第04单元：节水灌溉技术之农场自动喷灌系统设计.doc

节水灌溉技术之农场自动喷灌系统设计 1、农场自动喷灌系统技术简介 托普物联网指出农场自动喷灌系统是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到田间，再经喷头喷射到空中，形成细小水滴，均匀地洒落在农田，达到灌溉的目的。一般说来，其明显的优点是灌水均匀，少占耕地，节省人力，对地形的适应性强。主要缺点是受风影响大，设备投资高。经过20多年的努力，现在我国已有喷灌面积80多万公顷。喷灌系统的形式很多，其优缺点也就有很大差别。 （一）适用范围 　　喷灌的适应范围很广，对土地平整要求不高，地形复杂的山岗缓坡地、大小不平的田块都可进行喷灌；大田作物、瓜果蔬菜、经济作物、果树、牧草等都可以采用喷灌。同时，灌溉既可用来灌溉农作物，又可用来喷洒肥料、农药，还可用来防霜冻和防干热风等。 　　（二）操作步骤 　　1.准备： 　　（1）水源。河、湖、渠、塘、库、井、泉都可作为喷灌系统的水源。 　　（2）动力。可根据自身条件，用拖拉机、柴油机、电动机或汽油机等作为喷灌系统的动力，功率大小要与水泵配套。 　　（3）水泵。喷灌系统最常用的水泵有离心泵、自吸离心泵、潜水电泵、深井泵等。少数地区，也可利用自然水头。 　　（4）输水管网。管道与管件是喷灌系统的重要组成部分。在喷灌系统中，管道的投资往往占设备总投资的50%以上，所以要因地制宜、经济合理地选用管材。目前，固定管道常用的管材有钢管、钢筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管等。移动管道常用的有软管和轻质硬管两种。此外，为了连接和控制管道系统，还要配有一定的弯头、三通、四通、闸阀、接头和堵头、压力表、置水装置等。 　　（5）喷头。按射程大小可分低压近射程、中压中射程、高压远射程以及微喷头4?大类；按喷嘴多少可分单喷嘴、双喷嘴、多喷嘴喷头；按结构形式可分管孔式、莲蓬式、缝隙式、漫射式和射流式喷头。一般情况下，低压喷头喷水量小、射程近、强度低、水滴小、雾化程度高，适用于喷灌浅根作物，如蔬菜、苗圃、花卉和幼嫩的作物及作物的幼苗期。中压喷头适应多种作物和各种土壤。高压喷头适用于草原、果林喷灌。从土壤性质看，粘性土宜选用低喷灌强度的喷头；砂性土可选用喷灌强度较高的喷头。 　　（6）农场自动喷灌系统的选择?①固定式喷灌系统。除喷头外，所有管道都是固定的。其特点是：生产效率高，运行管理方便，运行成本低，工程占地少，有利于自动化控制和综合利用；但设备利用率低，单位面积投资高。适用于灌水频繁的蔬菜和经济作物及地面坡度陡、局部地形复杂的地区。?②移动式喷灌系统。动力机、水泵、干管、支管、喷头都可移动。其特点是使用灵活方便，又能节省大量管材，亩投资较低。但工作条件差，劳动强度大，喷洒质量不够高。?③半固定式喷灌系统。动力机、水泵、干管都是固定的，支管和喷头是移动的。其特点是既提高了设备利用率，降低了系统投资，又比移动喷灌操作运用简单、劳动强度低、生产率高，是目前应用最为广泛的一种喷灌系统。 　　2.?管道（渠道）布设和连接喷灌的管道布设和连接要根据出水量、输水距离、田块形式、面积等选择适宜的喷灌系统，合理选用适宜的管、喷头。然后根据管材性质、地形条件、喷灌系统特点进行布设。 　　（1）梯田喷灌。选择梯田连片的坡面，从坡面上部往下坡数到第二个梯田埂开始，顺着田埂的坡下脚，开挖一条田间主渠道，从地头开始，沿渠道隔150米先修第一个吸水池，接着每隔200米修第二个吸水池；两池之间距离均为200米，两吸水池距地头均为100米，每池可蓄水0.7～1立方米。每隔4个田埂坡面修吸水池同上。横穿田面修小毛渠，通过梯田田埂跌水，将上下池子连接起来；或用小白龙直接将上下吸水池的进出水口连接。每隔几个吸水池布设一台喷灌机。喷灌机的动力和水泵布设在吸水池的上方田埂上。 　　（2）软管喷灌?①自压喷灌。用于引水导流的管有橡胶软管、锦纶塑料管、聚氯乙烯塑料管、竹管、瓦管、木涧槽等。其中用橡胶管输水进地，直接输送喷头用水，常用的是每根长10～20米的管径为25毫米或43毫米纯胶管和夹皮胶管；胶管之间用加工的竹青、空心木管或铁皮管作内接头直接连接。当一根输水管要分接两根以上支管时，可用白铁皮制作的多头通管作内接头，分接出支管；橡胶管与通管的连接处，可外加管箍扣紧，防止漏水脱落。自压喷灌对水头的要求不高，3米、5米、10米都可以；水头过大可先引水入塘，然后再用胶管从塘中引水喷灌。水源相距较远，可因地制宜开挖沟渠或采用竹、木、瓦材引水，以减少投资。?②机动喷灌。利用柴油机、汽油机、电动机、潜水泵、手摇泵等机械动力抽水加压，软管输水喷灌。机具用锦纶塑料管或麻布水龙头带接泵出口，作输水干管。为便于管道的拆装搬运，两管之间用快速接头连接；当有压水流输送到喷灌地块后，根据地块的分布，干管通过多头通管，从一侧或两侧分接橡胶软管喷灌。机具配用的多头通管，