機械化噴灌技術(shù)要點介紹

機械化噴灌技術(shù)是節(jié)水效益很高的灌溉技術(shù)，是利用專門設(shè)備將壓力水噴射到空中散成細小水滴，模擬自然降雨對農(nóng)作物進行灌溉，達到增產(chǎn)增效目的的一種先進灌溉技術(shù)。提供噴管的壓力通常是借助于水泵加壓。當(dāng)水源高于灌區(qū)，并有足夠的壓力差時，也可利用自然水頭進行自壓噴灌。試驗表明：噴灌比一般地面灌溉節(jié)約用水30％～50％，灌水均勻度可達80％～90％，在透水性強、保水能力差的土壤上，節(jié)水效果更為明顯，可達70％以上。機械化噴灌技術(shù)地形適應(yīng)性強，灌溉均勻，灌溉水利用系數(shù)高，尤其適合于透水性強的土壤。但也有一些局限性，如受風(fēng)和空氣濕度影響大，基建投資和耗能較大等。在我國用得較多的有以下幾種：固定管道式噴灌、半移動式管道噴灌、滾移式噴灌支管、時針式噴灌機、大型平移噴灌機、紋盤式噴灌機以及中、小型噴灌機組等。

機械化噴灌技術(shù)設(shè)計的內(nèi)容一般包括：基本資料收集、噴灌系統(tǒng)選型和管網(wǎng)規(guī)劃、水力計算和結(jié)構(gòu)計算三個步驟。

一、基本資料收集

（1）地形資料標明灌區(qū)位置、邊界、海拔和水源、道路、房屋及動力線路等位置的地形圖。

（2） 氣象資料包括光照、氣溫、降水、蒸發(fā)量等。

（3）土壤資料包括土壤類別、土層厚度、容重、土壤持水能力等。

（4） 作物資料包括各種作物的種植比例和輪作情況以及農(nóng)作物種植耕作現(xiàn)狀，并重點了解各種作物現(xiàn)行的灌溉條件。

（5） 水源資料包括水源屬性（個人或集體）、種類、位置、水質(zhì)、含沙情況、水位、供水能力、利用和配套情況等。

（6） 環(huán)境條件包括行政區(qū)劃界線，生產(chǎn)管理制度、交通和供電狀況等。

二、噴灌系統(tǒng)選型和管網(wǎng)規(guī)劃

（1） 噴灌系統(tǒng)形式的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒆魑铩⒔?jīng)濟及機械設(shè)備條件，考慮各種形式噴灌系統(tǒng)的優(yōu)缺點，選定適當(dāng)?shù)膰姽嘞到y(tǒng)形式。在噴灌次數(shù)多，經(jīng)濟價值高的作物或地形坡度大的丘陵山區(qū)可優(yōu)先考慮采用固定形式；大田作物噴灌次數(shù)少，則宜采用移動形式和半固定形式；在有自然落差的地方，盡量選用自壓式噴灌系統(tǒng)，以降低機械設(shè)備的投資和運行費用。

（2）確定噴灑方式和噴頭組合形式 噴頭的噴灑方式有全園噴灑和扇形噴灑兩種。噴頭組合形式也稱布置形式，在全園噴灑情況下，有正方形、正三角形、矩形和等腰三角形等四種幾何組合形式。

（3） 選擇噴頭首先要考慮噴頭的水力性能是否適合噴灌作物和土壤特點，其次要根據(jù)農(nóng)業(yè)要求、現(xiàn)有機械設(shè)備條件以及噴頭型號綜合考慮確定。在山丘斜坡地，噴灌系統(tǒng)內(nèi)的壓力是隨地形高低而變化的，在最高處壓力最小，應(yīng)選用低壓噴頭；在中間，選用中壓噴頭；在最低處壓力最大，選用高壓噴頭。如果壓力過高，還需裝置減壓器，降低管內(nèi)壓力。

（4）管網(wǎng)布置也稱管網(wǎng)規(guī)劃，應(yīng)根據(jù)實施噴灌的實際地形、水源等條件，提出幾種可能規(guī)劃的方案，然后進行技術(shù)經(jīng)濟比較，擇優(yōu)選定。

管網(wǎng)布置應(yīng)遵循以下幾點原則： 一是管網(wǎng)布置應(yīng)使管道總長度最短、管徑小、造價低，有利于水管防護。 二是管網(wǎng)布置應(yīng)考慮各用水單位的需要，方便管理，有利于組織輪灌和迅速分散流量。 三是支管一般應(yīng)與作物種植方向一致，丘陵坡地的支管一般應(yīng)沿等高線布置，在可能的條件下，宜使支管垂直主風(fēng)向。四是管的縱剖面應(yīng)力求平順，減少折點。五是支管上各噴頭的工作壓力要求接近一致，或在允許的差值范圍內(nèi)。六是供水泵站應(yīng)盡量布置在整個噴灌系統(tǒng)的中心地點，以減少輸水的水頭損失。

三、水力計算和結(jié)構(gòu)計算

（1）噴灌制度一般包括灌溉定額、灌水次數(shù)、灌水周期、噴灌時間等。

（2）計算同時工作的噴頭數(shù)和支管數(shù)。

（3）確定支管輪灌方式 輪灌方式應(yīng)本著就近、便于工作和節(jié)省管網(wǎng)投資為原則。運行中各輪灌組噴頭數(shù)應(yīng)盡量保持一致。

（4） 管道水力計算主要計算管道的沿程水頭損失及彎頭、三通、閘閥、變徑管等局部水頭損頭。

（5） 結(jié)構(gòu)計算 即選擇水泵及配套動力。首先要確定噴灌系統(tǒng)的水泵設(shè)計流量和揚程，水泵設(shè)計流量應(yīng)為全部同時工作的噴頭流量之和，然后根據(jù)確定的水泵型號再與動力（電力或柴油機等動力機械）配套。

山東省濟寧市任城區(qū)水務(wù)局

郭宇昂李艷