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Ep=4.6mm/d
（2）设计灌水定额
m=0.1Υh(βmax－βmin)
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；
βmax —灌后土层的含水量上限，取0.85；
βmin —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；
Ep—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
t=
式中：t— 一次灌水延续时间，h；
m—一次微灌用水量，mm；
Se—灌水器间距，m；
Sl—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
为减少工程投资，提高设备利用率，本系统采用轮灌的工作制度，全系统划分的轮灌组数目为：
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=0.55HVhd
△ H支=0.45HVhd
对于毛管的局部损失，这里按15%的沿程损失计。
即有：1.15FfLQm/db=0.55HVhd
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 ；
HV—设计允许的灌水器水头偏差率，HV =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=0.45HVhd来确定，即：
1.15FfLQm/db=0.45HVhd
计算得：d=56.4mm，取d=63mm。
干管的直径按△H支=0.45HVhd来确定，即：
1.15FfLQm/db=0.45HVhd
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
|
名称 |
长度
（m） |
控 制
大棚数 |
流量
(m3/h) |
管径
(mm) |
水头损失
(m) |
|
支管二十 |
120 |
10 |
12 |
63 |
|
|
干管四 |
396 |
10 |
12 |
90 |
1.46 |
|
总干管 |
319 |
40 |
48 |
110 |
7.41 |
