地面灌溉的缺点：（1）水的利用率低；（2）灌水质量差；（3）劳动强度大。优点是投资费用低。经济条件较好或水资源短缺的地区应尽量采用更高效、节水的灌水方法。比地面灌溉更高效、更节水的灌水方法就是管道灌溉。
管道灌溉分喷灌、微灌、低压管灌等类型。首先学习如何进行喷灌系统规划设计。 第一节 喷 灌
一、概述
（一）什么是喷灌
利用机械加压或利用高处自然水头，使水通管道经过喷头射到空中，并分散成水滴洒落到田面上，如同降雨一样湿润土壤的灌水方法。 曾叫人工降雨，后来为了与高空撒干冰和碘化银等人工降雨相区别，改称为喷灌。
（二）优缺点
1.优点：（1）增产 灌水均匀度好；能调节田间空气的温度和湿度。
（2）节水 避免了渠灌的输水损失；可避免田间深层渗漏（旱作）。
（3）节地 减少了渠道占地。
（4）省工 节省田间灌水管理劳力；减少土地平整费用；利用喷灌可以施化肥、喷农药。
（5）保持水土 可避免地表径流，防止水土流失
要求喷灌强度≤土壤渗吸速度，即不允许产生地表径流。
（6）适应性强 可适用于不平整的土地，坡地。
2.缺点: （1）投资和运行费用高
（2）受风影响大 一般风力大于３级就不宜喷灌。
二、喷灌系统的组成与分类
（一）组成
（1）水源工程
河流、水库、塘坝、水井、渠道等。
（2）水泵和动力机 离心泵、长轴井泵等；电动机、柴油机
（3）管道系统 干管、支管、竖管（立管）
（4）喷头
（5）附属工程或设备 如管道上的镇墩、阀门井；控制阀、安全阀、压力表、水表等。
（二）喷灌系统的分类
根据组成特点的不同，分管道式喷灌系统和机组式喷灌系统，前者以管道为主，后者以机组为主体。
1、管道式喷灌系统
管道为系统的主体部分
（1）固定式 机泵、干支管均固定。
（2）移动式 机泵和干、支管均可移动。
（3）半固定式 机泵和干管固定，支管可移动。
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| 优点 | 缺点 | 适用作物 |
固定式 | 管理方便 | 投资高 | 灌水频繁、经济价值较高的作物，如蔬菜、经济苗木等 |
移动式 | 投资低 | 管理不便 | 一般的经济作物或大田作物 |
半固定式 | 介于前者之间 | 一般的经济作物 |
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2、机组式喷系统
（1）行喷式 绞盘式、中心支轴式、平移式、滚移式
（2）定喷式
单喷头机组、多喷头机组；
手抬式、手推车式、拖拉机悬挂。
三、喷头的类型与工作原理
（一）喷头的类型
1、按压力和射程分
（1）低压喷头 Hp=100~200kPa R=5~14m
适用: 花卉、苗圃、蔬菜等。
（2）中压喷头
Hp=200~500kPa R=14~40m
适用：一般的果树、经济作物、大田作物等。
（3）高压喷头 Hp>500kPa
R>40m
适用：牧草等.
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2、按结构形式分
（1）旋转式
最常用的是摇臂式喷头。
摇臂式：单喷嘴、双喷嘴；有扇形机构、无扇形机构
（2）固定式
（3）孔管式
（二）摇臂式喷头的结构与工作原理
1、结构
见教材示意图与喷头实物。包括：
喷体（喷嘴、喷管、弯管、稳流器等）
转动机构（摇臂、导水板、导水片、摇臂弹簧等）
扇形机构（反转钩、限位环等）
空心轴、套轴等
绝缘软母排2、工作原理
喷嘴喷出舌状水流 舌状水流作用于偏流板和导水片 推动摇臂外摆 摇臂弹簧被扭紧
在弹簧力作用下摇臂复位 摇臂敲击喷体 喷体转动一个角度 进入第二次循环
四、喷灌的技术参数
主要的喷灌强度、喷灌均匀度和喷灌雾化度。
（一）喷灌强度
定义：单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深，mm/h。
式中 q 为单喷头流量, m3/h；
A有效 为单个喷头控制的面积, m2；
h 为喷灌水利用系数；
kw 为风系数。
1、确定风系数
不同运行情况下的风系数kw表（本表适用于v=1-5.5m/s, v<1m/s时kw=1）
| 运行情况 | kw | 单喷头全圆喷洒 | 粽子机 1.15v^0.314 | 单支多喷头同时全圆喷洒 | 支管undefined风向 | 1.08v^0.194 | 支管undefinedundefined风向 | 1.12v^0.302 | 多支管多喷头同时喷洒 | 1 | | | |
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2、确定单喷头控制面积
（1）单喷头全圆喷灌
控制面积
（2）单喷头扇形喷灌
单喷头喷灌时,为留出一条干燥退路,采用扇形喷灌。
已知R(m), 湿润扇形中心角a(°)，则扇形面积为
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对小型喷灌机组常用单喷头喷灌，但对于管道式喷灌系统一般多个喷头同时喷灌。
（3）单支管多喷头喷灌
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（4）多支管多喷头喷灌
若支管上喷头间距为ｌ，支管间距为b，如下图
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