式 22得出），显然不合理。水流过管道时产生的机械损失称为水头损失，选择管径的本质是控制合理的水头损失。我从力学上“许用应力”概念引伸出“允许水头损失”新概念，用允许水头损失反推管径，可达到“精准”的程度，做到不浪费，实现

41、经济管径、经济流速、经济造价。30、允许水头损失如何求得？ 常规设计中喷滴灌系统总水头的计算公式（经简化）为： H = hp + Z + hf （2-3） 式中：H系统总水头，即水泵总扬程（米、m） hp喷头工作压力 (米、m) Z从水源水面到喷（滴）头的高差（米、m） hf管道水头损失总和（米、m） 这个公式的设计思路是水泵选择在最后，处于被动地位，这样容易造成管径选择不合理或者水泵扬程浪费。我采用逆向思维：先确定水泵总扬程，因为我国已有了喷灌专用水泵，平原地区为55米，山区则为55米加上山地的高度。 式2-3变形即得出干管允许水头损失hg允： hg允 = hp Z hz （2-4）wxdavid注：上式应为：hg允 = HhpZhz 式中：hg允干管允许水头损失；包括沿程损失和局部损失； hz 为支管预留的水头损失，也包括沿程、局部两方面。 例如：当水泵总扬程H = 55米，喷头工作压力hp = 30米，喷头与水面高差Z=5米，预留支管水头损失hz = 5米时，干管允许水头损失hg允= 15米。 31、怎样根据允许水头损失计算管径？ 常规设计中管道沿程水头损失公式为： hf = f （2-5） 现在我们需要求的是管径d，则把公式(2-5)变形为： d = b