噴霧灌溉是灌溉系統(tǒng)中的一種,系統(tǒng)通過加壓水噴灑在植物上為植被提供水的形式。這種類型的灌溉行業(yè)中也被稱為噴灌,它在世界各地被廣泛使用。許多人在想象灌溉系統(tǒng)時(shí)都會特別考慮噴灌,并且可以設(shè)計(jì)各種規(guī)模的灌溉系統(tǒng)以這種方式工作,從家庭噴水器到草坪綠化上,用于灌溉農(nóng)作物的大小噴頭。
使用噴灌系統(tǒng),灌溉噴灑器可固定在適當(dāng)位置,或位于可移動框架上。有些灑水噴頭只能朝一個(gè)方向噴水,需要規(guī)范放置,而有些灑水噴頭會在噴水時(shí)旋轉(zhuǎn),將水輸送到更廣闊的區(qū)域。旋轉(zhuǎn)頭通常是經(jīng)過指定的,安裝單個(gè)噴灑器陣列以覆蓋更大面積。
噴灌水源不盡相同。一些城市鼓勵使用經(jīng)處理的廢水。這是一種環(huán)保的選擇,可以減少對淡水的需求,滋養(yǎng)植物,減少廢水徑流進(jìn)入水道。經(jīng)處理的廢水可用于觀賞作物和景觀美化,但可能禁止在作物上使用,具體取決于各地的地理情況。作物用水可來自水井、水庫、河流、湖泊和溪流等。
噴灌的最大缺點(diǎn)是需要大量的水。當(dāng)水被噴灑時(shí),一些被吹走,一些被蒸發(fā),需要更多的水輸送以確保植物獲得足夠的水。水也可以比土壤吸收更快地流動,并且由于噴灌不能提供精確定向的水射流,大量的水最終不會在澆灌的植物附近,對于浪費(fèi)還是很大的,并且對周邊環(huán)境不太友好,水的供應(yīng)從需要水的自然區(qū)域轉(zhuǎn)移出來以滿足農(nóng)場供水的需求。
另一種方法是用懸掛管完成低壓噴灌。管道不是向上和向上噴水,而是讓水直接向下流動。這需要更少的壓力和更少的水,節(jié)約能源和水供應(yīng)。為了更高效,可以使用滴灌系統(tǒng),盡管這種系統(tǒng)的安裝和維護(hù)費(fèi)用相對較高,考慮到這種替代灌溉方法,這可能成為園丁和農(nóng)場的主要障礙。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中灌溉的重要作用不言而喻,它能夠抗旱抗災(zāi),爭搶農(nóng)時(shí),適時(shí)作業(yè),在節(jié)本增收、發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)方面發(fā)揮著不可替代的重要作用。而對農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備的正確使用與維護(hù)方面的知識往往得不到應(yīng)有的重視,造成了灌溉設(shè)備的過早損壞,造成了很大損失。為此下面對農(nóng)田噴灌設(shè)備的正確使用與維護(hù)進(jìn)行一下初步探討。
一、農(nóng)田噴灌設(shè)備的組成
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通常采用的灌溉方式主要有地面灌溉、地下灌溉、噴灌、滴灌等四種,其中的噴灌,是通過水泵等把水源處的水以一定壓力送到田間,然后通過噴頭把水噴向空中,水呈雨滴狀散落于地面來浸潤土壤,灌溉農(nóng)田。這幾種灌溉方法相比較,噴灌的優(yōu)點(diǎn)是比較省水,有利于土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的保持,對地形的適應(yīng)性很強(qiáng),但缺點(diǎn)是投資比較高,維護(hù)要求也比較高。噴灌系統(tǒng)一般由水源、噴灌設(shè)備和田間工程組成,噴灌設(shè)備又主要由水泵動力機(jī)組、輸水管道和噴頭等部分組成,有些噴灌系統(tǒng)還有行走、控制、量測等設(shè)備。
二、農(nóng)田噴灌設(shè)備的使用
使用農(nóng)田噴灌設(shè)備時(shí),要根據(jù)灌溉的地形、灌溉面積的大小、作物的品種、不同生長期的不同需水量等因素,合理選擇噴灌機(jī)組和噴頭,正確安裝和調(diào)整,正確使用和保養(yǎng)動力機(jī)械和水泵,保證作業(yè)質(zhì)量。
1、管路系統(tǒng)的布置
布置管路系統(tǒng)時(shí),一定要綜合考慮現(xiàn)有水利系統(tǒng)、水源的位置、地勢、地形、主要的風(fēng)向、風(fēng)速、作物的布局和耕作的方向等因素,在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上進(jìn)行全面比較和權(quán)衡,選出最優(yōu)方案。
(1)泵站。應(yīng)布置在整個(gè)噴灌系統(tǒng)的中心,最好接近水源,以減少輸水損失。
(2)干管。應(yīng)盡量布置在灌區(qū)中央。在坡地應(yīng)沿主坡方向,經(jīng)常有風(fēng)地區(qū)應(yīng)沿主風(fēng)方向,埋人地下深度應(yīng)超過60cm,凍土層深的地方,埋人深度要相應(yīng)增加。
(3)支管。支管應(yīng)與干管垂直,盡量與耕作方向保持一致,在坡地上應(yīng)沿等高線布置。支管的間距,應(yīng)根據(jù)所選噴頭的射程和配置方案確定。
(4)豎管。豎管應(yīng)按噴頭的組合形式布置,高度一般高出地面1.3-1.5 m,如果作物過高、風(fēng)力過大等,高度應(yīng)適當(dāng)變化。
2、噴頭的配置
噴頭配置的位置直接影響到噴灑質(zhì)量,配置時(shí)各噴頭的噴灑面積與鄰近噴頭的噴灑面積必須有一定的重疊量,以防漏噴。噴灑方式一般采用全圓噴灑,其特點(diǎn)是噴頭間距大,噴灌強(qiáng)度低;由于風(fēng)力的影響、水土保持的要求、地邊地角噴灑需要、移動機(jī)組的行走道路等因素,有時(shí)也采用扇形噴灑。定點(diǎn)噴灌的噴頭配置組合原則是,保證噴灑不留空白,并有較高均勻度。常用的組合形式有四種:全圓噴灑正方形組合,支管間距、沿支管方向噴頭間距均為噴頭射程的1.42倍,有效控制面積為噴頭射程平方的2倍;全圓噴灑正三角組合形,支管間距、沿支管方向噴頭間距分別為噴頭射程的1.5倍、1.73倍,有效控制面積為噴頭射程平方的2.6倍;扇形噴灑矩形組合,支管間距、沿支管方向噴頭間距分別為噴頭射程的1.73倍、1倍,有效控制面積為噴頭射程平方的1.73倍;扇形噴灑等腰三角形組合,支管間距、沿支管方向噴頭間距分別為噴頭射程的1.856倍、1倍,有效控制面積為噴頭射程平方的1.856倍。從上面數(shù)據(jù)可以看出,全圓噴灑正方形和正二角形組合的有效控制面積最大,但是在風(fēng)力影響下,往往不能保證噴灌的均勻性。所以,有時(shí)視風(fēng)力的大小和對噴灌均勻性的要求也采用扇形噴灑矩形和等腰三角形組合。
3、噴頭的調(diào)節(jié)
(1)噴孔口徑大小的調(diào)節(jié)。更換備用噴嘴可調(diào)節(jié)噴孔口徑的大小,噴孔口徑改變后,噴頭的噴水量、水滴直徑、射程均發(fā)生相應(yīng)變化。因此,應(yīng)根據(jù)噴頭的工作壓力和生產(chǎn)對水滴直徑、射程的具體要求而調(diào)節(jié)噴孔口徑的大小。
(2)噴槍旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)。通過導(dǎo)流板的上、下位置和搖臂彈簧的扭緊程度可調(diào)節(jié)噴槍旋轉(zhuǎn)速度的快慢,導(dǎo)流板吃水深度越大,搖臂彈簧扭力越大,搖臂對噴管的敲擊力越大,旋轉(zhuǎn)速度也越快。旋轉(zhuǎn)速度過快,對射程影響較大;旋轉(zhuǎn)速度過慢,易造成局部積水和產(chǎn)生徑流。一般噴槍噴灌時(shí)的旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)適中,在不產(chǎn)生徑流的前提下,以旋轉(zhuǎn)慢一些為好。
(3)扇面角大小及方位的調(diào)節(jié)。通過改變軸套上套裝的兩個(gè)限位銷的位置,可以調(diào)節(jié)扇面角大小和方位,噴灌旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)極限位置決定了扇面噴灌的方向和范圍,實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)依據(jù)作業(yè)地塊的需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。
三、農(nóng)田噴灌設(shè)備常見故障及其排除
1、噴頭常見故障及排除方法
(1)水舌性狀異常。產(chǎn)生水舌性狀異常故障現(xiàn)象,其原因可能是噴頭加工精度的問題,有毛刺或損傷,應(yīng)把噴頭打磨光滑或更換噴嘴;也可能是噴嘴內(nèi)部損壞嚴(yán)重,應(yīng)更換噴嘴;也可能是噴頭內(nèi)部有異物阻塞,應(yīng)拆開噴頭清除異物;還可能是整流器扭曲變形,應(yīng)修理或更換整流器。
(2)水舌性狀尚可,但射程不夠。出現(xiàn)射程不夠故障現(xiàn)象時(shí),原因可能是噴頭轉(zhuǎn)速太快,應(yīng)適當(dāng)調(diào)小噴頭轉(zhuǎn)速;也可能是工作壓力不夠,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求調(diào)高壓力。
(3)噴頭轉(zhuǎn)動部分漏水。產(chǎn)生噴頭轉(zhuǎn)動部分漏水故障現(xiàn)象時(shí),原因可能是墊圈磨損、止水膠圈損壞或安裝不當(dāng),應(yīng)更換新件或重新安裝;也可能是墊圈中進(jìn)入泥沙,密封端面配合不嚴(yán)密,應(yīng)拆開徹底清洗;還可能是噴頭加工精度不夠,應(yīng)修理或更換新件。
(4)搖臂式噴頭不轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動慢。出現(xiàn)噴頭不轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動慢故障現(xiàn)象時(shí),原因可能是空心軸與軸套之間間隙過小,應(yīng)車削或打磨加大間隙;也可能是安裝時(shí)軸套擰得太緊,應(yīng)適當(dāng)擰松軸套;還可能是空心軸與軸套間進(jìn)入的泥沙而堵塞,應(yīng)拆開清洗千凈后重新安裝。
(5)搖臂張角太小或甩不開。出現(xiàn)這一故障現(xiàn)象時(shí),原因可能是搖臂與搖臂軸配合過緊,阻力太大,應(yīng)適當(dāng)加大間隙;也可能是搖臂彈簧壓得過緊,應(yīng)適當(dāng)調(diào)低彈簧壓力;也可能是搖臂安裝過高,導(dǎo)水器不能切人水舌,應(yīng)適當(dāng)調(diào)低搖臂的位置;還可能是供水壓力不足,應(yīng)適當(dāng)調(diào)高供水工作壓力。
2、水泵常見故障及排除方法
水泵在正常使用過程中,多出現(xiàn)水力故障,下面以離心泵為例重點(diǎn)分析一下水泵常見故障產(chǎn)生的原因及排除方法。
(1)水泵不出水。產(chǎn)生水泵不出水故障現(xiàn)象,其原因可能是,充水不足或空氣未排盡,應(yīng)繼續(xù)充水或抽出空氣;進(jìn)水管路進(jìn)氣,應(yīng)堵嚴(yán)漏氣部位;填料漏氣嚴(yán)重,應(yīng)更換填料;進(jìn)水口被堵塞,底閥不靈活或銹死,應(yīng)消除堵塞,修復(fù)底閥;水泵轉(zhuǎn)向不正確,應(yīng)改變水泵旋轉(zhuǎn)方向;水泵轉(zhuǎn)速過低,應(yīng)提高水泵轉(zhuǎn)速;水泵吸程過高,應(yīng)降低水泵安裝位置;水泵總揚(yáng)程超過規(guī)定,應(yīng)改變安裝位置降低總揚(yáng)程;水泵葉輪嚴(yán)重?fù)p壞,要更換水泵葉輪;水泵葉輪螺母及鍵脫出,要修復(fù)并重新緊固。
(2)水泵出水量不足。產(chǎn)生水泵出水量不足故障現(xiàn)象,其原因可能是,水泵的進(jìn)水管路接頭處漏氣或漏水,應(yīng)重新安裝接頭,堵嚴(yán)漏氣或漏水部位;水泵的進(jìn)水管淹沒水深不夠,吸人了空氣,應(yīng)增加進(jìn)水管長度,增加淹沒深度;水泵進(jìn)水管路或葉輪處有水草等雜物,應(yīng)清除水草等雜物;水泵填料漏氣,應(yīng)旋緊水泵壓蓋或更換填料;水泵的動力功率不足或轉(zhuǎn)速不夠,應(yīng)更換水泵的動力機(jī)械或提高水泵轉(zhuǎn)速;水泵總揚(yáng)程超過規(guī)定,應(yīng)改變安裝位置降低總揚(yáng)程;水泵吸程過高,應(yīng)降低水泵安裝位置;水泵的減漏環(huán)、葉輪磨損嚴(yán)重,應(yīng)及時(shí)修理或更換。
(3)水泵在運(yùn)行中突然停止出水。產(chǎn)生水泵突然停止出水故障現(xiàn)象,其原因可能是,水泵進(jìn)水管口吸入大量空氣,應(yīng)增加進(jìn)水管淹沒深度;水泵進(jìn)水管路突然吸人異物被堵塞,應(yīng)及時(shí)清除堵塞;水泵葉輪被吸人的雜物打壞,必須修復(fù)或更換損壞的葉輪。
(4)功率消耗過大。出現(xiàn)功率消耗過大現(xiàn)象時(shí),產(chǎn)生的原因可能是,水泵轉(zhuǎn)速過高,應(yīng)適當(dāng)降低水泵的轉(zhuǎn)速;水泵流量和揚(yáng)程超過使用范圍,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整水泵的流量和揚(yáng)程,使其達(dá)到允許范圍;水泵進(jìn)水底閥太重,使進(jìn)水功耗過大,應(yīng)更換適當(dāng)重量的底閥;水泵填料壓得過緊,應(yīng)重新調(diào)整壓力;直連傳動的軸心線對得不準(zhǔn)或帶傳動的傳動帶過緊,應(yīng)校正軸心位置或適當(dāng)調(diào)松傳動帶的張緊度;水泵的泵軸彎曲、軸承磨損,應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換。
(5)水泵有雜聲和振動。水泵出現(xiàn)雜聲和振動現(xiàn)象時(shí),產(chǎn)生的原因可能是,水泵的吸程過高,應(yīng)適當(dāng)降低水泵安裝位置;泵內(nèi)進(jìn)入雜物,應(yīng)及時(shí)清除雜物;直連傳動的兩軸心線沒有對正,應(yīng)重新校正軸心位置;水泵的基礎(chǔ)螺一母松動,應(yīng)重新旋緊基礎(chǔ)螺母;水泵的葉輪損壞或局部堵塞,應(yīng)更換水泵葉輪或清除雜物;水泵泵軸彎曲、軸承磨損過大,應(yīng)校正泵軸或更換軸承。
噴灌是將灌溉水通過噴灌系統(tǒng)(或噴灌機(jī)具),形成具有一定壓力的水,由噴頭噴射到空中,形成水滴狀態(tài),灑灌在土壤表面,為作物生長提供必要的水分。
噴灌比地面灌可提高產(chǎn)量15%-25%,灌水均勻度一般可達(dá)到80%-85%,水的有效利用率為80%以上,用水量比地面灌溉節(jié)省30%-50%;噴灌可用于各種類型的土壤和作物,受地形條件限制??;可以提高工效20-30倍;可提高耕地利用率7%-15%。但噴灌受風(fēng)的影響大,3-4級以上風(fēng)力時(shí)應(yīng)停止噴灌。噴灌的蒸發(fā)損失相對較大。
水源工程、首部裝置、輸配水管道系統(tǒng)和噴頭等
管道式噴灌系統(tǒng)和機(jī)組式噴灌系統(tǒng)
a、管道式噴灌系統(tǒng):以輸配水管網(wǎng)為主體,在我國使用比較廣泛。
b、機(jī)組式噴灌系統(tǒng):結(jié)構(gòu)緊湊,使用靈活,機(jī)械利用率高,單位噴灌面積的投資較低,在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中具有廣泛的使用前景。
它是節(jié)水灌溉的一種形式,特別適合于大田作物的灌溉。
1. 節(jié)水;不產(chǎn)生深層滲漏、地面徑流、輸水損失??;
2. 節(jié)電可達(dá)27%;
3. 省地30%左右;
4. 增產(chǎn)30%左右
5. 省工
滴灌是用安裝在末級管道上的滴頭或與毛管制成一體的滴灌帶將壓力水以水滴狀濕潤土壤,滴灌灌水器的流量為2~12 l/h。整個(gè)系統(tǒng)從首部輸配水管網(wǎng)至滴頭,保證系統(tǒng)在最經(jīng)濟(jì)條件下運(yùn)行安全可靠。
滴灌系統(tǒng)常分為溫室滴灌系統(tǒng)、 大田滴灌系統(tǒng)、果樹滴灌系統(tǒng)。適用范圍廣。
1. 渠道防滲技術(shù)
減少渠道水量滲漏損失的技術(shù)措施稱為渠道防滲技術(shù)。我國農(nóng)業(yè)灌 溉主要的輸水方式是渠道,傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失為引水總量的50%~60%,采用渠道防滲措施可減少滲漏損失70% ~90%,減少管理養(yǎng)護(hù)費(fèi)用70%,并能防止土地的鹽堿化和沼澤化,大力發(fā)展渠道防滲技術(shù)是節(jié)水灌溉的重要途徑日。渠道防滲常用石料、混凝土、瀝青混凝土和膜料等材料作為渠道防滲層,采用一定的防滲結(jié)構(gòu),選用梯形、矩形、復(fù)合型、弧形底梯形、弧形 坡腳梯形和U等斷面形式進(jìn)行施工,以達(dá)到渠道防滲的目的。
2.低壓管道輸水灌溉技術(shù)
低壓管道輸水灌溉是指利用低壓管道輸送灌溉水到農(nóng)田,通過地面灌水方法進(jìn)行灌溉的輸水灌水系統(tǒng),也稱管灌.目。管灌具有一次性投資少、設(shè)備簡單、 比土渠省水40%、 省工、省地、省時(shí)、增產(chǎn)效益顯著和農(nóng)民易于掌握等優(yōu)點(diǎn)。在無力發(fā)展噴灌 和微灌的地方,采用管灌是一個(gè)方向。低壓管道輸水灌溉技術(shù)在我國應(yīng)用已比較成熟 。
3.噴灌技術(shù)
利用專門設(shè)備將有壓水流通過噴頭噴灑成細(xì)小水滴,落在土壤表面進(jìn)行灌溉的方法,稱為噴灌日噴灌技術(shù)自19世紀(jì)末美國和前蘇聯(lián)首先使用自壓管道噴灌系統(tǒng)以來,已經(jīng)歷了100余年的不斷完善和提高,具有增產(chǎn)、增收、節(jié)水省工、減少溝渠地埂和保持水土等優(yōu)點(diǎn)。
噴灌設(shè)備是噴灌技術(shù)的載體,我國噴灌技術(shù)經(jīng)過約60年的發(fā)展,已經(jīng)形成了一支具有現(xiàn)代科技知識水平的基礎(chǔ)理論研究和產(chǎn)品研發(fā)隊(duì)伍,世界別的國家有的噴灌設(shè)備我國都有。噴灌設(shè)備可大致分為兩大類將供水、輸水和配水3部分設(shè)備分散布置在田間里的管道式噴灌系統(tǒng),以及將供水、輸水和配水3部分設(shè)備集為一-體的噴灌機(jī)組。管道式 噴灌系統(tǒng)可分為固定管道式噴灌系統(tǒng)、半固定管道式噴灌系統(tǒng)和移動管道式噴灌系統(tǒng):噴灌機(jī)組則可分為園形噴灌機(jī)、平移式噴灌機(jī)、滾移式噴灌機(jī)、端拖式噴灌機(jī)、 雙臂式噴灌機(jī)、絞盤式噴灌機(jī)、懸掛式遠(yuǎn)射程噴灌機(jī)和輕小型噴灌機(jī),不同的噴灌設(shè)備在地面坡度、地表 條件和作物最大高度等方面的適應(yīng)性不同。
4.微灌技術(shù)
微灌是通過管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的灌水器,將水和作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量,均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法。在灌水技術(shù)分類上,滴灌、滲灌和微噴灌均屬微灌。
責(zé)任編輯:西木子
]]>噴灌系統(tǒng)由灌溉水源、控制樞紐、輸水管網(wǎng)、噴灌噴頭及附屬設(shè)備組成。
噴灌系統(tǒng)對灌溉水源水質(zhì)要求不嚴(yán),經(jīng)過簡單除雜處理即可用于灌溉,河水、井水、湖泊水、自來水都可以作為噴灌水源使用。噴灌系統(tǒng)操作簡單,隨著中央控制系統(tǒng)的引入,噴灌更加機(jī)械化,通常對金銀花進(jìn)行灌溉時(shí)一兩個(gè)人操作即可。/對地形的適應(yīng)能力強(qiáng),尤其是在丘陵山區(qū),噴灌對地形適應(yīng)能力強(qiáng)的優(yōu)勢就愈發(fā)的被凸顯出來。較傳統(tǒng)的灌溉方式如溝灌、畦灌、漫灌等相比,噴灌節(jié)水效果顯著,噴灌是由管道輸水,大大降低了灌溉水在輸送過程中蒸發(fā)滲漏的損失,同時(shí)經(jīng)由噴頭將水均勻噴灑至田間,對水分的浪費(fèi)較少,通常噴灌可以節(jié)省70%以上的灌溉水。灌溉效率的提升最直接的影響就是促進(jìn)了金銀花的健康生長,據(jù)統(tǒng)計(jì),采用噴灌進(jìn)行灌溉,可使金銀花的產(chǎn)量提升15%左右。
金銀花使用噴灌灌溉時(shí)應(yīng)注意的問題:
1. 噴灌灌溉強(qiáng)度大,供水壓力高,如果沒有做好調(diào)整就容易對金銀花造成侵蝕損害;
2. 噴灌容易造成金銀花田間徑流、土壤表層板結(jié)的現(xiàn)象,在施肥后進(jìn)行噴灌還容易造成肥料的流失,降低肥效。
在使用過程中,需要注意以上兩點(diǎn)問題,以保證金銀花的健康生長,從而達(dá)到節(jié)本增產(chǎn)的目的。