A. 水泵一般有哪些故障,如何維修
一、無法啟動
故障維修:首先應檢查電源供電情況,接頭連接是否牢靠;開關接觸是否緊密;保險絲是否熔斷;三相供電的是否缺相等。如有斷路、接觸不良、保險絲熔斷、缺相,應查明原因並及時進行修復。其次檢查是否是水泵自身的機械故障。
二、水泵發熱
故障維修:更換軸承;拆除後蓋,在托架與軸承座之間加裝墊片;調查泵軸或調整兩軸的同心度;適當調松膠帶緊度;加註干凈的黃油,黃油占軸承內空隙的60%左右;清除平衡孔內的堵塞物。
三、吸不上水
故障維修:先把水壓上來,再將泵體注滿水,然後開機。同時檢查逆止閥是否嚴密,管路、接頭有無漏氣現象,如發現漏氣,拆卸後在接頭處塗上潤滑油或調合漆,並擰緊螺絲。檢查水泵軸的油封環,如磨損嚴重應更換新件。管路漏水或漏氣。
若滲漏不嚴重,可在漏氣或漏水的地方塗抹水泥,或塗用瀝青油拌和的水泥漿。臨時性的修理可塗些濕泥或軟肥皂。若在接頭處漏水,則可用扳手擰緊螺帽,如漏水嚴重則必須重新拆裝,更換有裂紋的管子;降低揚程,將水泵的管口壓入水下0.5m。
四、劇烈震動
故障維修:可分別採取調整、修理、加固、校直、更換等辦法處理。
五、電動機過熱
故障維修:應設法改善其工作環境。如搭棚遮陽等。 注意: 因電方面的原因發生故障,應請獲得專業資格證書的電工維修,一知半解的人不可盲目維修,防止人身傷害事故的發生。
(1)噴灌機排管裝置的設計擴展閱讀:
水泵常見故障排除技巧,更重要要掌握水泵的故障排除技巧,則必須知道水泵的工作原理,泵的結構構造,及必要的操作技能與機械維修常識,有了這些知識,就能根據泵不正常情況而能快速確定故障所在。水泵故障排除與處理技巧方法具體有:
1、泵卡住
處理方法:用手盤動聯軸器檢查,必要時解體檢查,消除動靜部分故障。
2、泵不排液,泵轉向不對
處理方法:重新灌泵,檢查旋轉方向。
3、吸入大量氣體
處理方法:檢查吸入口有否旋渦,淹沒深度是否太淺。
4、沖洗、冷卻不良
處理方法:檢查沖洗冷卻循環管。
B. 如何正確安裝移動式噴灌機,安裝,噴灌機,農機技術
1、安裝要合理
噴灌機在已有草坪的地塊內施工,除盡量保護現有草坪外,要特別注意挖管回溝時挖出來答的土必須分層放置,埋管時必須按與開挖時相反的順序分層回填,這樣可以保證噴灌機沿管線種植層內的土壤與原有土壤一致。
2、安裝防水裝置
在干管和每條支管上應安裝防水裝置,以便於沖洗管道以及冬季防凍。即使在無凍害的南方地區,非灌溉季節一般也應放空管道,防止水長期滯留在管道內產生微生物,附著在管壁和噴頭上,影響噴灌效果。噴灌機放水裝置除常見的閘閥、球閥外還有自動泄水閥,可在灌水停止後自動排出管道中的水。
3、安裝壓力調節設備
噴灌機在系統壓力變化或地形起伏較大的情況下,支管閥門處應安裝壓力調節設備,如雨鳥系列與電磁閥相配套的PRS-B型壓力調節器,這個壓力調節器可使支管進口處壓力均衡,保證系統噴灑均勻。另外,噴灌機在必要的管段還應安裝進排氣閥、泄壓閥等,用以保護系統的安全。
4、安裝快速取水閥
為便於臨時取水,或對噴灌不易控制的邊角地段進行人工灌溉時,在主管道上一般需要安裝一定數量的快速取水閥。這種快速取水閥噴灌機是與鑰匙配合施用的,插入鑰匙,閥門即可自動開啟供水,取下鑰匙,閥門就會自動關閉。
C. 誰會給排水設計
以後有給排水方面的事,聯系329252124這個QQ就可以了,有六年給排水設計經驗。
D. 改造白畝的灌溉系統需要多少錢
農田管道灌溉系統分為噴灌系統、滴灌系統和低壓管道輸水灌溉系統等,主要由首部取水加壓設施、輸水管網及灌溉出水裝置三部分組成,通常按其可動程度將管道灌溉系統分為固定式、半固定式和移動式三種類型。20世紀50年代,中國在經濟作物區和部分大田作物區開始修建噴灌系統,70年代開始修建滴灌系統。低壓管道輸水灌溉系統於60年代先後出現在上海市和江蘇南部的一些提水灌區以及河南省溫縣的井灌區,以後逐漸得到推廣。管道灌溉系統具有節省灌溉水量、減少渠道佔地、提高灌溉效率和灌水質量等優點,在提水灌區和井灌區,已成為技術改造的方向。這個系統項目目前托普物聯網是做的多些,詳細地你可以去看看方案的。
隨著科學技術的不斷進步,新科技在現代園林工程中的應用愈加廣泛,而且取得了顯著的成效。在人類生存用水日益緊缺的情況下,草坪噴灌技術在園林中的應用的到重新的認識。
灌溉是彌補自然降水在數量上的不足與時空上的不均、保證適時適量地滿足草坪生長所需水分的重要措施。以往的草坪綠化工程,很多沒有配套完整的灌溉系統,灌水時只能採用大水漫灌或人工灑水。不但造成水的浪費,而且往往由於不能及時灌水、過量灌水或灌水不足,難以控制灌水均勻度,對草坪的正常生長產生不良影響。隨著城鎮建設的不斷發展,城市人口大量集中,工業和生活用水迅速增加,旅遊、休閑、運動場及居民小區等各種綠地面積越來越大,城市供水的緊張狀況日益突出。傳統的地面大水漫灌已不能滿足現代草坪灌溉的要求,採用高效的灌水方式勢在必行。
現代園林草坪灌溉方法主要有噴灌和微灌技術,如果我們想使整個面積都得到相同的水量,通常用噴灌,如草坪灌溉。如果我們想讓某一特定區域濕潤而使周圍乾燥時,可採用微噴灌或滴灌,如灌木灌溉。滴灌有時也用於草坪地下灌溉。園林草坪噴微灌技術以其節水、節能、省工和灌水質量高等優點,越來越被人們所認識。
一、草坪噴灌的特點
園林草坪是為改善環境、增加美感、陶冶性情等目的而栽植的,因此 要求它們最好常年生長皆綠,每年只需剪而不必種植,另外,草坪使土壤滲吸速度降低,要求採用少量頻灌法灌溉,而且為了節約勞力和資金、提高噴灌質量的要求,園林草坪灌溉大多採用自動化控制固定式噴灌系統。
要求水質和噴灑質量較為嚴格,特別是對高級觀賞植物和高爾夫球場的草皮,要求噴灌均勻度較高,如有漏噴或噴灑過量。都會造成嚴重損失。
草坪噴灌多數在夜間進行,其原因之一是草坪白天噴灌,蒸發損失大。一般夜晚噴灌時能比白天少消耗10%以上的水量;原因之二是有些草坪白天不允許噴灑,如高爾夫球場進行比賽、公園娛樂區進行文娛活動等。
噴灌系統不能影響草坪的維護作業。草坪需要經常性的修剪、植保、施肥等,這些作業往往由機械完成。因此,需要選擇特殊的設備。
噴灌系統在滿足草坪需水要求的同時,需充分注意景觀和環境效果。精心設計的噴灌系統,通過正確選擇噴頭和進行噴點的布置,不僅能滿足草坪需水,而且在灌水時可以形成水動景觀效果。
二、噴灌系統的組成
一個完整的噴灌系統一般由水源、首部樞紐、管網和噴頭等組成。
1.水源:一般多用城市供水系統作為噴灌水源,另外,井泉、湖泊、水庫、河流也可作為水源。在草坪的整個生長季節,水源應有可靠的供水保證。同時,水源水質應滿足灌溉水質標準的要求。
2.首部樞紐:其作用是從水源取水,並對水進行加壓、水質處理、肥料注入和系統控制。一般包括動力設備、水泵、過濾器、施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表、壓力表,以及控制設備,如自動灌溉控制器、衡壓變頻控制裝置等。首部設備的多少,可視系統類型、水源條件及用戶要求有所增減。當城市供水系統的壓力滿足不了噴灌工作壓力的要求時,可建專用水泵站或加壓水泵室或專用水塔,有時可在自來水管路上加裝一台管道泵即可。
3.管網:其作用是將壓力水輸送並分配到所需灌溉的草坪種植區域。由不同管徑的管道組成,如干管、支管、毛管等,通過各種相應的管件、閥門等設備將各級管道連接成完整的管網系統。現代灌溉系統的管網多採用施工方便、水力學性能良好且不會銹蝕的塑料管道,如PVC管、PE管等。同時,應根據需要在管網中安裝必要的安全裝置,如進排氣閥、限壓閥、泄水閥等。
4.噴頭:噴頭用於將水分散成水滴,如同降雨一般比較均勻地噴灑在草坪種植區域。
三、草坪噴灌的技術要求
噴灌系統的設計和管理必須適應草坪的特點,才能滿足其需水要求,保證正常生長。
1.噴灌設備的安裝不能影響草坪的維護作業。草坪需要經常性的修剪、植保、施肥等,這些作業往往由機械完成。因此,除應選擇草坪專用埋藏式噴頭外,同時需精心施工,使之避免與草坪上的機械作業發生矛盾。
2.設備選型和管網布置應適應草坪的種植方式。由於景觀的需要,園林綠化中草坪的種植地塊很多不是規則的形狀,如高爾夫球場,且有時同一工程中的不同地塊呈零星分布,增加了噴灌系統中設備選型和管網布置的難度。
3.灌水管理應與草坪病害防治結合起來。很多草坪病害,特別是真菌類病害與草坪葉面和土壤濕度關系密切。在灌水管理中,制定合理的灌溉制度,包括灌水周期、灌水時間、灌水延續時間等,對控制草坪病害十分重要。
四、草坪噴灌應用與推廣
2004年初,公司領導組織相關人員,對社區辦公樓前和濱州學院園林工程做了施工管理、技術討論,借鑒濱州學院工程草坪噴灌設計,考慮到草坪噴灌的經濟效益和社會效益,為社區辦公樓前設計噴灌設施。
設計方案通過後,項目部積極組織相關施工人員安排技術交底,還專門從濟南請來專業人員現場指導。通過專門學習噴灌系統知識,認識到園林草坪是為改善環境、增加美感、陶冶性情等目的而栽植的,因此 要求它們最好常年生長皆綠,每年只需剪而不必種植,另外,草坪使土壤滲吸速度降低,要求採用少量頻灌法灌溉,而且為了節約勞力和資金、提高噴灌質量的要求,園林草坪灌溉大多採用自動化控制固定式噴灌系統。
經過積極准備材料管件,科學管理、精心施工,社區辦公樓前鋪設噴灌管線約950米,安裝亨特噴頭51個,覆蓋綠化面積約6000平。濱州學院工程鋪設管線約4500米,安裝亨特噴頭255個,滴灌噴頭113個,覆蓋綠化面積3萬多平。經濟效益計算對比如下:
社區辦公樓前工程:
噴灌材料費用40000元,每年水費(0.5方/平)=6000×0.5×2.7=8100元;
如果用人工噴灑灌溉:管線材料費用5000元,每年水費(1方/平)=6000×1×2.7=16200元,每年人工費=6000元,每年臨時管線1000元。
噴灌系統用水每年可節約8100元,而人工噴灑灌溉,每年還要支出人工費+臨時管線費=7000元若按20年來計算效益,可節約302000元。而噴灌系統與人工噴灑灌溉成本差35000元,在3年後就基本持平。
濱州學院工程:
噴灌材料費用150000元,每年水費(0.5方/平)=30000×0.5×2.7=40500元;
如果用人工噴灑灌溉:管線材料費用15000元,每年水費(1方/平)=30000×1×2.7=81000元,每年人工費=9000,每年臨時管線2500元。噴灌系統用水每年可節約40500元,而人工噴灑灌溉,每年還要支出人工費+臨時管線費=11500元,這樣噴灌系統相對人工噴灑灌溉每年節約52000元,若按20年來計算效益,可節約104萬元。而噴灌系統與人工噴灑灌溉成本差135000元,在3年後就基本持平
E. 已知噴頭作用面積,求流量、噴頭工作壓力
不同型號的噴頭有不同的射程(控制面積/作用面積)、噴頭流量和工作壓力,也就是說如果已知作用面積的情況下,需要根據面積的大小先進行噴頭的選型,選好型號後根據廠家的標識自然就知道了它要求的工作壓力啦。如果你還知道了作用面積的土壤類型,則選擇噴頭類型的時候還要同時考慮噴頭的額定流量是否與土壤的入滲速率相匹配。
F. 農用機械大全 農用機械有哪些 農用機械設備分類
農用機械大全 農用機械有哪些 農用機械設備分類
分類標准
農業機械一般按用途分類。其中大部分機械是根據農業的特點和各項作業的特殊要求而專門設計製造的,如土壤耕作機械、種植和施肥機械、植物保護機械、作物收獲機械、畜牧業機械以及農產品加工機械等。另一部分農業機械則與其他行業通用,可以根據農業的特點和需要直接選用,如農用動力機械、農田排灌機械中的水泵等;或者根據農業的特點和需要把這些機械設計成農用變型,如農業運輸機械中的農用汽車、掛車和農田建設機械中的土、石方機械等。
農業機械還可按所用動力及其配套方式分類。農業機械應用的動力可分為兩部分:一部分用於農業機械的行走或移動,據此可分為人力(手提、背負、胸掛和推拉)、畜力牽引、拖拉機牽引和動力自走式等類型;另一部分用於農業機械工作部件的驅動,據此可分為人力(手搖、腳踏等)驅動、畜力驅動、機電動力驅動(利用內燃機、風力機、電動機等)和拖拉機驅動等類型。在同一台農業機械上,這兩部分可以使用相同的或不同的動力。按農業機械與拖拉機的配套方式,可分為牽引、懸掛和半懸掛等類型。
按照作業方式,農業機械可分為行走作業和固定作業的兩大類。在行走作業的農業機械中,又有在連續行進過程中作業的連續行走式和行進與作業過程交替進行的間歇行走式兩類。在固定作業的農業機械中,則有在非作業狀態下可以轉移作業地點的可移動式和作業地點始終固定的不可移動式兩類。
按照作業地點,農業機械分為野外作業(田間、牧場和果園等)、場院作業、室內作業(廠房、機房、庫房、溫室和禽畜舍等)、水中或水上作業(河流、渠道、水庫和水井等)、道路作業和航空作業等類型。
機械動力
為各種農業機械和農業設施提供動力的機械。農用動力機械主要有內燃機和裝備內燃機的拖拉機,以及電動機、風力機、水輪機和各種小型發電機組等。柴油機有熱效率高、燃料經濟性好、工作可靠和防火安全性好等優點,在農用內燃機中和拖拉機上應用最廣。汽油機的特點是輕巧、低溫起動性能好且運轉平順,大多用於小型農業機械,如水稻插秧機、背負機動式植物保護機械和採茶機等。
根據地區燃料供應的狀況,還可因地制宜地使用以天然氣、石油伴生氣、液化石油氣和發生爐煤氣為燃料的煤氣機。柴油機和汽油機經改裝後也可燃用煤氣等氣體燃料,或改成燃用煤氣而由柴油引燃的雙燃料內燃機,作為農用動力機械。
電動機大多用於驅動固定作業或室內作業的各種農業機械,如農產品加工機械和水泵以及溫室、庫房、禽畜舍內各種作業機械等。在擁有水力或風力資源的地區,用風力機和水輪機驅動各種固定作業機械可節約石油燃料,裝備提水裝置的風力機可為草原牧區提供人畜用水。用內燃機、風力機或水輪機與發電機配套組成的小型發電機組,為偏遠地區提供農業生產和農村生活用電。太陽能和利用農村廢棄物料產生的沼氣,也可通過太陽能發電裝置、沼氣發電機組、沼氣-柴油雙燃料發電機組等提供電能。
建設機械
農田建築設機械用於平整土地、修築梯田和台田、開挖溝渠、敷設管道和開鑿水井等農田建設的施工機械。其中推土機、平地機、鏟運機、挖掘機(見挖掘機械)、裝載機(見單斗裝載機)和鑿岩機等土、石方機械,與道路和建築工程用的同類機械基本相同,但大多數(鑿岩機除外)與農用拖拉機配套使用,掛接方便,以提高動力的利用率。其他農田建設機械主要有開溝機、鼠道犁、鏟拋機、水井鑽機等。
鏵式開溝機
它的工作部件是帶有犁鏵式切土部件的開溝犁體,由拖拉機牽引,一次行程即可完成開溝作業,生產率較高,但牽引阻力大,須與大功率拖拉機配套,適用於較小溝渠的開挖作業。
旋轉開溝機
用旋轉的銑拋盤銑切並拋擲土壤,可與中等功率的拖拉機配套使用,經一次或多次行程完成開溝作業。其作業速度低,一般為50~400米/小時,因而配套拖拉機需要備有或附加超低速檔,單元土方量的能耗大於鏵式開溝機。它適用於大型溝渠的開挖作業。
鼠道犁
工作部件為類似炮彈形的錐端圓柱體,帶有立柱和牽引裝置,由拖拉機牽引在農田中開挖排水暗渠。
開溝埋管機
能在一次行程中完成開溝、埋管、覆土和壓實等項作業。
鏟拋機
由挖土鏟將土鏟起後送往拋土部件,帶拋土板的旋轉圓盤式或向上傾斜的環形膠帶式拋土部件將土壤向一側橫向拋擲,拋土距離可達15~18米,可用於修築梯田和開挖溝渠等項土方運移作業。
水井鑽機
有回轉式、沖擊式和復合式 3大類。回轉式應用較廣,它由鑽進裝置和循環洗井裝置兩部分組成。鑽進裝置包括轉盤、鑽桿、鑽頭和驅動裝置,可根據不同的岩層選用不同的鑽頭。循環洗井裝置用以在鑽進的同時將鑽下的岩屑排出井外,可根據需要選用不同的類型。沖擊式鑽機是使上下往復運動的鑽頭沖擊、破碎岩層,可用於較硬岩層和卵石層的鑽井作業,但岩屑的清除與鑽進不能同時進行,因而工效較低,一般用於 250米以內淺井的開鑿。復合式鑽機是在回轉式鑽機上加裝沖擊機構,以回轉鑽進為主,當遇到卵石層時用沖擊鑽進通過,因而適應性較強。
鏟拋機
能連續鏟土並橫向拋土的農田建設機械。用於修築梯田、開挖溝渠等作業。按其拋土工作部件的類型有圓盤式和帶式兩種。
圓盤式鏟拋機按其配置在拖拉機上的位置有前置式和後置式兩種。前置式鏟拋機能自行開道,對復雜地形的適應能力較強。但結構較復雜,拋出的土流影響駕駛員的視野,並使作業條件惡化,多用於修築陡坡梯田和開築環山通道。後置式鏟拋機結構簡單,作業條件較好,但對陡坡的適應性差,不能自行開道,多用於修築緩坡梯田。一般由機架、起土鏟、弧形集土板、拋土圓盤和傳動裝置等組成(圖1)。作業時,鏟刃與地面成15°~35°的切土角線,將土方鏟起,並集送至拋土圓盤下方的弧形集土板上。拋土圓盤由拖拉機動力輸出軸經萬向軸和變速箱驅動旋轉,在圓盤上拋土葉片的拋送和圓盤旋轉的離心力作用下,將集土板上的土方沿切方向拋出。葉片末端線速度8~14米/秒,拋土距離5~15米。拋土圓盤的轉動方向可以改變,使來回行程都朝同一方向拋土。這種機械的結構緊湊,成本低,但拋土時沖擊負荷較大。鏟拋單位土方量的功率消耗為0.1~0.2千瓦小時/米。
帶式鏟拋機懸掛在拖拉機後部,由起土鏟、縱向升運鏈、橫向拋土膠帶和機架、傳動裝置等組成(圖 2)。升運鏈和拋土膠帶的驅動輪均由拖拉機動力輸出軸驅動。作業時,由起土鏟鏟起的土壤經傾斜向上的鏈板式縱向升運鏈送到後面的橫向拋土膠帶上,拋土膠帶以7~15米/秒的可調線速度橫向輸送土壤,並在一側以50°的拋土角拋出。最大拋土距離為10~18米。這種機械對各種土壤的適應性較強,拋土部件沖擊負荷小,拋土較集中,綜合利用性能好;經局部改裝還可用作馬鈴薯收獲機和揚場機。
耕作機械
土壤基本耕作機械用以對土壤進行翻耕、松碎或深松、碎土所用的機械,包括樺式犁、圓盤犁、鑿式犁和旋耕機等。
鏵式犁
土壤耕作最常用的機具。它的主要工作部件是由犁鏵、犁壁等組成的犁體。犁鏵和犁壁的工作面為連續、光滑的犁體曲面,其形狀和參數根據不同的土壤和耕作要求選取,並與機組的行進速度有關。不同的犁體曲面具有不同的翻土、鬆土、碎土和覆蓋雜草殘茬等作用。圖1為中國南方系列鏵式犁中的懸掛水田六鏵犁。80年代初出現的調幅犁是鏵式犁傳統結構的一個較大突破。調幅犁的調幅程度通過改變主梁與機器前進方向的夾角大小而變化,以適應在各種土壤條件下耕作時的不同阻力。雙向犁是鏵式犁的一種特殊形式,帶有左翻和右翻兩組犁體(普通鏵式犁都用右翻犁體),或帶有翻垡方向可以變換的一組犁體,使犁在耕作的來回行程都向同側翻土,耕後地表不留溝埂。這種犁常用於斜坡地、灌溉地、小塊地和形狀不規則地塊的耕翻作業。
圓盤犁
圓盤犁的工作部件是與鉛垂面約成20°傾角、而與前進方向成40°~50°偏角的凹面圓盤。作業時,圓盤在土壤反力作用下轉動前進,由圓盤刃口切下的土垡沿凹面升起並翻轉下落。圓盤犁能切碎干硬土塊,切斷草根和小樹根。它適用於多石、多草和潮濕粘重的土壤以及高產綠肥田的秸稈還田後的耕翻作業,但在一般土壤條件下,其翻土、碎土和覆蓋性能均不如鏵式犁。
鑿式犁
它的工作部件是1~3列帶剛性鏟柱的鑿形鬆土鏟,耕地時鬆土而不翻轉土層,耕後地表留有殘茬覆蓋,可減少水土流失,適用於乾旱、多石和水土流失嚴重地區的土壤基本耕作。耕深一般為30厘米,用於乾旱地的土壤改良時最大耕深可達45~75厘米。
旋耕機
工作部件旋耕刀滾是在一根水平橫軸上按多頭螺紋均勻配置的一組切土刀片,由拖拉機動力輸出軸通過傳動裝置驅動,旋轉切土和碎土,一次作業即可達到種床准備要求。它主要用於水田、蔬菜地和果園的耕作。表土耕作機械表土耕作機械包括圓盤耙、釘齒耙、鎮壓器和中耕機等。
圓盤耙
由成組排列的凹面圓盤配置而成。圓盤的刃口平面與地面垂直,而與前進方向成一偏角(作業狀態)。它用於翻耕後的碎土平整、收獲後的淺耕滅茬和果園的鬆土除草等項作業。
釘齒耙
工作部件為等距、間隔配置在耙架上的若干排釘齒,可用於松碎耕地後的土壤、破碎雨後地表形成的硬殼和作物苗期除草等作業。
水田耙
由圓盤耙組、缺口圓盤耙組、星形耙組和軋滾等工作部件前後配置而成,用於水田耕翻後的碎土、平整作業。根據地區和土壤條件的不同,可用這些工作部件組合成不同形式的水田耙。
鎮壓器
用於耙後或播種後的表層碎土和壓實作業,工作部件為鎮壓輪。鎮壓輪有圓筒形、環形或V形等,工作時活套在輪軸上。
中耕機
用於作物生長期間的鬆土、除草、開溝和培土等項作業,常用的工作部件有除草鏟、鬆土鏟、通用鏟和培土器等。在中耕機上加裝施肥裝置,可在中耕除草的同時施加肥料。水稻田的中耕可採用人力手推齒滾式水田中耕機,或由動力驅動的除草輪式水田中耕機。
聯合機械
聯合耕作機械能一次完成土壤的基本耕作和表土耕作──耕地和耙地。其形式可以是兩台不同機具的組合,如鏵式犁-釘齒耙、鏵式犁-旋耕機等;也可以是兩種不同工作部件的組合,由鏵式犁犁體與立軸式旋耕部件組成的耕耙犁等。
果園機械
鏵式犁和中耕機上常裝有工作部件能自動避開樹干並自動復位的裝置。除樹干周圍的小塊面積土壤外,可同時耕作果樹行間和株間的土壤。
種植機械
種植機械按照種植對象和工藝過程的不同,可分為播種機、栽種機和秧苗栽植機3大類。
播種機
播種機種植的對象是作物的種子或製成丸粒狀的包衣種子。它按播種方式可分為
撒播機、條播機和穴播機3類。50年代開始大量發展的各類型精密播種機,能精確控制播種量、穴(株)距和播深。70年代開始發展的氣力排種精密播種機,其排種器(氣吸式、氣壓式或氣吹式)利用正壓或負壓氣流按一定的間隔排出一列種子,實現單粒精密穴播,與傳統的機械式排種器相比,具有播量精確、不傷種子等特點。此外還有一種機械式精密排種器。為帶施肥裝置的懸掛式6行中耕作物播種機,能用於大豆、玉米和高粱等中耕作物的條播和穴播。
栽種機
栽種機種植的對象是馬鈴薯、甘薯和蔥頭等作物的種塊和甘蔗的種段等。由於不同作物種塊、種段的性狀和栽種要求差異較大,大多數栽種機為專用栽種機,常用的有馬鈴薯栽種機、甘蔗栽種機等。
秧苗機械
秧苗栽植機的種植對象是水稻、棉花、煙草、蔬萊、果樹和花卉等作物的秧苗和帶營養缽或帶土的秧苗。栽植機分為半機械化、機械化和自動化3種類型。半機械化秧苗栽植機是由機器完成開溝、覆土和鎮壓等工序,而取秧和栽秧則由坐在機器上的栽秧手完成。機械化秧苗栽植機的栽秧動作也由機器完成,但仍由栽秧手取秧並放入栽秧機構。自動化秧苗栽植機僅用人工把成盤的秧苗(通常為帶營養缽的秧苗)裝到機器的秧盤架上,機器在行進中自動完成全部栽植工序。
施肥機械用以在田間施放各種化學肥料(顆粒肥、液肥)、廄肥、糞肥和堆肥等,主要用於在耕地前施放基肥,而種肥和追肥一般分別由附裝在播種機和中耕機上的施肥裝置施放。常用的施肥機械有廄肥撒肥機、撒肥掛車、液肥噴灑機、化肥撒肥機和氨水條施機等。
保護機械
植物保護機械用於保護作物和農產品免受病、蟲、鳥、獸和雜草等危害的機械,通常是指用化學方法防治植物病蟲害的各種噴施農葯的機械,也包括用化學或物理方法除草和用物理方法防治病蟲害、驅趕鳥獸所用的機械和設備等。植物保護機械主要有噴霧、噴粉和噴煙機具。
噴霧機具
用於將液體或粉狀葯劑的水溶液以霧滴狀噴灑到防治目標上,主要分噴霧器、彌霧機和超低量噴霧器3類。常用的有手動噴霧器、擔架式機動噴霧機、背負式機動彌霧機、與拖拉機配套的噴桿式噴霧機、果園用風送式彌霧機和手持電動機超低量噴霧器等。噴霧器或噴霧機是用液泵或氣泵對葯液加壓,通過噴桿、噴頭或噴槍將葯液霧化成直徑為150~400微米的霧滴噴出。彌霧機則是利用風扇產生的高速氣流,將經液泵加壓後的葯液進一步擊碎成直徑為50~150微米的彌霧狀霧滴,以獲得更好的附著性能和噴灑均勻度。超低量噴霧器使用不加水或只加少量水的高濃度葯液,在高速旋轉(8000~10000轉/分)霧化盤的離心力作用下,將葯液細碎成直徑為70~90微米的微細霧滴,隨風飄移並均勻地沉降到防治目標上,具有葯劑用量少,防治效果好的特點。霧化盤可由鋅-空電池或干電池驅動(手持電動式),裝在農用飛機上時則可由特製的風輪在飛行時高速旋轉驅動。在普通動力噴霧機上也可將噴霧噴頭換裝成帶霧化盤的超低量噴霧噴頭,用於超低量噴霧。
噴粉機具
用風扇氣流將粉狀葯劑通過噴管和噴粉頭吹送到防治目標上,常用的有手動背負式和胸掛式噴粉器、擔架式動力噴粉機以及拖拉機懸掛式噴粉機等。
噴煙機
利用液體燃料燃燒時產生的高溫氣流或內燃機排出的廢氣,使油劑農葯揮發、熱裂成直徑小於50微米的微粒,隨高溫氣流噴出形成煙霧懸浮在空中並沉降到防治目標上,適用於果園、倉庫和溫室內的病蟲害防治。
噴粉機
在噴霧機或噴粉機上裝設靜電噴頭,利用數百至數千伏的高壓直流電源通電到噴頭,使葯液或葯粉顆粒帶電,而防治目標則由靜電感應而引發出相反極性的電荷,以而使葯液或葯粉顆粒在靜電場作用下奔向防治目標。利用靜電作用能顯著提高命中率,減少葯劑損失和對環境的污染,並可將葯劑噴灑到目標的背面以增強防治效果。
多用植物保護機械
可以在同一機具上換用不同部件進行噴霧、噴粉、彌霧、超低量噴霧和噴粉等多種作業的機械。
排灌機械
農田排灌機械用於農田、果園和牧場等灌溉、排水作業的機械,包括水泵、水輪泵、噴灌設備和滴灌設備等。
水泵
由電動機、內燃機或風力機等驅動,有離心泵、軸流泵、混流泵、活塞泵、隔膜泵、深井泵和潛水電泵等多種類型。多級離心泵常用於丘陵山地的高揚程提水灌溉。平原地區的大面積排灌多使用流量大而揚程小的大型軸流泵。揚程較大的大面積灌溉宜用大型混流泵。長軸深井泵和深井潛水電泵用於深井提水。活塞泵和隔膜泵(見往復泵)的流量較小,在農業中一般仍用於提供畜禽用水。
噴灌設備
噴灌設備用水泵將水加壓(或利用高位水源的落差)通過管道和噴頭噴灑到空中,分散成均勻的細小水滴,成雨狀沉降到地面和作物上。與通過溝渠和地面管道灌溉的方法相比,使用噴灌設備可使灌水均勻、水的流失少,並易於實現灌溉管理的自動化。這種設備對於緩坡地、起伏不平地和水源較少的地區尤為適合。噴灌設備的類型很多,其中以圓形噴灌機或中心支軸式噴灌設備的自動化程度較高。其支管裝在一列帶行走輪的支架上,各支架由電動機或其他動力驅動。繞支管一端的中心支軸作圓周運動,壓力水自中心沿支管通過各噴頭噴出。支管長度有的達500米以上,可控制灌溉面積1500畝以上。支管轉一周的時間由數小時至數天,可根據田間需水情況實現自動控制。支管的運動類似鍾表的時針,因而又稱時針式噴灌設備。為解決方形地塊四角空白地段的灌水問題,在有的圓形噴灌機上加裝地角噴灑裝置,在運轉到地角時自動開啟噴水。
滴灌設備
這種設備能使低壓水通過地下或地面管道,從安裝在管道上的滴頭持續而小量地向作物需水部位滴落,耗水量比噴灌設備小,常用於果園、苗圃和溫室內的灌溉。
收獲機械
作物收獲機械包括用於收取各種農作物或農產品的各種機械。不同農作物的收獲方式和所用的機械都不相同。
穀物聯合收獲機
由收割台、輸送裝置、脫粒裝置、分離裝置、清選裝置、糧箱和傳動裝置等組成。按作物的喂入方式有全喂入式和半喂入式兩種。歐美各國都使用全喂入式穀物聯合收獲機(圖6),主要用於收獲小麥和其他麥類作物,經部分改裝和調整後也能用於收獲玉米、豆類、水稻和向日葵等。作業時,收割台前端的往復式切割器在撥禾輪的配合下,將帶穗禾稈割倒在收割台上,經收割台輸送裝置和中間輸送裝置送入脫粒裝置,在通過脫粒滾筒與凹板之間的間隙時受搓擦和打擊作用而脫粒。大部分穀粒穿過凹板篩孔後進入清選裝置,少量穀粒夾帶在凹板上的脫出物中被拋送到分離裝置,在鏈式分離裝置的上下、前後往復抖動下穀粒被分離出來進入清選裝置,莖稿等大雜物則被向後輸送而拋出機外。進入清選裝置的穀粒經風扇和篩子將細小的雜質清除,干凈的穀粒被送入糧箱。糧箱裝滿後,啟動卸糧輸送器,將穀粒卸入運糧車內。70年代中、後期,在北美相繼出現多種類型的軸流滾筒式全喂入穀物聯合收獲機,它將脫粒裝置與分離裝置結合為一體,從而免除龐大的鏈式分離裝置,縮短整機長度。在中國南方和日本先後發展了以收獲水稻為主的半喂入式穀物聯合收獲機。作業時,割下的水稻禾稈在夾持輸送過程中僅穗頭部分進入脫粒裝置,脫粒後的秸稈比較完整,便於綜合利用。混雜在穀粒中的碎秸量少,一般可不設單獨的分離裝置,因而與全喂入式相比,結構簡單而功率消耗較小。
采棉機
它用旋轉的帶齒摘錠,將綻開棉桃中的帶籽纖維抓帶出來並靠氣流送入棉箱。采棉機有兩種主要類型:在美國使用水平摘錠式采棉機,其採摘率較高,但結構復雜、製造精度要求和成本高;在蘇聯大多使用垂直摘錠式采棉機,其結構較簡單、成本較低,但採摘率較低、落地棉較多、對棉株損傷較大。機采籽棉的含雜率高,質量等級較手摘籽棉顯著降低。機采籽棉需要配備成套的清棉設備,採摘的棉花在軋花前後進行反復清理後才能用作紡織原料。
加工機械
農產品加工機械包括對收獲後的農產品或採集的禽、畜產品進行初步加工,以及某些以農產品為原料進行深度加工的機械設備。經加工後的產品便於儲存、運輸和銷售,供直接消費或作為工業原料。不同的農產品有不同的加工要求和加工特性,同一種農產品通過不同的加工過程可以得到不同的成品。因此,農產品加工機械的品種很多,使用較多的有穀物乾燥設備、糧食加工機械、油料加工機械、棉花加工機械、麻類剝制機械、茶葉初制和精製機械、果品加工機械、乳品加工機械、種子加工處理設備和制澱粉設備等。為實現各工序之間的連續作業和操作自動化,常將前後工序的多台加工機械組合成加工機組、加工間或綜合加工廠。
糧食加工
按工藝流程分為兩大類:一類用於將稻穀、高粱、粟和黍等原糧脫殼去皮,碾製成成品米。例如稻穀原糧先經各種除雜清理設備清除各種雜質後,進入礱谷機並分離稻殼。排出的谷糙混合物進入谷糙分離篩。分離篩利用稻穀和糙米在粒度、密度和表面特性等方面的差異,將未脫殼的稻穀分離出來並送回礱谷機。糙米則進入碾米機碾製成白米,然後經成品分級篩除去糠粞和碎米,即得成品白米。另一類用於將小麥、玉米、大麥、蕎麥和莜麥等原糧去掉皮層和胚芽,研磨成成品粉。例如小麥原糧經各種除雜清理設備清除各種雜質和沾附在麥粒表面的泥土、灰塵後,進入磨粉機研磨成粉,並經一組平篩篩理提取成品麵粉。中間物料再進入另一台磨粉機研磨,如此反復提取麵粉,最後經刷麩機將麩皮排出。
油料加工
制油工藝主要分壓榨法、浸出法等。不同的制油工藝採用不同的機械設備,但制油原料都先經油料清理機械清除雜質,並用各種類型的油料剝殼機剝去外殼並使殼仁分離,然後用軋胚機壓製成胚料。用浸出法時,將胚料浸在溶劑(己烷或輕汽油)中把油浸出,經過濾、蒸發和汽提等設備使油與溶劑分離,溶劑回收後可反復使用;用壓榨法時,將胚料放在蒸炒鍋內炒熟後,送入螺旋榨油機或液壓榨油機內擠壓出油。浸出或榨出的毛油再由各種精煉設備過濾、水化、鹼煉、酸煉、脫色和脫臭等煉製成精油或成品油。
牧業機械
畜牧業機械是在放牧和舍養禽、畜飼養業生產過程中使用的各種機械設備。
草場維護和改良機械
包括殺滅草場鼠類用的毒餌撒播機、改良草場以提高牧草產量的鬆土補播機和草場噴灌設備等。
放牧場管理設備
包括電牧欄及其架設機械、流動防疫車和葯淋設備等。①電牧欄:將電脈沖發生器產生的高壓脈沖電流通入電籬,使牲畜在觸到電籬時受到非致命的電擊,從而使其在電籬所圍成的電牧欄內活動、採食。裝設太陽能或風力發電機,可為電牧欄提供方便而廉價的電源。②流動防疫車:一種越野性能好的專用汽車,車內裝有防疫和獸醫用的化驗、消毒、治療設備和內燃發電機組等,可運載數個防疫或獸醫人員及時趕赴疫區。③葯淋設備:主要用於防治放牧羊群的疥癬和體表寄生蟲。
牧草和青飼料收獲機械
在田間收取牧草並形成散草、草捆、草垛和草塊等的機械,主要包括割草或割草調制機、摟草機、撿拾壓捆機、集草堆垛機械、牧草裝運機械和青飼料收獲機等。割草機有往復式和旋轉式兩種類型。70年代開始發展的旋轉式割草機與傳統的往復式相比,具有切割和前進速度高、工作平穩、對牧草適應性強的優點,適用於高產草場,但切割不夠整齊,重割較多,能耗較大。在割草機上加裝壓輥即成為割草調制機,可將割下的鮮牧草莖稈壓扁擠裂,以加速乾燥過程。摟草機有橫向和側向兩類,用於將割倒散鋪在地面的牧草摟集成不同形式的草條。撿拾壓捆機用以從地面拾起成條的乾草,並將其壓縮成矩形或圓形斷面的緊密草捆,以便於運輸和儲存。青飼料收獲機有甩刀式和通用型兩類。前者用高速旋轉的甩刀式切碎器把青飼作物砍斷、切碎並拋送到掛車中,主要用於收獲低矮青飼作物。後者備有全幅切割收割台、對行收割台和撿拾裝置3種附件,因而可收獲各種青飼作物。
飼料加工機械
主要包括:加工各種粗、精飼料的飼料粉碎機、鋤草機和青飼料切碎機;配製混合飼料的飼料混合機;將粉狀飼料製成顆粒狀的飼料壓粒機;處理秸稈飼料的莖稈調制機;用於加工薯類、瓜菜等多汁飼料的洗滌機、切片機、刨絲機、打漿機、菜泥機和飼粒蒸煮器等。
飼養管理機械
主要包括:禽畜舍的通風換氣、溫度控制和照明等環境控制設備;禽畜喂飼和飲水設備;禽畜防疫設備;除糞和糞便處理設備,以及禽蛋收集和擠奶設備等。現代化的蛋雞舍包括從孵化育雛到雞蛋裝箱的成套機械化、自動化設備,在與外界隔絕的條件下,可按要求自動控制舍內環境。按不同雞齡和產蛋雞的需要定量喂飼全價配合飼料,並裝設自動飲水器和定期除糞設備。雞蛋則通過集蛋系統自動收集,經清洗、分級後裝箱待運。
製造要求
農業技術要求
用於某項作業的農業機械,首先應滿足作業的農業技術要求,並具備在一定范圍內進行調整的可能性,或採用變型的方式,以適應不同的農業技術要求。
操作使用要求
農業機械的使用分散、環境條件差且復雜多變,而且農事作業的季節性很強,因而對農業機械的要求是:安裝、調整、保養、與拖拉機的掛接、工作部件的起落、易損件的更換和一般故障的排除等簡單易行,並採取各種安全防護措施,以保障機器的正常運轉和操作人員的安全。例如在土壤耕作機械上安置自動越障裝置和各種外露運動件的防護罩或擋板,以及防寒、隔熱、防塵、隔音和減振等設施。
通用性和綜合利用
為提高農業機械的利用率、降低作業成本,在保證農業技術要求的前提下,農業機械應有廣泛的通用性和很高的綜合利用程度。例如一台通用機架,可以換裝播種、中耕、開溝、培土、施肥、植物保護和薯類挖掘等各種不同部件,以便用於不同季節的不同作業。一台穀物聯合收獲機只要更換和調整少數部件,即可用以收獲水稻、麥類、豆類、玉米、高粱和向日葵等多種作物。
系列化機械
農業機械及其零部件的標准化、通用化和系列化,是保證產品質量、降低生產成本、便於供應配件和維修的重要措施。在中國,制訂並實施了有關各類農業機械的類型、基本參數、技術條件、試驗方法和主要零部件尺寸規格等項目的國家標准和部頒標准,還制訂了鏵式犁、旋耕機、圓盤耙、水田耙、播種機、水稻插秧機、潛水電泵、噴灌泵、搖臂式噴頭和飼料粉碎機等產品系列,其中有的系列產品零部件通用化程度達到80~85%以上。
其他技術經濟指標
包括農業機械的生產率、使用壽命、價格和作業成本,以及勞動力、能量和鋼材的消耗等,通常用單位幅寬或單位小時生產率的機器重量、金屬耗量、機器價格和所需功率等指標來衡量,或者用完成單位作業量的成本、勞動力和能量消耗等指標來衡量。在確定農業機械新產品或新品種的經濟效果和推廣使用的可能性時,可以將這些指標與原有產品或人工作業比較。
G. 草坪灌溉系統如何鋪設
草 坪 噴 灌 系 統 簡 介
灌溉是彌補自然降水在數量上的不足與時空上的不均、保證適時適量地滿足草坪生長所需水分的重要措施。以往的草坪綠化工程,很多沒有配套完整的灌溉系統,灌水時只能採用大水漫灌或人工灑水。不但造成水的浪費,而且往往由於不能及時灌水、過量灌水或灌水不足,難以控制灌水均勻度,對草坪的正常生長產生不良影響。隨著城鎮建設的不斷發展,城市人口大量集中,工業和生活用水迅速增加,旅遊、休閑、運動場及居民小區等各種綠地面積越來越大,城市供水的緊張狀況日益突出。傳統的地面大水漫灌已不能滿足現代草坪灌溉的要求,採用高效的灌水方式勢在必行。
噴灌,以其節水、節能、省工和灌水質量高等優點,越來越被人們所認識。近年來草坪噴灌發展很快,有逐步取代人工地面灌溉的趨勢。
一、草坪噴灌的特點
噴灌系統的設計和管理必須適應草坪的特點,才能滿足其需水要求,保證正常生長。
噴灌設備的安裝不能影響草坪的維護作業。草坪需要經常性的修剪、植保、施肥等,這些作業往往由機械完成。因此,除應選擇草坪專用埋藏式噴頭外,同時需精心施工,使之避免與草坪上的機械作業發生矛盾。
設備選型和管網布置應適應草坪的種植方式。由於景觀的需要,園林綠化中草坪的種植地塊很多不是規則的形狀,如高爾夫球場,且有時同一工程中的不同地塊呈零星分布,增加了噴灌系統中設備選型和管網布置的難度。
灌水管理應與草坪病害防治結合起來。很多草坪病害,特別是真菌類病害與草坪葉面和土壤濕度關系密切。在灌水管理中,制定合理的灌溉制度,包括灌水周期、灌水時間、灌水延續時間等,對控制草坪病害十分重要。
噴灌系統在滿足草坪需水要求的同時,需充分注意景觀和環境效果。精心設計的噴灌系統,通過正確選擇噴頭和進行噴點的布置,不僅能滿足草坪需水,而且在灌水時可以形成水動景觀效果。
二、噴灌系統的組成
一個完整的噴灌系統一般由噴頭、管網、首部和水源組成。
1.噴頭:噴頭用於將水分散成水滴,如同降雨一般比較均勻地噴灑在草坪種植區域。
2.管網:其作用是將壓力水輸送並分配到所需灌溉的草坪種植區域。由不同管徑的管道組成,分干管、支管、毛管等,通過各種相應的管件、閥門等設備將各級管道連接成完整的管網系統。現代灌溉系統的管網多採用施工方便、水力學性能良好且不會銹蝕的塑料管道,如PVC管、PE管等。同時,應根據需要在管網中安裝必要的安全裝置,如進排氣閥、限壓閥、泄水閥等。
3.首部:其作用是從水源取水,並對水進行加壓、水質處理、肥料注入和系統控制。一般包括動力設備、水泵、過濾器、施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表、壓力表,以及控制設備,如自動灌溉控制器、衡壓變頻控制裝置等。首部設備的多少,可視系統類型、水源條件及用戶要求有所增減。如在利用城市供水系統作為水源的情況下,往往不需要加壓水泵。
4.水源:井泉,湖泊、水庫,河流及城市供水系統均可作為噴灌水源。在草坪的整個生長季節,水源應有可靠的供水保證。同時,水源水質應滿足灌溉水質標準的要求。
三、噴頭的選型與布置
噴頭的選型
選擇噴頭時,除需考慮其本身的性能,如噴頭的工作壓力、流量、射程、組合噴灌強度、噴灑扇形角度可否調節之外,還必須同時考慮諸如土壤的允許噴灌強度、地塊大小形狀、草坪品種、水源條件、用戶要求等因素。另外,同一工程或一個工程的同一輪灌組中,最好選用一種型號或性能相似的噴頭,以便於灌溉均勻度的控制和整個系統的運行管理。在已建項目中,有的為片面追求水景效果,安裝了各種性能截然不同的噴頭,致使灌溉均勻度無法保證。選擇噴頭時需特別注意的是,灌溉系統不是噴泉,其目的是為了彌補植物需水時空上的不足,而不是創作人工水景。因此,只能在首先滿足草坪需水的前提下,盡量照顧到景觀效果。
目前,草坪噴灌系統一般均採用埋藏升降式草坪噴頭。
此類噴頭品種繁多,以美國雨鳥公司(RAIN BIRD)的產品為例,按射程分,有0.9~6.1米的小射程噴頭,6.4~15.3米的中等射程噴頭,11.6~25.0米的大射程噴頭;按驅動機構分,有球驅動、齒輪驅動和搖臂噴頭;按調節方式分,有無工具調節和有工具調節噴頭,等等。這些噴頭均可在加壓噴水時自動彈出地面,而灌水停止時又縮入地面,不會影響園林景觀和草坪上的機械作業。
1.1 小射程噴頭一般為非旋轉散射式噴頭,如雨鳥1800系列、UNI-Spray系列。這些噴頭的彈出高度有50mm、75mm、100mm、150mm和300mm,可選配噴灑形式繁多或可調角度的噴嘴,噴灌強度較大。不但適用於小塊草坪,也可用於灌木、綠籬的灌水和洗塵。這類噴頭的噴嘴大多為「匹配灌溉強度噴嘴」,即無論全圓噴灑,還是半圓或90度及其他角度,其灌溉強度基本相同。這種特性對保證系統的噴灑均勻度極為有利。
1.2 中等射程噴頭多為旋轉噴頭,如雨鳥T-Bird系列齒輪驅動無工具調節噴頭、R-50球驅動無工具調節噴頭、Maxi-Paw搖臂式無工具調節噴頭、5004齒輪驅動有工具頂部調節噴頭。這些噴頭適用於中型面積綠地的灌溉。其中T-Bird、R-50和5004噴頭均配有雨鳥公司性能獨特的雨簾(Rain Curtain)噴嘴,使噴灑均勻度大為提高;Maxi-Paw噴頭尤其適合水源水質較差的條件。
1.3 大射程噴頭,如雨鳥Falcon和Talon系列均為旋轉式齒輪驅動頂部有工具調節噴頭。其特點是材料強度高,抗沖擊性能好。除用於大面積草坪灌溉外,特別適合於運動場草坪灌溉系統。由於高爾夫球場草坪與一般公共草坪相比具有本身的特殊性,因此,高爾夫球場草坪噴頭獨成體系,如雨鳥Eagle系列和Impact-D系列噴頭,即專為高爾夫球場草坪噴灌而設計。
在各種射程的噴頭中,均可選擇「止溢型」噴頭。帶止溢功能的噴頭一般安裝在地形起伏較大的草坪噴灌系統中的地形較低的部位,可有效防止當灌水停止時管道中的水從低位噴頭溢出,影響噴頭周圍草坪的正常生長。
土壤的允許噴灌強度是影響噴頭選型的主要因素之一。噴灌強度是指單位時間內噴灑在地面上的水深。我們一般考慮的是組合噴灌強度,因為灌溉系統基本上都是由多個噴頭組合起來同時工作。對於噴灌強度的要求是,水落到地面後能立即滲入土壤而不出現積水和地面徑流,即要求噴頭的組合噴灌強度(ρ組合)應小於等於土壤的水入滲率。各類土壤的允許噴灌強度(ρ允許)的參考值見下表:
各類土壤的允許噴灌強度(mm/h)
土壤類別
砂土
壤砂土
砂壤土
壤土
粘土
允許噴灌強度
20
15
12
10
8
噴頭組合噴灌強度的計算公式為:ρ組合(mm/h)=1000q/A
式中:q為單噴頭的流量(m3/h);A為單噴頭的有效控制面積(m2)。
另外,土壤的允許噴灌強度隨著地形坡度的增加而顯著減小。如坡度大於12%時,土壤的允許噴灌強度將降低50%以上。因此,對於地形起伏的工程,在噴頭選型時需格外注意。
2、噴頭的布置
噴灌系統中噴頭的布置包括噴頭的組合形式、噴頭沿支管上的間距及支管間距等。噴頭布置的合理與否,直接關繫到整個系統的灌水質量。
噴頭的組合形式主要取決於地塊形狀以及風的影響,一般為矩形和三角形,或為其特例正方形和正三角形。矩形或正方形布置,適用於地塊規則,邊緣成直角的條件。這種形式設計簡便,容易做到使各條支管的流量比較均衡;三角形或正三角形布置,適用於不規則地塊,或地塊邊界為開放式,即使噴灑范圍超出部分邊界也影響不大的情況。這種布置抗風能力較強,噴灑均勻度要高於矩形或正方形,同時所用噴頭的數量相對較少,但不易作到使各條支管的流量均衡。有時地塊形狀十分復雜,或地塊當中有障礙物,使噴頭的組合形式為不規則形。但在多數草坪噴灌系統中,可盡量採用正方形或正三角形布置。
2.1 正方形布置
正方形布置時,噴頭沿支管上的間距與支管間距相等,但對角噴頭之間的距離是支管間距的1.41倍。考慮到風的影響,推薦噴頭間距為噴頭射程(R)的0.9-1.1倍,見下表:
風速(km/h)
0-5
6-11
12-20
正方形最大間距
1.1R
1.0R
0.9R
2.2 正三角形布置
正三角形布置時,各個噴頭之間的距離相等,但支管間距為噴頭間距的0.866倍。考慮到風的影響,推薦噴頭間距為噴頭射程(R)的1.0-1.2倍,見下表:
風速(km/h)
0-5
6-11
12-20
正三角形最大間距
1.2R
1.1R
1.0R
在噴頭布置完畢後,應根據實際布置結果對系統的組合噴灌強度進行校核。特別是在地塊的邊角區域,因噴頭往往是半圓或90度而不是全圓噴灑,若選配的噴嘴與地塊中間全圓噴灑的噴頭相同,則該區域內的噴灌強度勢必大大超過地塊中間。所以,為保證系統良好的噴灑均勻度,一般安裝在邊角的噴頭須配置比地塊中間的噴頭小2-3個級別的噴嘴。
四、草坪噴灌系統的設計
有了性能優越、質量可靠的噴頭,還必須對系統進行精心設計,才能真正發揮噴灌的作用,達到預期的效果。草坪噴灌系統的設計一般包括以下步驟:
(一)灌溉需水量的確定
需水量包括土壤與地表的蒸發量和植物本身消耗的蒸騰量,也稱作植物騰發量。影響需水量的因素有氣象條件(溫度、濕度、輻射及風速等)、土壤性質及其含水狀況、植物種類及生育階段等。由於上述這些影響因素錯綜復雜,確定灌溉需水量最可靠的辦法是進行實際觀測。但往往在規劃設計階段缺乏實測資料,這時就需要根據影響需水量的因素進行估算。估算灌溉需水量的方法很多,可通過公式進行計算,或參照下列經驗數據選取:
氣象條件
濕冷
乾冷
濕暖
乾暖
濕熱
乾熱
日需水量(mm)
2.5-3.8
3.8-5.0
3.8-5.0
5.0-6.4
5.0-7.6
7.6-11.4
表中,「冷」指仲夏最高氣溫低於21攝氏度;「暖」 指仲夏最高氣溫在21至32攝氏度之間;「熱」 指仲夏最高氣溫高於32攝氏度;「濕」指仲夏平均相對濕度大於50%;「干」 指仲夏平均相對濕度低於50%。
灌溉系統的設計,應滿足草坪需水高峰期的日需水量,即按最不利的條件設計,選取特定氣象條件下的最高日需水量,以使系統有足夠的供水能力。
(二)輪灌組的劃分
灌溉系統的工作制度通常分為續灌和輪灌。續灌是對系統內的全部管道同時供水,即整個灌溉系統作為一個輪灌區同時灌水。其優點是灌水及時,運行時間短,便於其他管理操作的安排;缺點是干管流量大,工程投資高,設備利用率低,控制面積小。因此,續灌的方式只用於草坪單一且面積較小的情況。
對於絕大多數灌溉系統,為減少工程投資,提高設備利用率,擴大灌溉面積,一般均採用輪灌的工作制度,即將支管劃分為若干組,每組包括一個或多個閥門,灌水時通過干管向各組輪流供水。
輪灌組劃分的原則
1.1 輪灌組的數目應滿足草坪需水要求,同時使控制灌溉面積與水源的可供水量相協調;
1.2 對於手動、水泵供水且首部無衡壓裝置的系統,每個輪灌組的總流量盡可能一致或相近,以使水泵運行穩定,提高動力機和水泵的效率,降低能耗;
1.3 同一輪灌組中,選用一種型號或性能相似的噴頭,同時種植的草坪品種一致或對灌水的要求相近;
1.4 為便於運行操作和管理,通常一個輪灌組所控制的范圍最好連片集中。但自動灌溉控制系統不受此限制,而往往將同一輪灌組中的閥門分散布置,以最大限度地分散干管中的流量,減小管徑,降低造價。
2、輪灌組數目的確定
輪灌組的數目,取決於每天允許運行時間、灌水周期和一次灌水延續時間。對於固定式灌溉系統,其輪灌組數目可根據下式確定:
N≤
式中:
N - 系統允許劃分輪灌組的最大數目,取整數。
c - 一天運行的小時數,一般不超過20小時。草坪噴灌系統中,一天的可運行時間往往受到多種因素限制。如公共開放綠地在有人為活動時、運動場草坪在比賽時均不能灌水;草坪為控制病害,對於灌水時間也有特殊要求。
T - 灌水周期,即兩次灌水之間的間隔時間(天)。由於草坪的根系層淺,根層土壤持水能力有限,因此用水高峰期時灌水周期多以一天計。但灌水過於頻繁會使草坪發病率高,抗踐踏性差,生長不夠健壯,所以也有時人為延長灌水周期。
t - 一次灌水延續時間(小時)。取決於工程所在地氣候條件和系統的組合灌水強度以及灌水周期。假如灌水周期為一天,那麼每一輪灌組的一次灌水延續時間只要滿足草坪當天的需水即可。
3、輪灌組閥門的選擇及其安裝位置
3.1 輪灌組閥門即支管的控制閥的規格通常與支管的公稱管徑相同。在某些特殊情況下,閥門的尺寸可能小於或大於支管管徑,但相差不應超過一級管徑的范圍。閥門的選擇還受到閥門本身過流能力和壓力損失的限制,特別是自動控制灌溉系統中的電磁閥,在選用時一定要考慮其技術性能。
3.2 閥門應設置在便於操作、維修的位置,特別是手動操作噴灌系統,最好將閥門安裝在噴頭的噴灑范圍之外,使操作人員不會在工作時被淋濕。
3.3 閥門及其閥門井(箱)的位置不能影響正常的交通、人為活動及園林景觀。例如,在足球場草坪灌溉工程中,閥門不應安裝在場地內部。
3.4 在可能的情況下,閥門最好位於所控制的一組噴頭的中心部位,以利於平衡支管流量與壓力,減小支管管徑。
(三)灌溉系統的水力計算
在完成噴頭選型、布置和輪灌區劃分之後,即可計算各級管道的流量和進行水力計算。某一支管流量為該支管上同時工作的噴頭流量之和,干管流量為系統中同時工作的噴頭流量之和。流量確定後,即可選擇管徑並計算管道和系統的水頭損失。水力計算的主要任務就是確定管道的水頭損失。
管道水頭損失的計算方法
水在管道內流動會產生機械能的損耗,即水頭損失。水頭損失可分為沿程摩阻力損失和局部阻力損失兩種類型。沿程水頭損失為水流過一定管道距離後由於水分子的內部摩檫而引起的損失;局部水頭損失為水流經過各種管件、閥門等設備時因流態的變化而產生的損失。沿程水頭損失與局部水頭損失之和即為管道的總水頭損失。
1.1沿程水頭損失的計算
很多計算沿程水頭損失的經驗公式。對於硬質塑料管道(PVC),目前常用的計算公式如下:
Hf = 9.48X104
式中:Hf為沿程水頭損失(m);L、Q、d分別為管道長度(m)、流量(m3/h)和管道內徑(mm)。
1.2局部水頭損失的計算
局部水頭損失計算公式為:
Hj =ξ
式中:Hj為局部水頭損失(m);ξ為局部阻力損失系數,與管件、閥門的類型與大小有 關;v、g分別為管道中水的流速(m/s)和重力加速度(9.81m/s2)。
對於較大的灌溉系統,如真正按照公式計算各個管件、閥門處的局部水頭損失,工作量將十分龐雜。因此在實際設計工作中,一般先計算出沿程水頭損失Hf,然後取局部水頭損失Hj = 10% Hf 即可滿足設計要求。
2.支管水力計算
由於在支管上一般安裝多個噴頭,因此支管內的流量沿流程按一定規律遞減,故支管的實際沿程水頭損失比按支管總流量的計算值要小的多,即:Hf實際 = F × Hf
式中:F為多口出流系數,其值在一般在0.3-0.6之間,與出口數量、第一個出口位置和管材有關,可通過計算或查表得出。
支管的水力計算主要依據噴灑均勻的原則,即要求支管上任意兩個噴頭的出水量之差不能大於10%。將這一原則轉化為對壓力的要求,即應使支管上任意兩個噴頭處的壓力不能超過噴頭設計工作壓力(H設)的20%。設計時,不但要計算水頭損失,而且還要考慮地形對壓力的影響。
在實際工程中,有時為節省投資而採用變徑支管,或受地塊形狀影響出水口不一定是等間距和等流量,這時就需要對支管分段進行計算。
支管的水力計算往往是一個反復的過程。在噴頭選型、布置和支管長度確定後,水力計算的基本流程為:計算支管流量→初設管徑→計算水頭損失→校核出水口處壓力差是否小於等於20% H設→若超過20% H設,調整管徑後重復計算→最後確定支管管徑。
設計時,一般不用對所有支管進行計算,可選取最「危險條件」下的支管做水力計算。「危險條件」在大多數情況下發生在距首部最遠的支管,或系統內地形最高部位的支管。若系統的壓力能滿足這些支管的壓力要求,也就自然滿足其他支管的壓力要求。
3.干管水力計算
3.1 管徑的初步確定
管道的管徑,特別是干管的大小對灌溉系統的總投資影響較大。管徑太大,投資增加,經濟上不合理;管徑太小,水頭損失大,需配置較大水泵,系統運行費用高,且管內流速大,易產生水擊現象,對管道的安全不利。干管管徑的初步估算可採用以下經驗公式:
D = 11 (Q<120m3/h時)
式中:D為管徑(mm);Q為流量(m3/h)。
或採用經濟流速法公式:D = 1.13
式中:D為管徑(mm);Q為流量(m3/s);V為經濟流速,根據經驗一
般取V≤3m/s。
3.2 干管水力計算
干管水力計算相對支管簡單一些,分別按不同管段的管徑、流量和長度計算水頭損失即可,其總的要求是在沿干管的各支管分流處的壓力需滿足各支管進口對壓力的要求。
(四)水泵的選擇
選擇水泵的主要任務是確定水泵的流量和揚程。在上述步驟完成後,即可計算流量和揚程。
水泵流量: Q = ∑N噴頭q
水泵揚程: H = H設+∑Hf+∑Hj±Δ
式中:N噴頭為同時工作的噴頭數;q為單噴頭流量;H設為噴頭設計工作壓力(m);∑Hf為水泵至典型噴頭之間管路沿程水頭損失之和(m),所謂典型噴頭一般是距泵站最遠或位置最高的噴頭;∑Hj為水泵至典型噴頭之間局部水頭損失之和(m),其中應包括閥門、過濾設備及施肥設備的局部水頭損失;Δ為典型噴頭與水源水面或井內動水位的高差(m)。
具體選擇水泵型號時,可參照有關水泵生產廠家的產品目錄,所選水泵的實際流量和揚程一般應稍大於上述計算值,以確保滿足設計要求。
對於用城市供水管網作為水源的灌溉系統,不必選擇水泵,而是應校核供水管網所能提供的壓力是否滿足灌溉系統的所需壓力(即上述計算的揚程值)。若不滿足,一般需增大各級管徑,以減小水頭損失;或選擇低壓性能好的噴頭,使灌溉系統所需壓力小於等於城市供水管網的壓力。
五、噴灌系統的施工安裝
噴灌系統施工安裝的總的要求是,嚴格按設計進行,必須修改設計時應先徵得設計單位同意並經主管部門批准。涉及到有關建築物的施工,應符合現行規范的要求,如《給排水建築物施工及驗收規范》、《地下防水工程施工及驗收規范》等。針對草坪噴灌系統的特點,在其施工與安裝時,應注意以下問題:
(一)在已有草坪的地塊內施工,除盡量保護現有草坪外,要特別注意管溝棄土的處理。棄土須分層放置,埋管時須按與開挖時相反的順序分層回填,以保證沿管線種植層內的土壤與原有土壤一致。
(二)在干管和每條支管上應安裝放水裝置,以便於沖洗管道以及冬季防凍。即使在無凍害的南方地區,在非灌溉季節一般也應放空管道,防止水長期滯留在管道中產生微生物,附著在管壁和噴頭上影響噴灌效果。放水裝置除常見的閘閥、球閥外,還有自動泄水閥,可在灌水停止後自動排出管道中的水。
(三)對於系統壓力變化或地形起伏較大的情況,支管閥門處應安裝壓力調節設備,如雨鳥公司生產的與電磁閥相配套的PRS-B型壓力調節器,使支管進口處壓力均衡,保證系統的噴灑均勻度。另外,在必要的管段還應安裝進排氣閥、泄壓閥等,用以保護系統的安全。
(四)為便於臨時取水,或對噴灌不易控制的邊角地段進行人工灌溉,在主管道上一般需安裝一定數量的快速取水閥(方便體),如雨鳥P33型快速取水閥。這種快速取水閥與所配套的鑰匙配合使用,插入鑰匙,閥門即可自動開啟供水;若要停止灌水,只需取下鑰匙,閥門會自動關閉。
(五)地埋式草坪噴頭的安裝
1、安裝前須對噴頭進行預置。可調噴灑扇形角度的噴頭,出廠時大多設置在180度,因此在安裝前應根據實際地形對噴灑扇形角度的要求,把噴頭調節到所需角度。另外,有的噴頭,如雨鳥R-50,還應將濾網進水口號設置為與噴嘴標號一致。
2、噴頭的頂部應與最後的地面相平。這就要求在安裝噴頭時噴頭頂部要低於鬆土地面,為以後的地面沉降留有餘地;或在草坪地面不再沉降時再安裝噴頭。
3、噴頭與支管的連接,最好採用交接接頭(Swing Joint),也稱千秋架。可有效防止由機械沖擊,如剪草機作業或人為活動而引起的管道和噴頭損壞。同時,採用鉸接接頭,便於施工時調整噴頭的安裝高度。
4、在管理不便的地區,可安裝與噴頭配套的防盜配件,以防止噴頭的丟失。如雨鳥PVRA噴頭專用防盜接頭,安裝在噴頭進口處,當有人試圖將噴頭旋轉擰下時,該接頭與噴頭一起轉動而不能擰下,只有將草坪挖開,用工具才能把此接頭和噴頭卸下。
六、草坪灌溉系統的自動控制
隨著經濟的發展,對草坪綠化工程水平的要求越來越高。同時,為進一步解決水資源、能源的短缺和人工成本增加等問題,越來越多的草坪綠化工程採用自動控制灌溉系統。目前常用的自動控制系統可分為時序控制灌溉系統和中央計算機控制灌溉系統兩大類。
時序控制灌溉系統
時序控制灌溉系統將灌水開始時間、灌水延續時間和灌水周期作為控制參量,實現整個系統的自動灌水。其基本組成包括:控制器、電磁閥,還可選配土壤水分感測器、降雨感測器及霜凍感測器等設備。其中控制器是系統的核心。灌溉管理人員可根據需要將灌水開始時間、灌水延續時間、灌水周期等設置到控制器的程序當中,控制器既通過電纜向電磁閥發出信號,開啟或關閉灌溉系統。
控制器的種類很多,可分為機電式和混合電路式,交流電源式和直流電池操作式等。其容量有大有小,最小的控制器只控制單個電磁閥,而最大的控制器可控制上百個電磁閥。
電磁閥一般為交流24伏隔膜閥,通過電纜與控制器相連。電磁閥啟閉時有一定時間的延遲,這一特性可有效防止管網中的水擊現象,保護系統安全。
目前國內的自動控制灌溉系統,基本上均為時序控制灌溉系統。
中央計算機控制灌溉系統
中央計算機控制灌溉系統,將與植物需水相關的氣象參量(溫度、相對濕度、降雨量、輻射、風速等)通過自動電子氣象站反饋到中央計算機,計算機會自動決策當天所需灌水量,並通知相關的執行設備,開啟或關閉某個子灌溉系統。在中央計算機控制灌溉系統中,上述時序控制灌溉系統可作為子系統。
美國雨鳥公司開發的MAXICOM2中央計算機控制灌溉系統,可通過有線、無線、光纜、電話線等方式對無限量的子系統實現計算機遠程式控制制,如對小到一個公園、大到一個城市甚至幾個城市的所有園林灌溉系統,均可由一台中央計算機進行自動控制。
這種中央計算機控制灌溉系統是真正意義上的自動灌溉系統。目前在很多發達國家的園林綠地灌溉系統,以及高爾夫球場的灌溉系統中已被廣泛採用。
七、草坪的用水管理
用水管理是草坪噴灌系統全部管理工作的核心。草坪噴灌系統建成後,用水管理的好壞,直接關繫到噴灌系統能否發揮其應有的作用。用水管理的基本任務是,根據噴灌系統的規劃設計和當地氣候、草坪種類、生育階段、土壤水分、水源供水等狀況,合理組織草坪噴灌作業,達到提高灌溉效率、保持草坪最佳生長狀態的目的。其具體內容包括以下幾個方面。
(一)灌水計劃的制定
噴灌系統的設計一般是按滿足最不利的條件作出的,可滿足草坪最大的需水要求。而在系統運行時,應根據實際情況確定灌水計劃,包括灌水時間、灌水延續時間、灌水周期等。
1、灌水時間
灌溉季節,在一天內的大部分時間均可灌水。但應避免在炎熱的夏季中午灌水,以防燙傷草坪,而且此時蒸發量最大,水的利用率低。夜間灌水可避免上述情況,但人們往往擔心因草坪葉面濕潤時間太長,容易引發病害。夜間灌水的這一弊端可通過施用殺菌劑來解決。清晨灌水,陽光和晨風可使葉面迅速變干,是較為理想的灌水時間。但對於非自動控制的噴灌系統,夜間和清晨灌水對操作人員會帶來一些不便,因此,傍晚灌水也是較好的選擇。
灌水時間還受到人為活動的限制。如高爾夫球場,基本上都在夜間灌水,這樣草坪不會對白天球員打球產生影響;足球場草坪應在比賽之前一天灌水完畢,以減輕比賽時對場地的損壞和影響運動員的比賽成績。
2、灌水延續時間
灌水延續時間的長短,主要取決於系統的組合噴灌強度和土壤的持水能力,即田間持水量。當噴灌強度大於土壤的滲透強度時,將產生積水或徑流,水不能充分滲入土壤;灌水時間過長,灌水量將超過土壤的田間持水量,造成水分及養分的深層滲漏和流失。因此,一般的規律是,砂性較大的土壤,土壤的滲透強度大,而田間持水量小,故一次灌水的延續時間短,但灌水次數多,間隔短,即需少灌勤灌;反之,對粘性較大的土壤則一次灌水的延續時間長,但灌水次數少。
採用測定土壤水分的儀器,可以更加科學地確定灌水延續時間。目前在工程上常用的儀器有電子土壤水分測試儀和張力計。
3、灌水周期
灌水周期,即灌水間隔或灌水頻率,除與上述提到的土壤性質有關外,主要取決於草坪本身。灌水過