A. 喷灌技术的设备,组成原理
喷灌系统通常由水源、加压设备、管道系统和喷头等4部分组成。
1、水源
喷灌系统与地面灌溉系统一样,首先要有水源。河流,渠、水库、山塘、湖泊、井泉等都可作为喷灌系统的水源。喷灌水源除必须满足水量、水质的要求以外,还必须满足喷头的工作压力。当喷灌水源高于灌区,并有足够的压力差时,可利用自然水头,进行自压喷灌。除此之外,都必须采用机械加压。
2、加压设备
包括水泵与动力。喷灌系统常用水泵有离心泵、自吸离心泵、深井潜水电泵等。动力机有电动机、柴油机、汽油机、也常用手扶拖拉机或拖拉机代替。
3、管道系统
喷灌输水系统包括管道、竖管和管件。管道一般有干管、分干管和支管三级,小型工程可能只有干管和支管两级。为避免作物影响喷头的喷洒,常在支管上装竖管再接喷头,长度一般为0.5~2.5m。为了连接和控制管道系统,管道之间配有一定规格和数量的管道附件,如弯头、三通、四通、各种接头(伸缩接头、异径接头、快速接头)、各种阀门(闸阀、逆止阀)以及安全保护装置等。
4、喷头
喷头是喷灌的专用设备,是喷灌系统的重要部件,其作用是将有压力的集中水流,通过喷头孔嘴喷洒出去,在空气或粉碎装置的阻力作用下,将水分散成细小的水滴,均匀地喷洒在田间。
将喷头、水泵、动力、输水管道以及行走等设备联成一个可移动的整体,称为喷灌机组或喷灌机。
B. 如何选择合适的喷灌机
喷灌技术有节约用水、节省工时、提高土地利用率、有利于作物增产、适应性强的特点。
在购买喷灌机时应注意
1.喷灌机必须满足标准要求:选购喷灌机时,应首先查看其产品是否符合国家标准、行业标准或地方标准。没有国家标准、行业标准或地方标准的喷灌机,应具有省级以上技术监督部门备案的企业标准。
2.喷头和管道压力必须符合使用要求:应根据喷灌使用要求科学合理选用喷头和管道,喷灌作业的质量不仅取决于喷头的性能,更重要的是取决于喷头组合工作压力的管道及支管入口压力是喷灌区设计的基础。
3.配套管材和管件必须选用合格产品:选用的配套管材和管件应满足相应的技术标准,并具有由省级以上检测机构出具的全项检测报告。
喷灌机在使用过程中应注意:
1.使用前的准备:①采用三角皮带传动时,动力机主轴和水泵必须平行,皮带轮要对齐,其中心距不得小于两皮带轮直径之和的2倍。当水泵与动力机相连时,应配共同底盘,可采用爪型弹性联轴器,要注意动力机主轴和水泵轴的同心度。②水泵安装高度(以吸水池水面为基准)应低于允许吸上真空高度1米至2米。作业位置的土质应坚实,以防止崩塌或陷入地面。③进水管路安装要特别注意防止漏气。滤网应完全淹没在水中,其深度在0.3米左右,并与池底、池壁保持一定距离,防止吸入泥沙等杂质和空气。④铺设出水管道时,软管应避免与石子、树皮等物体摩擦,避免车轮碾压和行人践踏,切勿与运行机件接触。软管应卷成盘状搬动,切勿着地。硬管应拆成单节搬运,禁止多节联移,以防磨损和损坏管子及接头。管道应避免暴晒和雨淋,以防塑料管变形或老化。⑤将喷架支撑在地面,喷架接头端面应尽量安置水平,然后固定喷架。把喷头安装在喷架上,检查喷头转动是否灵活,拉开摇臂看其松紧度是否合适,在转动部位加注适量机油。然后将快速接头擦抹干净连接好。⑥起动前,检查泵轴旋转方向是否正确,转动速度是否均匀,不能有卡住、异声等不正常现象。⑦离心泵起动前,应向泵内加满水,待充满进水管道及泵体后,方可起动。
2.使用时注意事项:①水泵起动后,3分钟未出水,应停机检查。②水泵运行中若出现不正常现象(杂音、振动、水量下降等),应立即停机,要注意轴承升温,其温度不可超过75℃。③观察喷头工作是否正常,有无转动不均匀,过快或过慢,甚至不转动的现象。观察转向是否灵活,有无异常现象。④应尽量避免使用泥沙含量过高的水源进行喷灌,否则容易磨损水泵叶轮和喷头的喷嘴。调整喷头转速时,可用拧紧或放松摇臂弹簧来实现。摇臂是悬支在摇臂轴上的,可转动调位螺钉调整摇臂头部的入水深度来控制喷头转速。调整反转的位置可以改变转速。⑤喷头转速调整好的标志是,在不产生地表径流的前提下,尽量采用慢的转动速度,一般小喷头为1分钟至2分钟转1圈,中喷头3分钟至4分钟转1圈,大喷头5分钟至7分钟转1圈。
3.机组的保养。
①对机组松动部位应及时紧固。
②对各润滑部位要按时润滑,确保润滑良好和运转正常。
③机组的动力机、水泵的保养,应按有关使用说明书进行。
④机组长时间停止使用时,必须将泵体内的存水放掉,拆检水泵、喷头,擦净水渍,涂油装配,将进出口机件包好,停放在干燥的地方保存。管道应洗净晒干(软管卷成盘状),放置在阴凉干燥处。切勿将上述机件存放在有酸碱和高温的地方。
C. 喷灌设备是什么
(sprinkling equipment)
(卢希诚)
将水加压喷散成细小水滴的灌溉设备。是喷灌系统的主要组成部分。与地面灌水相比,喷灌具有省水、省工、保土、保肥、适应性强和便于实现机械化、自动化等优点。
喷灌产生于19世纪末,最早只用于喷灌草坪、园林花卉,以后用来喷灌苗圃和农作物。初期的喷灌都是固定管道式系统,管道为铸铁管。随着高效喷头、薄壁铝管、轻质塑料管和快速管接头等设备的应用,喷灌得到迅速发展。中国于50年代中期建立了第一批喷灌站,多为固定式,主要用以灌溉蔬菜。50年代末期研制了一些喷灌设备,并创造了山地自压喷灌方法。70年代,喷灌迅速发展,生产了苗圃和农作物用的多种类型的喷灌设备和移动式、旋转时针式等多种喷灌方式。
喷灌组成
由灌溉水源、喷灌设备和田间工程组成的灌溉设施,称为喷灌系统。喷灌设备通常由供水机械、输水管路和喷头三部分组成。按组成部分的安装和可移动程度分为固定式、半固定式和移动式。固定式喷灌设备固定不动,供水机械安置在水源处。输水管路的干管和支管一般是埋在地下,按一定距离在支管上安装竖管,喷头旋在竖管上。喷灌时,可开启全部喷头,也可分段开启。根据作业要求喷头可圆形或扇形喷灌。半固定式喷灌设备的支管可以移动,根据需要与干管上的预留阀门连结。移动式其设备都可移动。
喷灌机
由水泵、动力机、输水管道、喷头及其支持部分组成的整体机组。按其移动方式分自走式、机械移动式和人工移动式。按其作业方式分定点喷灌式和连续喷灌式。连续喷灌式的水量分布均匀,调节其移动速度,即可以改变灌水量。定点喷灌的水量分布不够均匀。喷灌机按喷头的数目分为单喷头和多喷头两类。按动力大小分为轻型(3~6马力)、小型(10~12马力)、中型(28~40马力)和大型(54马力以上)。
喷头
喷头的作用是将加压水流喷射到空中,散成细小水滴并均匀地洒布在它所及的灌溉面积上。性能良好的喷头,除要求其结构简单运转稳定可靠外,还必须有适当的喷灌强度和雾化程度,合理的水量分布和较低的能量消耗。喷头按其工作压力和射程的大小可分为低压喷头(近射程喷头)、中压喷头(中射程喷头)和高压喷头(远射程喷头)。按其结构特征和工作特点,可分固定式和旋转式。旋转式喷头又称为射流式喷头。它是使压力水流通过喷管及喷嘴形成一股集中射流射出,与此同时驱动机构使喷头绕铅垂轴线旋转,在空气阻力和粉碎机构的作用下,射流被粉碎成细小水滴,喷洒在喷头的四周,形成一个以射程为半径的圆形或扇形的洒水面积。根据驱动喷头旋转的方式又分为反作用式、叶轮式和摇臂式三种。林业上应用最普遍的是摇臂式喷头。固定式喷头也称散水式喷头或漫射式喷头,喷灌时喷头的所有部件都固定不动,喷出的水沿径向往外同时洒开,润湿面积成圆形或扇形。它的射程比旋转式喷头小,一般只有5~10米。雾化程度高,结构简单,工作可靠,多用在温室、菜地和公园。固定式喷头安装在行喷式喷灌机上,不但可以提高喷洒质量,而且能节约能量,适于林业苗圃中小粒种子的萌芽期的喷灌。
喷头按工作压力与射程分类表
水泵
其作用是给灌溉水增压,以保证喷头要求的工作压力。常用的水泵有离心泵,自吸离心泵,长轴井泵,深井潜水电泵等。
动力机
带动水泵的动力机,有电动机、柴油机、汽油机和拖拉机。动力机功率的大小,根据配套水泵的要求而定。下图为以柴油机为动力的喷灌设备。
以柴油机为动力的喷灌设备
喷灌技术的发展趋势是:采用低压喷灌;喷、滴灌结合起来进行灌溉;利用风力、太阳能、沼气等作为喷灌动力:采用慢喷灌、间歇喷灌、脉冲喷灌、细滴喷灌等喷洒技术,提高喷洒均匀度和雾化程度,以及降低喷灌强度;进一步研究扩大喷灌设备的综合利用,提高经济效益。
参考书目
施钧亮、窦以松、朱尧洲著:《喷灌设备与喷灌系统规划设计》,水利电力出版社,1979。
D. 微喷灌设备的使用安装形式有哪些
微滴灌设备在运用装置时依据喷灌灌灌水器的类型有不同的运用装置方式,大体能够分为三种,一是悬挂倒挂式微喷,二是地插插杆式微喷,三是地上多孔微喷带,那么这三种微喷灌设备的装置运用有什么区别呢,下面,灌溉为我们解说一下。
1、悬挂式微喷灌设备\倒挂式微喷灌设备,悬挂\倒挂式微喷灌设备望文生义,喷灌喷头是倒挂着的方式向下喷罐,因而悬挂\倒挂式微喷灌设备常用于温室大棚种植环境中,可快捷的将倒挂式喷头和大棚骨架结构结合,免去了从头架起倒挂喷头支撑物结构的作业量,且悬挂\倒挂式微喷灌设备用于温室大棚灌溉更能体现出节水灌溉设备的优势,有助于营建大棚小气候,保持空气湿度,可多方面促进作物的生长。农业灌溉悬挂\倒挂式微喷灌合适各类蔬菜、花卉、食用菌、扦插育苗,或许铁树、发财树、芭蕉等热带雨林植物。
2、插杆式微喷灌设备\地插式微喷灌设备,这类微喷灌设备需要将喷灌喷头垂直于地上固定,喷水口向上喷洒散开构成微喷灌作用。既能够用于温室大棚内,也能够用于室外,一般能够经过各类地插固定支架来固定,这种方式的微喷灌作用好,地埋喷头节水功能更高,也更便于保护。可广泛用于蔬菜、花卉、食用菌类、育苗育果等需求。
3、多孔式微喷带,微喷带是一种从本钱、铺设难度、施工工程量上都具有较大优势的微喷灌设备,但喷灌作用不如上面两种,不过也基本能满意巨大大都灌溉需求,因而也较为流行,微喷带通常为聚乙烯材质,两边经过激光进行开孔,园林灌溉作业时可经过开孔向管道两边喷灌,微喷带最大铺设长度到达100米,左右掩盖规模大概在3-10米,园林灌溉工程一个温室大棚通常只需一两根微喷带即可满意,本钱低、装置快捷,保护方就是微喷带无与伦比的优势。可用于草坪、花卉、果树、蔬菜、粮食等各类作物
E. 喷灌需要用哪些材料和设备每亩投入大约多少
喷灌
喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差,把具有一定压力的水喷到空中,散成小水滴或形成弥雾降落到植物上和地面上的灌溉方式。
设备
将有压水流通过喷头喷射到空中,呈雨滴状散落在田间及农作物上的农田灌溉设备。其灌溉用水可经水泵增压,也可利用高水位水源的自然落差。用水泵增压的喷灌设备包括动力机、水泵、输水管道和喷头等部分;利用自然落差的喷灌设备可不用动力机和水泵。
固定式喷灌系统
除喷头外,各组成部分在长年或灌溉季节均固定不动。干管和支管多埋设在地下,喷头装在由支管接出的竖管上。操作方便,效率高,占地少,也便于综合利用(如结合施肥、喷农药等)和实现灌溉的自动控制。但需要大量管材,单位面积投资高。适用于灌溉频繁的经济作物区(如蔬菜种植区)和高产作物地区。
半固定式喷灌系统
喷灌机、水泵和干管固定,而支管和喷头则可移动。移动的方式有人力搬移、滚移式,由拖拉机或绞车牵引的端拖式,由小发动机驱动作间歇移动的动力滚移式、绞盘式以及自走的圆形及平移式等。其投资比固定式喷灌系统少,喷灌效率较移动式喷灌系统高。常用于大田作物。
① 绞盘式喷灌机。由干管上的给水栓通过软管供水。有3种类型:一种是将钢索绞盘连同驱动绞盘用的动力机、喷头等装在喷灌车上,钢索的一端固定在地头牵引喷灌车前进;另一种是将钢索绞盘及其动力机置于地头,通过钢索牵引装有喷头的喷灌车前进;还有一种是将作为供水支管的软管卷绕在绞盘上,绞盘及喷头装在喷灌车或滑橇上,由软管牵引前进。水力驱动的绞盘式喷灌机是利用干管引来的高压水,通过水涡轮驱动绞盘作业,免去了动力机。
②圆形喷灌机和平移式喷灌机。均为多塔车自走式,即将装有许多喷头的薄壁金属支管支承在若干个可以自动行走的塔车上。各塔车都有一套调速、同步、安全控制和驱动系统,使整个支管系统在电力或水力驱动下,自动协调地作缓慢直线运动或绕其一端作回转运动。圆形喷灌机(图1)由中心枢轴处供水,支管长60~800米,转一圈的时间为8小时至7天,控制面积150~3000亩,自动化程度很高。但喷洒面积为圆形,为解决方形地块上四个边角地带的灌溉问题,有的装有角喷装置,即在支管的末端装设伸出喷杆或远射程喷头,当转到边角地带时自动接通。平移式喷灌机是通过软管由渠道或固定干管上的给水栓供水。由干管供水时,喷灌机行走一定距离后要移动软管,改接在下一个水栓上,因而自动化程度较低,但喷灌后不会留下边角。
移动式喷灌系统
除水源外,动力机、水泵、干管、支管和喷头等都是可以移动的,因而可在一个灌溉季节里在不同地块轮流使用,提高了设备利用率,并可节省单位面积投资,但工作效率和自动化程度低。常用的类型中,有的是动力机和水泵装在手推车或手架上的轻、小型喷灌机,其喷头装在轻便三角架上,通过软管同水泵连接;有的是将水泵同喷头装在手扶拖拉机上的小型喷灌机,由手扶拖拉机的动力输出装置驱动水泵作业;有的是装在大、中型拖拉机上的双悬臂式喷灌机。移动式喷灌系统适用于灌溉次数较少的大田作物和小块地段。
此外,在有条件的地区,还可发展自压喷灌。其优点是可以利用水的自然落差,不需动力机和水泵,设备简单,操作方便,使用成本低。
喷头种类
喷头是将有压水喷射到空中的部件。喷头的射程大小同水的压力高低直接相关。低压喷头工作压力为0.1 ~0.2兆帕,射程为5~14米,又称近射程喷头;中压喷头工作压力为0.2~0.5兆帕,射程14~40米,又称中射程喷头;高压喷头工作压力为0.5~0.8兆帕,射程在40米以上,又称远射程喷头。
常用的结构型式有单列和多列孔管式喷洒器,折射式、缝隙式和离心式固定喷头,以及摇臂式、叶轮式、垂直摆臂式、反作用式和全射流式旋转喷头等。
摇臂式
应用较广的一种。它是在喷管上方的摇臂轴上,套装一个前端设有偏流板(挡水板)和导流板的摇臂(图2)。压力水从喷管的喷嘴中喷出时,经偏流板冲击导流板,使摇臂产生切向运动力绕悬臂回转一角度,然后在扭力弹簧的作用下返回并撞击喷管,使喷管转一角度,如此反复进行,喷头即可作全圆周转动。
全射流
利用射流元件的附壁效应,将喷嘴作为射流元件,使水流偏离喷嘴中心轴线,从而形成水流对喷头的反作用力矩,推动喷头旋转。用换向器开闭射流元件控制孔,即可切换水流使喷头反转,实现扇形喷灌。
折射式
使喷嘴射出的水流,射到散水锥上被击散成薄水层向四周折射。是一种结构简单,没有运动部件的固定式喷头。有外支架式、内支架式和扇形喷洒式等类型。压力较低,广泛用于苗圃、花园的固定式灌溉系统和半固定式喷灌系统的自走式喷灌机上。
水泵
常用为卧式单级离心泵,扬程一般为30~90米。深井水源采用潜水电泵或射流式深井泵。如要求流量大而压力低,可采用效率高而扬程变化小的混流泵。移动式喷灌系统多采用自吸离心泵或设有自吸或充水装置的离心泵,也使用结构简单、体积小,自吸性能好的单螺杆泵。
管道及附件
喷灌设备的管道系统包括固定管道系统和移动管道系统两类。固定管道系统与建筑工地和水利工程使用的管道系统相同,常用有铸铁管、普通钢管、预应力或自应力钢筋混凝土管、石棉水泥管及塑料管等,多数埋设于地下。
移动管道系统是喷灌专用的管道系统,常用镀锌薄壁钢管、铝合金薄壁管和塑料管。镀锌薄壁钢管重量较轻而强度较高,能经受碰撞,防蚀耐磨,使用寿命较长,带有双挂钩球形或其他形式的快速接头,以及S 形连接管、弯管接头、三通、支承架管附件。
铝合金薄壁管具有重量轻、强度高、耐腐蚀、使用寿命长、材料能回收等特点,但成本较高,弹性较差,不易修补。配有双挂钩球形、单挂钩承扦式等快速接头及S形连接管、给水栓等成套附件。
用于喷灌设备的塑料管品种很多,常用的有聚氯乙烯硬(软)管、高压聚乙烯半软管、改性聚丙烯硬管、钙塑聚乙烯硬管、维塑软管等。制造工艺简单,有一定的柔性,可适应地形变化,管壁光滑、耐腐蚀性好,重量轻,使用方便;但易受温度影响及易受紫外线辐射而老化。
硬塑料管一般适用于地下埋设的固定管道系统;软塑料管以维塑软管居多,在轻、小型喷灌机上获得广泛应用,其工作压力一般为0.4~0.5兆帕,多采用内转环式或旋扣式快速接头。
投入资金/每亩
常规施工:800-1000元/亩。
但具体要根据喷灌形式和材料种类决定。喷灌分为固定式和半固定式喷灌等多种方式,材料种类有:PE、UPVC,铝管、软带等。所以纯粹的说一亩地多少钱无法确定。
F. 怎样布设全固定管道式喷灌系统
喷灌田间工程包括:固定式喷灌的管道布置及埋藏、其他喷灌系统的输水渠道(或暗管)、抽水点(或给水栓)、机行道路等的规划施工。
田间管道系统的布置,在规划设计中,应作如下考虑:
1. 干管应沿主坡方向,在地形较平坦的地区,支管应与干管垂直,并尽量沿等高线方向布置。
2. 支管应按已确定的喷头组合形式布置,并尽量与作物耕作方向一致;与园田化规划相结合。这样,可减少竖管对机耕作业的影响。
3. 在经常刮风的地区,布置支管要与主风方向相垂直,要加密支管上的喷头间距,以补偿由于风造成喷头横向射程的缩短。
4. 支管不可太长。为了使同一支管上的各个喷头喷水量比较均匀;其工作压力接近一致。支管上首末喷头之间的水力损失,不超过喷头工作压力的20%;相应工作流量约差10%。
5. 泵站应布置在整个喷灌区域的中心,以减少管道输水的水力损失。对于移动式喷灌机组,田间渠道、集水井的布置,与地面灌溉相同。
6. 喷灌系统根据分片轮喷的要求,设置控制设备,一般在每条支管上应装有闸阀或球阀。
G. 一亩地喷灌安装得多少钱
常规施工:800-1000元/亩。
但具体要根据喷灌形式和材料种类决定。喷灌分为固定式和半固定式喷灌,材料种类有:PE、UPVC,铝管、软带等。所以纯粹的说一亩地多少钱无法确定。详情可咨询杨凌金园现代农业。
H. 如何对半固定管道式喷灌系统进行施工和安装
喷灌系统的管材分为主管、支管、立管、毛管,用途不同材质也不同:1、主管即主管路,一般用U-PVC,也有用PE材质的。2、支管--有¢76×6m的铝合金管材、及锦纶软带或消防带。3、立管--支撑并安装喷头的管材,一般用DN20~25的镀锌管。4、毛管--内孔为¢1~3的PE管材,只用于果园的滴灌。
I. 草坪喷灌系统有几种方式
根据草坪喷灌系统中设备是否移动分为移动式、固定式和半固定式3种喷灌系统。
(1)移动式喷灌系统
主要有手推式喷灌机、手抬式喷灌机、拖拉机悬挂式喷灌机、拖拉机牵引式喷灌机、滚移式喷灌机、纵拖式喷灌机、卷盘式喷灌机、平移式喷灌机等。其中手推式、手抬式、拖拉机悬挂式等轻型喷灌机应用较广。
①手推式喷灌机。水泵与动力机安装在小推车上,工作时由人员推动小车移动喷灌,如图7-17所示。
图7-17 手推式喷灌机的结构
②手抬式喷灌机。水泵与动力机安装在机架上,可由两人抬着移动喷灌,如图7-18所示。

图7-24 固定式喷灌系统
(3)半固定式喷灌系统
干管固定不动,多埋在地下,采用固定泵站供水,或直接利用自然水头。支管、竖管和喷头可以移动,与干管的预留阀门连接,如图7-25所示。
图7-25 半固定式喷灌系统