10第七章喷灌工程

第七章 喷灌工程技术
学习目标:学习喷灌系统的类型、喷灌设备、喷灌系统规划设计方法,能够进行喷灌工程的规划设计。高钛渣
学习任务1.了解喷灌系统的类型与适应性,能合理选择喷灌系统;
2.了解喷灌设备的特点,能够合理选择喷灌设备
3.掌握喷灌工程规划设计方法;能够进行喷灌工程规划设计。
第一节 喷灌系统的类型及特点
喷灌是一种利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中,形成水滴落到地面和作物表面的灌水方法。
一、 喷灌的特点
    (一)喷灌的优点
喷灌是一种新的灌溉技术,它与地面灌溉相比具有许多优越性,有着广阔的发展前途。喷灌具有以下优点:
1.省水
喷灌可以控制喷洒水量和均匀性,避免产生地面径流和深层渗漏,水的利用率高,一般比地面灌溉节省水量3O~50%。对于透水性强、保水能力差的沙质土地,则节水效果更为明显,用同样的水能浇灌更多的土地。对于可能产生次生盐碱化的地区,采用喷灌的方法,可严格控制湿润深度,消除深层渗漏,防止地下水位上升和次生盐碱化。同时,省水还意味着节省动力,可以降低灌水成本。
2.省工
喷灌提高了灌溉机械化程度,大大减轻了灌水劳动强度,便于实现机械化、自动化,可以大量节省劳动力。喷灌取消了田间的输水沟渠,不仅有利于机械作业,而且大大减少了田间劳动力使用量。喷灌可以结合施入化肥和农药,省去不少劳动力使用量。据统计,喷灌所需的劳动量仅为地面灌溉的l5
3.节约用地
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采用喷灌可以大量减少土石方工程,无需田间的灌水沟渠和畦埂,可以腾出田间沟渠占地,用于种植作物。比地面灌溉更能充分利用耕地,提高土地利用率,一般可增加耕种面积7~10%。
  4.增产
喷灌可以采用较小的灌水定额进行浅浇勤灌,便于严格控制土壤水分,使土壤湿度维持在作物生长最适宜的范围,使土壤疏松多孔、通气性好,保持土壤肥力,既不破坏土壤团粒结构,又可促进作物根系在浅层发育,有利于充分利用土壤表层的肥分。喷灌可以调节田间的小气候,增加近地表空气湿度,在空气炎热的季节可以调节叶面温度,冲洗叶面尘土,有利于植物的呼吸和光合作用,达到增产效果。大田作物可增产20光盘封套%,经济作物可增产30%,蔬菜可增产1~2倍,同时还可以改变产品的品质。
5.穿孔塞焊适应性强
喷灌对各种地形的适应性强,不需要像地面灌溉那样进行土地平整,在坡地和起伏不平的
地面均可进行喷灌。在地面灌水方法难于实现的场合,都可以采用喷灌的方法。特别是在土层薄、透水性强的沙质土,非常适合使用喷灌。
喷灌不仅适应所有大田旱作物,而且对于各种经济作物、蔬菜、草场,例如谷物、蔬菜、香菇、木耳、药材,都可以产生很好的经济效果。同时可兼作喷洒肥料、喷洒 农药、防霜冻、防暑降温和防尘等。
喷灌的缺点
1.投资较高
喷灌需要一定的压力、动力设备和管道材料,单位面积投资较大,成本较高。
2.能耗较大
喷灌所需压力通过消耗能源获得,所需压力越高,耗能越大,灌溉成本就越高。
3.操作麻烦,受风的影响较大
对于移动或半固定式喷灌,由于必须移动管道和喷头,所以操作较为麻烦,还容易踩踏伤苗和破坏土壤;在有风的天气下,水的飘移损失较大,灌水均匀度和水的利用程度都有所降低。
二、喷灌系统的组成与分类
(一)喷灌系统的组成
喷灌系统主要由水源工程、水泵及动力、输配水管网系统和喷头等部分构成。
1、水源工程
河流、湖泊、水库、井泉及城市供水系统等,都可以作为喷灌的水源,但需要修建相应的水源工程,如泵站及附属设施、水量调节池等。
在植物整个生长季节,水源应有可靠的供水保证,保证水量供应。同时,水源水质应满足灌溉水质标准的要求。
2、水泵及动力
喷灌需要使用有压力的水才能进行喷洒。通常利用水泵,将水提吸、增压、输送到各级管道及各个喷头中,并通过喷头喷洒出来。如在利用城市供水系统作为水源的情况下,往往不需要加压水泵。
喷灌用泵可以是各种农用泵,如离心泵、潜水泵、深井泵等。有电力供应的地方,用电动机为水泵提供动力;用电困难的地方,用柴油机、拖拉机或手扶拖拉机等为水泵提供动力,动力机功率大小根据水泵的配套要求确定。
3、管网
管网的作用是将压力水输送并分配到所需灌溉的种植区域。管网一般包括干管、支管两级水平管道和竖管。干管和支管起输、配水作用,竖管安装在支管上,末端接喷头。根据需要在管网中安装必要的安全装置,如进排气阀、限压阀、泄水阀等。
管网系统需要各种连接和控制的附属配件,包括闸阀、三通、弯头和其他接头等,在干管或支管的进水阀后还可以接施肥装置。
4、喷头
喷头将管道系统输送来的有压水流通过喷嘴喷射到空中,分散成细小的水滴散落下来,灌溉作物,湿润土壤。喷头一般安装在竖管上,是喷灌系统中的关键设备。
5、附属工程、附属设备
喷灌工程中还用到一些附属工程和附属设备。如从河流、湖泊、渠道取水,则应设拦污设施;为了保护喷灌系统的安全运行,必要时应设置进排气阀、调压阀、安全阀等。在灌溉季节结束后应排空管道中的水,需设泄水阀,以保证喷灌系统安全越冬。为观察喷灌系统的运行状况,在水泵进出水管路上应设置真空表、压力表和水表,在管道上还要设置必要的闸阀,以便配水和检修。考虑综合利用时,如喷洒农药和肥料,应在干管或支管上端设置调配和注入设备。
7-1  喷灌系统示意图
(二)喷灌系统的分类
按水流获得压力的方式不同,分为机压式、自压式和提水蓄能式喷灌系统;按系统的喷洒特征不同,分为定喷式喷灌系统和行喷式喷灌系统;按喷灌设备的形式不同,分为管道式和机组式喷灌系统。
1、机组式喷灌系统
喷灌机是将喷灌系统中有关部件组装成一体,组成可移动的机组进行作业。机组式喷灌系统类型很多,按大小分可分为轻型、小型、中型和大型喷灌机系统。
1 机组式喷灌系统的分类
1)小型喷灌机组
在我国主要是手推式或手台式轻小型喷灌机组,行喷式喷灌机一边走一边喷洒,定喷式喷灌机在一个位置上喷洒完后再移动到新的位置上喷洒。 
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在手抬式,或手推车拖拉机上安装一个或多个喷头、水泵、管道,以电动机或柴油机为动力喷洒灌溉。其优点是:结构紧凑、机动灵活、机械利用率高,能够一机多用,单位喷灌面积的投资低。
2布线槽)中型喷灌机组
中型喷灌机组多见的是:卷管式(自走)喷灌机、双悬臂(自走)喷灌机、滚移式喷灌机和纵拖式喷灌机.
3)大型喷灌机组
控制面积可达百亩,如平移式自走喷灌机、大型摇滚式机等。
2 机组式喷灌系统的选用

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