集雨節(jié)水灌溉就是要使得之不易的水發(fā)揮最佳的效益。因此，要根據(jù)實(shí)際情況，因地制宜選擇合理的節(jié)水灌溉方法，對(duì)于采用不同的節(jié)水灌溉方法的灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工方法也就不同，本節(jié)將分述其設(shè)計(jì)與施工方法如下：
一、微灌工程的設(shè)計(jì)與施工
　 �。ㄒ唬└攀觯何⒐嗍且环N精確控制水量的灌水方法，是一種局部灌溉，即不濕潤(rùn)整個(gè)田塊，而是把水通過(guò)管道（一般是用塑料管）一直送到每棵作物的根部。它的 優(yōu)點(diǎn)是灌水均勻（灌水均勻度可達(dá)90%以上），節(jié)約用水（比地面灌溉可省水30～50%），工作壓力低，節(jié)約能量，設(shè)備投資低，對(duì)土壤和地形的適應(yīng)性強(qiáng)， 保持穩(wěn)定的土壤濕度，提高作物產(chǎn)量，增強(qiáng)耐鹽能力，便于自動(dòng)控制，明顯節(jié)省勞力等。因此特別適合于在集雨節(jié)水灌溉工程中使用。但是使用中也特別要注意防止 堵塞和防止鹽分的積累。[28]
　　（二）微灌的種類(lèi)：
  　　1．滴灌：又稱(chēng)滴水灌溉，是通過(guò)出流孔口非常的滴頭或滴灌帶，把水一滴一滴地均勻而慢慢地滴在作物根部附近的土壤中。滴頭的工作壓力一般為50～150kPa，其出流孔口非常小，而且流速又非常緩慢，所以極易堵塞。
  　　2．微噴灌：又稱(chēng)為微型噴灌或微噴灌溉，是用很小的噴頭（微噴頭）將水噴灑在作物根部附近的土壤表面上。由于濕潤(rùn)的面積比滴灌大，所以流量可以大一些，噴灑的孔口也可以大一些，出流流速也比滴頭大得多，所以堵塞的可能性大大減小的。
  　　3．地表下滲灌：又稱(chēng)為土表下灌溉或土表下滴灌，是通過(guò)埋在土壤表面以下的滴頭或滲頭，或滲流管將水灌到土中。這樣可不妨礙耕作與其他農(nóng)業(yè)操作，而且可以減少土表蒸發(fā)，但滲頭如果堵塞不易被發(fā)現(xiàn)，而滲流管由于孔口孔徑大小不一極易堵塞。
  　　4．涌灌：又稱(chēng)涌泉灌溉，是通過(guò)置于作物根部附近的開(kāi)口的水管向上涌出的小水流或小涌泉將水灌到土壤表面。它適用于地形平坦的地區(qū)，特別是工作壓力很低，出流孔口較大，不易堵塞。
  　　5．霧灌：又稱(chēng)彌霧灌溉，與微噴灌相似，只是工作壓力較高（可達(dá)200～400kPa），噴出的水滴極細(xì)而形成水霧，主要目的在于調(diào)節(jié)田間空氣濕度。
　�。ㄈ�）微灌系統(tǒng)的組成
  　　1．首部樞紐：包括水泵機(jī)組、過(guò)濾設(shè)備、肥料和化學(xué)藥劑注入設(shè)備、控制器、壓力調(diào)節(jié)器、閥門(mén)和量測(cè)裝置等。作用是從水窖中取水并將其處理成符合微灌要求的水送到系統(tǒng)中去。
   　　2．輸配水管網(wǎng)：作用是將首部樞紐處理過(guò)的水按灌溉的需要送到田間，并發(fā)配到每棵作物的根部。微灌系統(tǒng)的輸配水管網(wǎng)主要由塑料管組成，常用的塑料管有 聚氯乙烯（PVC）管、聚丙烯（PP）管和聚乙烯（PE）管。為了將管子聯(lián)成管網(wǎng)還要配備各種管件（三通，四通，彎頭，堵頭等）。
  　　3．灌水器：不同的灌水主法使用不同的灌水器，滴灌的灌水器是滴頭，微噴灌的灌水器是微噴頭。
　　（四）微灌系統(tǒng)的形式與種類(lèi)
   　　1．固定式微灌系統(tǒng)：毛管布置在地面，在灌水期間毛管和灌水器都不移動(dòng)。這種系統(tǒng)主要用于行距較寬的果園灌溉，也可用于條播作物灌溉。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 是安裝、拆卸清洗毛管和灌水器比較方便，也便于檢查土壤濕潤(rùn)的情況和測(cè)量滴頭流量變化。缺點(diǎn)是毛管和灌水器易于損壞和老化，并影響其它農(nóng)業(yè)操作。
  　　2．移動(dòng)式微灌系統(tǒng)：在灌水期間，毛管和灌水器在一個(gè)位置灌水完畢后移到另一個(gè)位置進(jìn)行灌溉。與固定式相比，它具有設(shè)備投資低的優(yōu)點(diǎn)。但是管理運(yùn)行費(fèi)用較高，而且如移動(dòng)不夠細(xì)心設(shè)備還容易損壞。
  　　3．地下微灌系統(tǒng)：是將毛管和滴頭全部埋入地下。與固定式微灌系統(tǒng)相比，設(shè)備不易受到人為的損壞，而且不影響其他農(nóng)業(yè)操作。但是不能檢查土壤濕潤(rùn)與滴頭堵塞的情況。
　�。ㄎ澹┪⒐嘞到y(tǒng)的設(shè)計(jì)與步驟
　　微灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在微灌工程總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。其詳細(xì)方法要參考專(zhuān)門(mén)書(shū)籍[30][31]這里只介紹一下它的主要步驟的內(nèi)容。其步驟大致如下：
  　　1．設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇：這包括作物需水量的計(jì)算，土壤濕潤(rùn)比計(jì)算、設(shè)計(jì)灌水均勻度的確定；灌溉水有效利用率的確定等。
  　　2．灌水器的選擇：首先要確定是用滴頭還是要用微噴頭。然后確定具體采用哪一種型式，如管上滴頭、管間滴頭、固定式微噴頭、旋轉(zhuǎn)式微噴頭、滴灌帶等。第三，確定灌水器的工作壓力和流量等參數(shù)。
　　 3．灌水器的布置：一般灌水器是布置在每棵作物的根部，有時(shí)只有一個(gè)，有時(shí)可以3-4個(gè)或更多。這決定于灌水定額與灌水器的流量。
  　　4．輪灌組劃分和灌溉制度的確定。
  　　5．確定支毛管管徑。
  　　6．首部樞紐設(shè)計(jì)。
  　　7．確定系統(tǒng)工作壓力。
　　 8．水泵選型。
  　　9．繪制系統(tǒng)布置圖、結(jié)構(gòu)及安裝圖。
  　　10．制定材料清單和預(yù)算。
　　 11．編制施工注意事項(xiàng)。
　　 12．編制運(yùn)行管理的注意事項(xiàng)。
　�。�六）微灌系統(tǒng)的施工
     　對(duì)于固定式微灌系統(tǒng)，一般干管是埋在地下的，因此就要定線(xiàn)、挖溝、埋管。管子的埋深一般為30～60cm。安裝時(shí)管道要平順?lè)湃牍懿蹆?nèi)，不得懸空和扭 曲。塑料管不得拋摔、拖拉和曝曬。塑料管道與道路交叉處埋深不應(yīng)小于70cm。并應(yīng)加套保護(hù)管。首部樞紐的安裝應(yīng)符合有關(guān)設(shè)備的安裝規(guī)定。毛管一般布置在 地面，但應(yīng)認(rèn)真拼裝。
    　對(duì)于規(guī)模較小的移動(dòng)式系統(tǒng)，一般可以只在田間拼裝使用，用完之后，移動(dòng)時(shí)也不要全部拆散，而是拆成幾個(gè)大的部件，只要便于移動(dòng)就可以了。首部樞紐如需移動(dòng)最好將各有關(guān)設(shè)備安裝在一個(gè)底架上，以便整體移動(dòng)。
　　二、小型移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工
   　在集雨節(jié)水灌溉工程中，較少使用固定式噴灌系統(tǒng)，而有時(shí)采用小型移動(dòng)噴灌機(jī)。對(duì)于小型移動(dòng) 噴灌機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)本身是一個(gè)整體，只要有取水坑就可以灌溉，對(duì)于集雨節(jié)水灌溉工程系統(tǒng)一般就是從水窖中取水，用管道輸送到附近灌溉，這時(shí)只要在水窖附近布置 一個(gè)放置噴灌機(jī)的臺(tái)子就可以了，如果水窖控制的范圍較大，也可以把水抽到遠(yuǎn)處做一個(gè)水池，噴灌機(jī)從這水池中取水。