3.5 技术应用操作程序或方法

3.5.1 技术操作程序

以水箱为水源的灌溉系统总体结构如图3.13所示，其组成部分如图3.14所示。

图3.13 灌溉系统总体结构图

图3.14（一） 灌溉系统组成部分

图3.14（二） 灌溉系统组成部分

3.5.1.1 水源

水源有多种：包括井水、江河水、沟渠水、雨水、自来水。水质应适当净化，达到微灌用水标准。

3.5.1.2 微润灌溉水源首部

有的地区水源复杂，可配备沉降池、过滤池（箱）。

如水质符合微灌水质的地区可直接接入输水管网进行灌溉；如水源水质不符合微灌标准，则应设置水质净化设备如沉砂池、砂石过滤器、碟片式过滤器等。

（1）灌溉期内水池、水箱内保持有水，且水池（箱）内的水位距离地面的高度不低于2m，以保持系统正常工作压力。大面积种植的和水库、水池在山顶的，可采用减压阀或浮球阀池控制压力。

（2）水箱容积的计算方法：按每微润管每米每天耗水2L计算日耗水量，同时考虑每天向水箱中补水的次数确定水箱容积。

（3）未达到微灌水质标准的水源，必须加装净化、过滤装置。

（4）若水源是水塔式自来水，可不用水箱。可用减压阀组来控制压力，从而控制出水量。

3.5.1.3 压力控制组件

浮球阀可控制灌溉首部贮水容器的水位，从而调节灌溉系统的供水压力；减压阀可直接调节灌溉管网内的压力。系统减压阀组安装应注意以下几点。

（1）一端与水源相连，另一端与灌溉管网的输水管路连接。

（2）高压水通过减压阀后，进入微润管，压力大小可根据压力表读数，一般正常工作压力为0.02MPa以下。

（3）调高或调低压力可控制出水量大小。

3.5.1.4 开沟

微润灌溉属于地下灌溉，铺设时需先开沟，将微润管埋于地下。有两种埋入方法。

（1）浅埋。埋深10～15cm，距树干水平距离要通过开挖目标作物样株，查看作物根系分布确定。将微润管埋设于距作物根系中外部，距离视具体情况而定。

（2）深埋。埋深25～35cm，位于耕犁底层下。机械化收获及整地时不受影响。

3.5.1.5 铺设微润管微型水库和微润圈

铺设微润管、微润圈和微型水库时注意铺平，微润管能发生扭转，防止通水后造成扭结；尽量不要让土块或石块压在灌水器上，以免影响其正常工作。

（1）微型水库。垂直埋于树木根区附近。用PE管将多个微型水库相互连接构成灌溉网。

（2）微润圈。环形埋于树木根层周围。用PE管将多个微润管相互连接构成灌溉管网。

3.5.1.6 微润管、微型水库、微润圈与配件的连接

（1）微润管的连接要选用专用的带锁扣的三通，以保证微润带连接后不会漏水，且用于输水的PE管也连接紧密不漏水。

（2）需在灌溉系统尾端设立排气管或排气阀。由于灌水器在灌溉过程中有时也会充当输水作用，而当灌溉系统停灌后复灌时，系统中就存留大量空气，如不排尽空气则影响灌溉系统的出水量及灌溉效率，因此必须在灌溉系统尾端设立排气管或排气阀以排尽管路中的空气。

3.5.1.7 充水、排气

安装完后，开启阀门，接通水源，将管路中的空气排出，使水压达0.02MPa（2m高水压），并保持一段时间后，关闭排气阀。

3.5.1.8 管网检查及土方回填

（1）检查管网有无漏水点，发现漏点及时处理，将漏点处剪断再用直通连接。

（2）检查地表湿润情况及管内充水情况。

（3）填土掩埋。掩埋时管内应充满水，微润管内已充满水。

3.5.1.9 系统运行管理

（1）灌溉管网建成，湿润体初步形成后，应让微润管保持在最大出水量状态，使湿润体体积不断扩大，并包容作物的主要根系，然后将系统压力控制在该工作压力范围内。

（2）湿润体体积控制。初装时，使水箱内的水保持水位2m以上，使湿润体逐渐扩大。当湿润体体积达到直径50～60cm，并包含全部目标作物根系范围后，进行出水量控制，适当降低水箱水位，使湿润体停止扩大，避免湿润体体积过大浪费水。

（3）湿润体内含水量控制方法。

微润灌溉可以通过调节水箱内水位高度来调节微润管出水量，以便控制土壤含水量在粘壤土中压力x与出水量y之间呈线性关系：

y=68.844x+25.613

R ²=0.9953

1）刚开始播种或移栽时，地表需要湿润，可提前几天让灌溉系统2m以上水位运行，使湿润体的上缘与地表面相交，使地表局部湿润，便于播种。

2）待种子发芽、根部扎入湿润体内，地表太多湿润已没有意义，可按前面所述方法，降低系统内压力，减小微润管出水量，使湿润体直径缩小，地表湿润部分消失。这种调整，一方面可避免地表蒸发损失，另一方面可降低湿润体内过高的含水量，使湿润体内水、气比例适当，更适于作物生长。

3）水箱内水位控制器的使用方法。为提高作物品质，保持土壤水分不盈不亏、水气均衡，更有利于作物生长，应对水箱水位进行控制。将土壤含水量调节到最佳状态。

水箱水位控制应与土壤含水测定同时进行。依据含水量测试数据，经反复调整，将土壤含水量控制到最佳状态。

如某作物所需最佳土壤含水率为19%时，可以通过一边测试土壤含水率，一边调整压力的方法，找到与该土壤含水量对应的压力值，保持系统压力，则可保证湿润体内土壤含水可长时间稳定保持在19%左右。随作物不断生长和气温升高，可逐渐调升系统微量压力，（如每次调升10cm）使管出水量增多，以补偿环境变化多消耗的水量，使作物始终处于最佳灌溉状态。

3.5.2 技术使用方法

微润灌溉技术使用方法如下。

（1）水源确定。微润灌溉用水主要有两种，黄河水和井水。对于黄河水一般需要建立泥沙沉淀池、蓄水池，蓄水池一般以水箱为主，保证水箱2～3m水头即可。在机井水源，可直接配套减压阀装置，实现无水箱水源供水方式。

（2）水源工程规模确定。田间水箱是为建造灌溉系统专设的供水水箱，水箱高度应不低于2m，其容积视地块大小与注水频率确定。一般按每日每亩耗水量0.3m³计算水箱容量，计算时应考虑到注水频度。频度越高（如每日注水一次）水箱容积越小，土壤含水量波动越小。若将向水箱注入频度降至3～5d一次，水箱容积需较大。在这种情况下，农田土壤水分虽有些波动，但对灌溉效果不会产生太大影响。

（3）在灌溉系统的首部配套压力、流量等监测、控制设备。

（4）管网设计与布局。按照管网工程设计要求，进行管网设计。支管间距按照单项供水时微润管毛管尽量小于100m，保证毛管进口压力2～3m。

支管间距按照双向供水或回形供水时毛管的长度可适当加大到200m，保证毛管出水口压力1m左右。

输水主管、单元输水管道工程按照连续灌溉、日连续供水设计。如果对于株距较大的经果林，根据规划灌溉区面积A，作物的行距D，植株的株距Z，每棵作物布置微润灌溉毛管的数量（1根、2根）、毛管长度1m，确定灌溉水源工程的供水规模：

针对1棵作物布设1根微润管日灌溉水量：W=A/（D·Z）×2×10^-3

针对1棵作物布设2根微润管日灌溉水量：W=A/（D·Z）×22×10^-3

（5）毛管埋设深度根据作物主要根系层的活动范围，铺设在根系活动层的中部。高耗水作物可以每行作物铺设两根毛管，一般作物铺设1根毛管。毛管尽可能靠近作物布置。

（6）润湿体及润湿体体积的调控。

润湿体直径大小可通过水箱中的水位（或减压阀的压力）来调节。当水位较低时，微润管内压力低，出水量小，形成润湿体的直径较小。当需要增大润湿体体积时，可调升水箱中的水位或减压阀的压力值，并保持系统在高水位状态运行。

在刚开始安装微润灌溉系统时，管路铺设好后，需首先将水位调至最高水位，如2m，并保持在此水位高度运行3～7d。待形成合适大小的润湿体后，再将水位降至正常灌溉状态。

（7）土壤水分的最佳状态及调控方法。

1）将水势仪埋入种植该作物的农田中的适当位置，该位置应处于将要形成的润湿体范围内（如距作物10～15cm处）。

2）向已安装好的微润灌溉系统通水，使土壤中润湿体逐渐形成。在此过程中，由于土壤受到灌溉，含水量不断增加，水势也随之不断上升。

3）调整水箱水位（或减压阀上压力表的表压），观察水势仪读数，使水势值达到P。然后通过水位的上下微调，使水势稳定在P点。此点对应的水位高度H（如1.60m），即为使土壤含水量为田间持水量的70%的最佳水位。

4）保持水箱水位（或压力表表压）稳定在H点。此时，土壤润湿体内水分支出量和收入量达到平衡，土壤含水量可长时间稳定在70%的田间持水量附近，使作物在最佳水气条件下生长。

（8）在作物生育期，长期观测作物的长势和土壤水分变化状况、毛管控制土壤湿润范围，如出现水分过多状况，可适时关闭系统停止灌溉一段时间，实行间歇灌溉。经过一段时间的灌溉监测，可总结微润灌溉经验，研究提出不同作物的微润灌溉制度，为工程的后期运行管理提供技术依据。