工廠設計

[拼音]:penguan

[英文]:sprinkler irrigation

將有壓水流噴射到空中形成細小水滴進行噴灑灌溉。噴灌具有省水、省工、省地、保土、保肥等優點,便於實現灌溉機械化和自動化,還可以噴灑化肥、農藥等。噴灌對土地平整要求不嚴格,特別適用於地形複雜,推行溝畦灌比較困難的地區,但耗能較高,且在四級風以上時,難以噴灑均勻。其建設投資在平原地區一般比地面灌溉為高。

世界噴灌始於19世紀末,20世紀50~60年代隨著工農業的發展和大型自走式噴灌裝置的出現,噴灌面積得以迅速發展。1985年全世界超過2000萬公頃,美國和蘇聯噴灌面積較大,均在70萬公頃左右。中國1953年開始在農田中試用噴灌,20世紀70年代中期以後,隨著噴灌技術和裝備研製水平逐步提高,園藝、經濟作物、蔬菜以及部分地區大田作物的噴灌有了較快的發展,80年代初噴灌面積約1000萬畝。

噴灌系統

由水源、水泵機組、管道系統(幹管、支管、豎管)及噴頭組成。噴灌系統從獲得壓力的方式可分為機械加壓的機壓噴灌系統和利用地形自然落差的自壓式噴灌系統。一般將噴灌系統分為①固定式:系統全部裝置均固定在一個地塊使用,用材多、投資大,但使用操作方便,生產效率高,經濟作物區使用較多。

(2)半固定式:幹管固定,支管、噴頭移動使用(見圖)。移動方式有手動和機動,用材及投資均低於固定式,使用比較普遍。

(3)移動式:系統全部裝置都可移動使用,裝置利用率高、造價低。20世紀70年代末中國生產並開始使用生產效率高的大型自走式噴灌機組,但用量最大的是用人工移動的小型噴灌機組。(見彩圖)

噴頭

通過收縮管嘴或孔口將有壓水噴射到空中,形成細小水滴進行灌溉的噴灑器。噴頭按工作壓力高低可分為高壓(大於500kPa)、中壓(200~500kPa)和低壓(小於200kPa)三種。按噴灑特徵及結構形式分為固定式和旋轉式。固定式噴頭又分為折射式、縫隙式及離心式三種。這類噴頭無轉動部件,結構簡單,執行可靠,工作壓力低,霧化好,但噴灑範圍小,噴灌雨強高,多用於溫室、園藝、苗圃或裝在行走噴灑的噴灌機上使用。旋轉式噴頭主要由旋轉密封機構、流道和驅動機構組成,按驅動噴體方式又分為反作用式、搖臂式和葉輪式三種。這類噴頭噴灑半徑大,噴灌強度低,噴灑圖形為圓形及扇形,是應用最廣的一種噴頭。

噴灌技術引數

(1)噴灌強度:即單位時間內噴灑到灌溉土地上的水深(mm/h),要求不大於土壤滲吸速度,避免地表積水和產生徑流;

(2)噴灌均勻度:是指噴灌面積上水量分佈的均勻性,一般要求在0.8以上;

(3)霧化程度:用噴灑水滴直徑的大小衡量,要求控制水滴平均直徑在3mm以內。

隨著世界能源和水資源日趨緊張,噴灌技術將會進一步發展。低壓噴頭及低壓噴灌系統將得到廣泛應用。在噴灌系統中也將更多地採用恆壓泵站,以保持管網恆定的工作壓力,降低能耗。

參考書目

華北水利電力學院施鈞亮等編:《噴灌裝置與噴灌系統規劃設計》,水利電力出版社,北京,1979。

C.H.佩爾主編,姚漢源等譯:《噴灌》,水利電力出版社,北京,1980。(C.H.Pair,Sprinkler Irrigation,4th ed., Sprinkler Irrigation Association,SilverSpring,Maryland,1975.)

參考文章

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