第五章　设施化节水灌溉技术.ppt

第五章　设施化节水灌溉技术 第一节 喷灌技术 一、喷灌技术的应用 　　喷灌技术是当今世界上最主要的节水灌溉技术之一，它的适应性很强， 既适用于平原，也适用于山区； 既适用于透水性强的土壤，也适用于透水性弱的土壤； 它几乎可适用于所有的旱作作物的灌溉。 喷灌不仅可以为农作物灌水，还可以用来喷洒肥料、农药，防霜冻、防暑、降温和防尘等。 当前我国喷灌主要应用于以下一些地区： (1) 机械化程度高的粮食主产区； (2) 山地或丘陵地区地形起伏大，地面倾斜坡度大，其他节水灌溉技术难以使用的地方； (3) 土壤透水性较强，采用地面灌溉比较困难的地方； (4) 灌溉水资源不足灌区； (5) 需要调节田间小气候的作物，包括防干热风和防霜冻的地方； (6) 水源有足够的落差，适宜修建自压喷灌的地方； (7) 实用于风少或灌溉季节风小的地区。 二、喷灌技术的特点 　(一)喷灌技术的优点 1．节水效果显著 　　采用管道灌输水、配水，输水损失很小，可以根据作物需水的状况，适时适量地灌水，一般不产生深层渗漏和地面径流，水的有效利用率可达80％以上。 　　喷灌是利用喷头直接将水比较均匀地喷洒到作物面上的，能够很好地控制喷水强度、灌水量和灌水均匀度。喷水后地面湿润比较均匀，通常灌水均匀度可达80％- 85％。 2．提高农作物产量和产品品质 　　首先，喷灌可以控制喷洒时间或喷洒速度，可根据供水条件和作物需水的规律进行精确供水，适时适量地满足农作物对水分的要求。 　　第二，喷灌时灌溉水像降雨一样湿润土壤，不破坏土壤结构，为作物根系生长创造了良好的土壤、水分环境； 　　第三，喷灌还可以调节田间小气候，增加近地层空气湿度，调节温度和昼夜温差，避免干热风、霜冻对作物的危害，可显著提高水果、蔬菜、茶叶、烟草等经济作物的品质。在高温季节可以起到降温的作用，并能冲掉作物茎叶上的尘土，有利于作物的呼吸和光合作用，有效地改善了农业生态环境，有明显的增产效果。 　　　与传统地面灌溉相比，采用喷灌的粮食作物增产10％-20％，经济作物增产20％一30％，果树增产10％一20％，蔬菜增产1—2倍。 3．提高耕地利用率 　 喷灌可以大大减少田间内部沟渠、田埂的占地，增加了实际播种面积，可提高耕地利用率7％-15％。这对于单产较高的小麦等条播作物进一步提高产量效果十分明显。 4．对地形的适应性强，可避免土壤盐碱化 　 喷灌可用于各种类型的土壤和作物，受地形条件的限制小。例如，在砂土地或地形坡度较大、高低起伏不平的地面也可以采用喷灌。在地下水位高的地区，地面灌溉使土壤层过湿，易引起土壤盐碱化，用喷灌来调节上层土壤的水分状况，可避免过量灌溉造成的盐碱化。由于喷灌对地形的适应性强，可以大大减少对田间渠系建设及管理维护，节省大量农田地面平整的工程量。 (二)喷灌技术的缺点 1．抗风能力差 在进行喷灌作业时，喷出的水滴受风力的影响，使小水滴沿着风向飘落，改变了各方向的射程和水量分布，出现喷洒不均匀和漏喷等现象。因此，通常在3－4级以上风力时应停止喷灌。 2．蒸发损失大　 由于水喷洒到空中，比地面灌溉时的蒸发量大。尤其在干旱季节，空气相对湿度较低，蒸发更大，在水滴降落到地面之前，将会蒸发掉10％。因此，为避免蒸发对水资源造成的浪费，可以改在夜间进行喷灌。 3．消耗能源 喷灌要利用水的压力，使水流破碎成水滴，喷洒到规定范围内。对于行走式喷灌机，还需要有一定的动力进行牵引，这些都需要多消耗一部分能源。 4．可能出现土壤底层湿润不足的问题 　 在喷灌强度过大，土壤入渗能力低的情况下，会出现土壤表层很湿润而底层湿润不足的问题。采用低强度喷灌，使喷灌强度低于土壤入渗速度，并延长喷灌时间，可使灌溉水分渗入到下层土壤，且不产生地面积水和径流。 5.　由于喷灌系统的工作压力较高，对其配套的基础设施也有较高的耐压要求，这就使得基础设施的投资比较大。如固定管道式喷灌系统13500—18000元／hm2；半固定管道式喷灌系统4500—6750元／hm2；这是当前制约喷灌发展的主要因素之一。 三、喷灌系统的组成及分类 (一)喷灌系统的组成 (二)喷灌系统的分类 　　按喷灌系统获得压力的方式可分为机压喷灌系统和自压喷灌系统，以及原则上属于机压喷灌系统但又具有自压喷灌特点的扬水自压喷灌系统。 　　按系统构成的特点又可分为管道式喷灌系统和机组式喷灌系统。 1．机压喷灌系统和自压喷灌系统 (1)机压喷灌系统 　 　　机压喷灌系统是以机械加压的喷灌系统，一般使用各类水泵加压，动力机可采用电动机、柴油机、汽油机，也可利用拖拉机的动力输出轴提供动力。这是喷灌获取压力最普