多功能虹吸式灌溉裝置在小型農業水利工程中的應用

白澤昌

摘要：為了解決目前我國現有的虹吸技術存在的進水口融入脫離水面、管內空氣的積累影響虹吸效果以及提高建設成本等一系列問題。本文研究了一種虹吸式多功能灌溉裝置，它可以應用到小型水利工程當中，根據傳統的虹吸管存在的排氣困難以及負壓等問題，實現自動排氣、自動過濾等多功能效果。在不需要利用電力的前提下，利用力學原理正常工作。

關鍵詞：多功能灌溉裝置;農業水利工程;應用

目前，我國農業水利工程中的灌溉技術，大多數采用傳統的渠道引水方式，利用抽水泵進行灌溉，傳統的灌溉方式由于年份久遠，老化失修，維護技術復雜等，存在一系列的安全隱患，不僅降低了灌溉面積效率，還提高了生產成本。因此，我們需要與時俱進，引進一種新型的灌溉技術，進行農業灌溉。針對上述問題，筆者提出一種新型的虹吸式灌溉技術，虹吸技術雖然經濟優惠，但是在農業灌溉過程中，仍然存在著一定程度的問題。

1 虹吸式灌溉裝置存在的技術問題

首先，我國現有的虹吸式灌溉裝置的進水口一般都固定在一個位置，水位較低時，進水口容易脫離水面，導致虹吸裝置的真空受到嚴重破壞，嚴重阻礙了虹吸管工作。其次，虹吸管在工作過程中，管道中會慢慢積累大量空氣，當空氣積累達到上限時，會中斷虹吸管工作。根據實踐，虹吸進水口水面達到垂直高度4米左右時，就會產生大量氣泡，如果虹吸管大于4毫米，不會出現氣泡現象，這樣，產生的流量無法滿足灌溉的實際需水量，普通的自動排氣閥設置在虹吸管道時，還會使外部氣體從排氣孔吸進，導致虹吸管不能正常運行。

2 多功能虹吸管裝置的實際設計和應用

2.1 裝置結構組成

虹吸多功能裝置由多段管道組成，其中包含了進水段、出水段、排氣段等，進水段由軟管、止水閥以及PVC管組成，濾網的作用是防止雜物進入管道，導致管道堵塞，而止水閥可防止水發生倒流。

2.2 設計應用原理

首先在進水段設計了浮球結構，讓進水口一直保持在水面的最高位置，當水位下降時，不會脫離水面，始終保持裝置的虹吸效果。其次，在頂端排氣口設計簡潔的排氣裝置，氣體上浮過程中自動調整排氣閥值，氣體在聚集過程中使下浮球上升，達到排氣效果，氣體排出后，浮球自動下降，讓裝置恢復正常工作狀態，最終目的是讓裝置實現自動排氣，從而促進虹吸多功能裝置正常運行。再者，出水段由閥門、活接頭、PVC管結構組成，閥門用于調節水量大小，給用戶的選擇提供了便利，設計活接頭的目的是為了讓虹吸管和下級管道之間快速拆卸和連接，從而達到各種條件下的灌溉需水量。由此可以看出，多功能虹吸裝置不僅可以調節自動調節水位，還能利用活接頭更加方便的連接上下級管道，讓整個裝置不需要消耗電力的前提下，利用水的力學特征進行工作，不但節省建設成本，還提高了工作效率。同時，裝置具備自動排氣、容易組裝拆卸以及過濾的作用，更好地實現了農業灌溉裝置的便利化和多功能效果。

2.3 管道結構設計和應用

大部分的引水工程都會選擇鋼材料作為管材，而多功能虹吸式灌溉裝置主要采用PVC材料，具有阻力系數小、耐水性好等特征，施工和維修技術簡單。同時，虹吸管的進水口設置了攔截雜物的柵欄，改善水流速度，從渠道中取水更加便利，更好的防止吸入雜質。

總之，多功能虹吸農田灌溉裝置是將傳統虹吸管優化后產生的一種新型多功能農田灌溉裝置，它不僅可以提高灌溉效率，還能達到虹吸管自動排氣的效果，讓裝置持續保持工作狀態，更好地節省了建設成本。