滴灌水肥一体化系统组成有哪些？

滴灌水肥一体化系统组成有哪些？

滴灌水肥一体化系统主要由 水源工程、首部枢纽工程（包括水泵及配套动力机、过滤系统以及施肥系统）、输配水管网（输水管道和田间管道）、滴头四部分组成。

(1)水源工程 滴灌系统的水源可以是河流、湖泊、池塘、水库、水窖、机井、泉水、沟渠等，但水质必须符合灌溉（漓灌）水质的要求，由于这些水源常不能被滴灌施肥系统直接利用，或流量不能满足滴灌的要求，因此，要修建一些配套的引水、蓄水或提水工程，即为水源工程。水源工程一般是指：从水源取水进行滴灌而修建的拦水、引水、蓄水、提水和沉淀工程，以及相应的输水配电工程。

(2)首部枢纽工程 主要由动力机、水泵、施肥装置、过滤设施和安全保护及其测量控制设备，如控制阀门、进（排）气阀、压力表、流量计等组成，其作用是从水源中取水加压，并注人肥料（或农药等）经过滤后按时、按量输送到输配水管网中去，并通过压力表、流量计等测量设备监测系统情况，承担整个系统的驱动、监测和调控任务，是全系统的控制调配中枢。

(3)输配水管网（输配水管道） 输配水管网的作用是将首部枢纽处理过的水、肥按照计划要求输送、分配到每个滴水、施肥单元和滴水器（滴灌带、滴头）。滴灌施肥系统的输配水管道一般由干管、支管和毛管三级管道组成。毛管是滴灌系统末级管道，其间安装灌水器，即滴灌带、滴头。滴灌系统中直径小于或等于63毫米的管道，一般用聚乙烯(PE)管材；大于63毫米的管道一般用聚氯乙烯(PVC)管材。常用的田间灌溉系统分为支管和辅管两种灌溉系统：①支管灌溉系统：“干管+支管十毛管”；②辅管灌溉系统：“干管+支管+辅管十毛管”。

(4)灌水器 它是滴灌系统的核心部件，灌水器是通过流道或孔口（孔眼）将毛管中的压力水变成水滴或细流的装置，其要求工作压力为50～100 千帕，流量为1.0～12 升／小时，流经各级管道进入毛管，经过滴头流道的消能及调解作用，均匀、稳定地滴人土壤作物根层，以一个恒定的低流量滴出或渗出以后，在土壤中向四周扩散，满足作物对水肥的需求。滴头是滴灌系统中最重要的设：备，其性能、质量的好坏直接影响滴灌施肥系统的可靠性及滴水、施肥的优劣。

灌溉系统中PE管的热胀冷缩问题

一、项目中的实际问题

　　在灌溉系统中，通常把PE管铺设在地表，用作灌溉支管和毛管，有高密度PE管（HDPE）和低密度PE管（LDPE、LLDPE）。在使用过程中，用户常常咨询两个问题，一是PE管在安装时都铺设的很直，现在怎么歪七扭八了，变蛇形了；二是为了美观，把PE管拉的很直，根本没人去动它，使用过程中，好多倒刺接头莫名其妙地就自己脱开了。这究竟是什么原因呢？

二、PE管材的线膨胀系数

　　《GB/T 2035-2008 塑料术语及其定义》中对线膨胀系数的定义，是指温度每变化1℃，每单位长度材料的长度可逆变化量。《给水塑料管道轴向线膨胀系数实验方法》编写组，于2012年对各种塑料管道进行了试验，其中PE管的轴向线膨胀系数为：（150~190）×10-6m/m·℃。低密度PE管比高密度PE管的线膨胀系数更大。

三、最大伸缩量估算

　　管道纵向伸缩量通用计算式：

ΔL=α×ΔT×L

　　式中：

　　ΔL——伸缩量（m）；

　　α——线膨胀系数（m/m·℃）；

　　ΔT——使用环境的最大温度差（℃）；

　　L——实际铺设的管线长度（m）。

　　例如，每100m的PE管，铺在地表使用，若昼夜地表温差30℃，其伸缩量大约在0.45~0.57m之间。因此，在工程实际中，就有每百米PE管的最大伸缩量在0.5m左右的提法。低密度PE管的伸缩量会更大些。

　　由上述可知，只要查到所用管材对应的线膨胀系数α，就可以估算任何管材的最大伸缩量，因为使用环境的最大温度差ΔT、实际铺设的管线长度L，都是工程实际数据，很容易得到。

四、原因分析

　　伸缩量有两层意义。一是在环境温度升高时，PE管道会“热胀”；二是在环境温度降低时，PE管道会“冷缩”。而且伸缩的量还是可逆的。

　　如上例，在白天地表温度上升时，每百米PE管会“热胀”出0.5m，若安装时对管道做了约束，“热胀”出的量不能沿轴向传导至管末端，那么PE管就要向两侧释放这种变形，自然就会变成了蛇形。即使没有人为约束PE管道，在农艺作业期间，可能农机压塌的土壤，无规律的埋住了管道，形成了约束，“热胀”变形无法纵向传导，就只能横向释放这种变形，表现出来就是管道变成了蛇形。

　　同样，比如有些滴灌项目，人们为了追求美观，把滴灌管（挂起或铺地）拉的笔直，而且在管末端用铁丝拉紧。但到了夜间，温度降低，每百米滴灌管要“冷缩”回0.5m，却受到人为约束，就只能从倒刺接头处脱开，释放冷缩的应力。因此，用挂钩挂起滴灌管是正确的操作，挂钩可以在铁丝上自由滑动，符合PE管热胀冷缩的特性，而且，施工安装时，滴灌管应该长出作物行0.5m左右。

　　总之，灌溉系统中暴露在自然环境下的PE管道，其变形是PE材料的自然属性，只要是经国家检测的正规厂家的合格产品，在田间出现“蛇形”现象不是质量问题，不影响灌溉系统的正常使用。更没必要为了好看，在管末端人为制造拉直约束，做出违背规律的“面子工程”。

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