(sprinkling equipment)
(盧希誠)
將水加壓噴散成細小水滴的灌溉設備。是噴灌系統的主要組成部分。與地面灌水相比,噴灌具有省水、省工、保土、保肥、適應性強和便於實現機械化、自動化等優點。
噴灌產生於19世紀末,最早只用於噴灌草坪、園林花卉,以後用來噴灌苗圃和農作物。初期的噴灌都是固定管道式系統,管道為鑄鐵管。隨著高效噴頭、薄壁鋁管、輕質塑料管和快速管接頭等設備的應用,噴灌得到迅速發展。中國於50年代中期建立了第壹批噴灌站,多為固定式,主要用以灌溉蔬菜。50年代末期研制了壹些噴灌設備,並創造了山地自壓噴灌方法。70年代,噴灌迅速發展,生產了苗圃和農作物用的多種類型的噴灌設備和移動式、旋轉時針式等多種噴灌方式。
噴灌組成
由灌溉水源、噴灌設備和田間工程組成的灌溉設施,稱為噴灌系統。噴灌設備通常由供水機械、輸水管路和噴頭三部分組成。按組成部分的安裝和可移動程度分為固定式、半固定式和移動式。固定式噴灌設備固定不動,供水機械安置在水源處。輸水管路的幹管和支管壹般是埋在地下,按壹定距離在支管上安裝豎管,噴頭旋在豎管上。噴灌時,可開啟全部噴頭,也可分段開啟。根據作業要求噴頭可圓形或扇形噴灌。半固定式噴灌設備的支管可以移動,根據需要與幹管上的預留閥門連結。移動式其設備都可移動。
噴灌機
由水泵、動力機、輸水管道、噴頭及其支持部分組成的整體機組。按其移動方式分自走式、機械移動式和人工移動式。按其作業方式分定點噴灌式和連續噴灌式。連續噴灌式的水量分布均勻,調節其移動速度,即可以改變灌水量。定點噴灌的水量分布不夠均勻。噴灌機按噴頭的數目分為單噴頭和多噴頭兩類。按動力大小分為輕型(3~6馬力)、小型(10~12馬力)、中型(28~40馬力)和大型(54馬力以上)。
噴頭
噴頭的作用是將加壓水流噴射到空中,散成細小水滴並均勻地灑布在它所及的灌溉面積上。性能良好的噴頭,除要求其結構簡單運轉穩定可靠外,還必須有適當的噴灌強度和霧化程度,合理的水量分布和較低的能量消耗。噴頭按其工作壓力和射程的大小可分為低壓噴頭(近射程噴頭)、中壓噴頭(中射程噴頭)和高壓噴頭(遠射程噴頭)。按其結構特征和工作特點,可分固定式和旋轉式。旋轉式噴頭又稱為射流式噴頭。它是使壓力水流通過噴管及噴嘴形成壹股集中射流射出,與此同時驅動機構使噴頭繞鉛垂軸線旋轉,在空氣阻力和粉碎機構的作用下,射流被粉碎成細小水滴,噴灑在噴頭的四周,形成壹個以射程為半徑的圓形或扇形的灑水面積。根據驅動噴頭旋轉的方式又分為反作用式、葉輪式和搖臂式三種。林業上應用最普遍的是搖臂式噴頭。固定式噴頭也稱散水式噴頭或漫射式噴頭,噴灌時噴頭的所有部件都固定不動,噴出的水沿徑向往外同時灑開,潤濕面積成圓形或扇形。它的射程比旋轉式噴頭小,壹般只有5~10米。霧化程度高,結構簡單,工作可靠,多用在溫室、菜地和公園。固定式噴頭安裝在行噴式噴灌機上,不但可以提高噴灑質量,而且能節約能量,適於林業苗圃中小粒種子的萌芽期的噴灌。
噴頭按工作壓力與射程分類表
水泵
其作用是給灌溉水增壓,以保證噴頭要求的工作壓力。常用的水泵有離心泵,自吸離心泵,長軸井泵,深井潛水電泵等。
動力機
帶動水泵的動力機,有電動機、柴油機、汽油機和拖拉機。動力機功率的大小,根據配套水泵的要求而定。下圖為以柴油機為動力的噴灌設備。
以柴油機為動力的噴灌設備
噴灌技術的發展趨勢是:采用低壓噴灌;噴、滴灌結合起來進行灌溉;利用風力、太陽能、沼氣等作為噴灌動力:采用慢噴灌、間歇噴灌、脈沖噴灌、細滴噴灌等噴灑技術,提高噴灑均勻度和霧化程度,以及降低噴灌強度;進壹步研究擴大噴灌設備的綜合利用,提高經濟效益。
參考書目
施鈞亮、竇以松、朱堯洲著:《噴灌設備與噴灌系統規劃設計》,水利電力出版社,1979。