经济型喷滴灌设计概述.docx

经济型喷滴灌100问

内 容 提 要
本书系为更通俗地介绍经济型喷滴灌技术而写。全书共分5章，第1～3章是介绍经济型喷滴灌技术、施工及管理的100个问答，第4章是30个喷滴灌工程实例的效益调查，第5章为浙江省、余姚市推广经济型喷滴灌工作大事记，最后部分是附录，摘录了有关新闻报道30篇。本书文字极具口语化，并配有大量示图，通俗易懂，理论与实践密切结合，反映了经济型喷滴灌最新的实践和理论成果、技术水平和先进经验，有很强的可读性。
本书适合水利、农业、林业、畜牧、园林、绿化专业的设计人员、管理干部、种养大户及广大农民阅读，并可供高等院校、职业技术学校同类专业的教师和学生参考。

代序一
水是生命之源，水利是农业的命脉。喷滴灌技术是水利建设的重要内容，也是现代农业的重要标志。纵观世界上一些农业发达国家，都广泛地应用喷滴灌技术，以色列更是运用喷滴灌技术创造了沙漠农业的奇迹。
浙江水资源总量虽然比较丰沛，但人均水资源总量低于全国平均水平，水资源的空间分布与耕地面积、人口分布以及经济发展状况等生产力布局不相匹配，发展节水型农业是大势所趋。同时，我省低丘缓坡资源丰富，主要制约因素是缺水。解决有效灌溉可以说是现代农业建设的一芾重要任务。
喷滴灌技术的发展，有效突破了地形、水系等制约，使因缺水而不能发展农业生产的田地变成了生态优良的农业产区，拓宽了农业发展空间。同时，应用喷滴灌技术，可以有效提高水、肥料、农药等的利用率，提高农业标准化生产水平和农产品品质，降低人工等生产成本，实现农业节水增效，也促进了节水型社会建设，一举多得。
以奕永庆同志为代表的余姚市水利干部紧密结合实际，紧跟国际国内先进技术，在10多年潜心研究、实践探索的基础上，编写了《经济型喷滴灌》一书，立足实践，通俗易懂，不少成果已被广泛应用。希望此书的出版发行，能为各地推广应用喷滴灌技术、发展现代农业起到积极的促进作用。

注：本序系原副省长茅临生为作者前一本著作《经济型喷微灌》而作。
代序二
奕永庆同志的新作《经济型喷微灌》问世了，可庆可贺！
从本世纪初以来，作者潜心研究降低喷滴灌工程造价的问题。他运用创新思维，针对喷灌系统规划、设计、施工和运行管理各个环节，提出符合实用且费用低廉要求的理论与技术，特别是提出经过精准分析计算确定经济、合理管材、管径与管壁厚度的方法，通过这些理论与技术的应用，使喷滴灌工程造价降低50%以上，终于形成了“经济型喷滴灌”的设计理论和设计模式。
作者可贵之处还在于开拓了新的应用领域，不仅把喷灌应用到竹山、杨梅、板栗、红枫、果桑、杏桃，而且把微喷灌用于畜禽养殖场降温和防疫，这是国内外首创，多年的实际应用表明，其经济效益、生态效益十分显著。
从使读者在实际工作中切实得到帮助出发，本书在内容上颇有新意：为使设计者随时考虑工程造价，书中对绝大部分喷滴灌材料、设备都提供了市场参考价；喷滴灌的对象是作物，只有了解对象，才能实现科学灌溉，书中专设一章介绍主要经济作物的“需水特性”；结合施肥是微灌的重要功能，书中专设一章“灌溉施肥”等等，这些必将受到读者的欢迎。
作为他的研究生导师，我为他取得的成就而欣慰，故乐作此序。

注：本序系茆智院士为作者前一本著作《经济型喷微灌》而作。
目 录
前 言 1
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 66
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 139

前 言
去年11月，我的习作《经济型喷滴灌》由中国水利水电出版社出版后，仍有“言犹未尽”之感；不久宁波市科技局约我为“农业科普从书”写稿；去年初我国中原无雨，今年西南大旱，从电视上看到那么缺水的地方还在搞大水漫灌，感到实在可惜！许多同志问我那里能不能搞喷滴灌，我说完全可以，只要有水就能喷灌、滴灌。采用喷滴灌，同样的水量可扩大灌溉面积3～5倍，或灌同样的面积可节水三分之二以上。以上三个因素促我从新的角度、以新的语言、总结新的实践，续写本书。
首先要说明的是“喷微灌”和“喷滴灌”并非笔误。常见的节水灌溉方法是喷灌、微喷灌、滴灌3种，国内外专著中把微喷灌和滴灌合称为微灌，又把喷灌和微灌简称为喷微灌，所以称“喷微灌”是规范的。然而“喷微灌”与“微喷灌”对专家学者来说概念清楚，但对广大民众而言却似乎难以区别。
我则把喷灌和微喷灌合称为喷灌，因为水都是“喷”出来的，淡化微喷灌的概念。而把喷灌和滴灌简称为“喷滴灌”，突出滴灌概念，因为即使普通群众说起节水灌溉就会脱口而出以色列的国宝——滴灌，不应该丢掉这个“滴”字，所称“喷滴灌”是通俗的，在“规范”与“通俗之间”，我选择后者，这样便于宣传、易于理解，利于推广。
同时要说明的是本书与前书的区别：相比之下，前书更侧重于规划设计，而本书偏重于推广应用，两者互为补充，相得益彰，但力诫重复，可谓“姐妹篇”或称“哥俩好”。
本书致力回答“经济型喷滴灌造价是怎样降低的？”总结了8个化，即：
单元小型化——即1只水泵控制面积100～200亩，轮灌10亩左右，是“降价”的基础；
管径精准化——包括管道壁厚精准化，这是“降价”的关键；
干管河网化——包括干管沟渠化，这是利用南方的优势；
泵站移动化——既节约投资、又防止小偷；
管材PE化——聚乙烯特有“韧柔性”，是管材中新秀；
喷头塑料化——价格仅金属的四分之一，还避免失窃；
微喷水带化——投资省、使用灵活、便于农机作业；
滴灌薄壁化——滴灌管寿命主要决定于“堵塞”而非壁厚；
我强调的是：“经济型，不是低标准，而是不浪费！”
本书力求回答“为什么多雨的南方也要喷滴灌？”总结了喷滴灌具有的“5个性”以应对南方、北方都存在的5个问题：
“节水性”——应对水量不够；
“及时性”——应对降雨不均；
“可控性”——应对灌水太多，漫灌有害！
“适应性”——应对地面不平，灌水不到；
“节本性”——应对灌水施肥劳力太费。
我的结论是：喷滴灌是潜力最大的节水技术，是简单可靠的农民增收技术，是农业现代化不可缺少的基础设施！
本书还悉心回答：“喷滴灌效益究竟好不好？”
受中央电视台著名节目主持人崔永元主持的节目“我和共和国的故事”启发，以第一人称记录了30位农民和村干部的效益讲述，初建“容量”还不大的“效益库”。
“我的竹山每年喷灌50次，亩效益2000元以上”；
“这茶园如没有喷灌阿拉早就推过（亏损）啦”；
“去年秋季包心芥亩增收2000元，今年榨菜增收1000多元”；
“种葡萄一定要用滴灌”；
“一季菜少用1包化肥，节省成本每亩160元”；
“一亩地少用20个工日，节约劳力成本1000多元”；
“我的野鸭场每年节省劳力成本3万元“；
“我的万头猪场每年效益50多万元”；
“搞现代农业一定要用喷滴灌”；
正是这些充满真情实感的朴素语言，才坚定了我推广经济型喷滴灌的决心和信心。
本书还记录了原副省茅临生三次专程到余姚调研这项技术时的讲话，记录了宁波市、省水利厅领导有关讲话和文件，这对于从宏观层面上认识这项推广技术的重要意义会有所启迪。
作为附录，本书最后摘录了30篇新闻报道，梗概式介绍余姚经济型喷滴灌推广的历程。
由于本人的理论修养不深，实践范围不广，经验积累不多，书中所述如有不妥之处，敬请各位读者朋友斧正。

作者
2010年5月4日
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2～10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2000～3000元/亩，大棚内3000～5000元/亩，有的“自动化”设备高达3.2万元/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1994～2007年的14年中，年均降水1400毫米，但最少的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1～2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600～1000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0.3～0.5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！
(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30m3～60m3，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200～500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1/10～1/20。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5～10℃，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7～8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“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，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1975～1984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600～700元/亩，形成了经济型喷滴灌设计理论和方法，到2009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7～10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400～500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500～600元/亩，目前材料费和人工费都有所提高，则为600～800元/亩。
半固定式水带微喷灌，过去为400～500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”：
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3～4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10～20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（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10～15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2～4天。为降低干管成本，轮灌面积以5～10亩为经济，由此得到出灌溉单元面积在50～150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)
1
PE塑管
DN200
2500
m
85
21.25
947
DN75
3000
m
15
4.5
DN63

m
11
15.4
附 件
管价41.15万元×15%
6.17
2
钢 管
D25
1380
m
13
1.79
119
金属喷头
20PY2
690
只
55
3.3
支 墩

690
个
5
0.35
3
安装费
材料费55.26×25%

13.31
266
4
水泵机组
ISW/160 250A
1
套

1.56
115
5
配电柜
55kw
1
套

2.0
6
泵 房
4×5m
20
m2
800
1.6
7
机电配件

0.6
8
闸 阀
2.5″
50
只
280
1.4
28
9
直接费小计

73.7
1475
10
独立费小计
(设计3%、建管5%、预备5%)
9.59
191
合 计
83.32
1666
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)
1
PE塑管
DN75
850
m
15
1.28
299
DN50
2880
m
5.9
1.67
DN40
1150
m
4.6
0.53
DN32
1150
m
3.7
0.43
附 件
管介3.09万元×15%
0.58
2
钢 管
D20
600
m
10
0.6
80
3
塑料喷头
PYS-15
300
个
15
0.45
4
支 墩

300
个
5
0.15
5
安装费
材料费5.68万元×25%
1.42
95
6
水泵机组
65BP-55
1
套
5000
0.5
35
7
进水栓
D65
1
个
100
0.01
8
过滤网箱
0.8×0.8m
1
个
200
0.02
9
直接费小计

7.63
509
10
独立费小计
(设计3%、建管5%、预备10%)
1.37
91
11
合 计
9.00
600
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750～1000米，
相应增加造价130～200