噴灌技術(shù)淺析

張樂元，張小娜

（1.運(yùn)城市水務(wù)局，山西 運(yùn)城 044000；2.運(yùn)城市水利勘測設(shè)計(jì)研究院，山西 運(yùn)城 044000）

噴灌技術(shù)淺析

張樂元1，張小娜2

（1.運(yùn)城市水務(wù)局，山西 運(yùn)城 044000；2.運(yùn)城市水利勘測設(shè)計(jì)研究院，山西 運(yùn)城 044000）

噴灌技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)有效、技術(shù)成熟的先進(jìn)灌溉技術(shù)，與其他灌溉技術(shù)相比極具優(yōu)越性，在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。介紹了噴灌技術(shù)的特點(diǎn)，噴灌系統(tǒng)的組成、分類和發(fā)展噴灌應(yīng)注意的事項(xiàng)，對(duì)噴灌技術(shù)的進(jìn)一步研究推廣具有一定的參考價(jià)值。

節(jié)水灌溉；噴灌技術(shù)；農(nóng)業(yè)灌溉

噴灌是利用機(jī)械和動(dòng)力設(shè)備把水加壓，將有壓水送到灌溉地段，通過噴灑器（噴頭）噴射到空中散成細(xì)小的水滴，象降雨一樣均勻地灑落在地面，濕潤土壤并滿足作物需水要求的一種灌溉方式[1]。噴灌作為一種機(jī)械化高效節(jié)水灌溉技術(shù)，由于其獨(dú)特的優(yōu)越性，日益受到人們的重視，在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。

1 關(guān)于噴灌

1.1 噴灌的優(yōu)點(diǎn)

一是節(jié)約用水。噴灌可以控制噴水量，噴水量分布的均勻程度較高，可有效避免地表徑流和深層滲漏損失。由于噴灌有一套專門的管道出水，在輸水過程中，幾乎沒有漏水和滲水損失現(xiàn)象，所以水利用系數(shù)高。一般比地面灌溉節(jié)約用水30%～50%[2]，節(jié)省的水量可用于發(fā)展灌溉面積。二是提高產(chǎn)量。噴灌可采用較小的灌水定額對(duì)作物進(jìn)行灌溉，便于嚴(yán)格控制土壤水分含水率及灌水深度，有利于作物生長。同時(shí)可調(diào)節(jié)田間小氣候，增加近地表層的空氣濕度，為作物創(chuàng)造良好的生長條件。三是適應(yīng)性強(qiáng)。噴灌適應(yīng)于各種場所大田作物、溫室、大型牧場、大型農(nóng)場、城市園林、運(yùn)動(dòng)場、水景工程。各種土壤和地形均可采用噴灌技術(shù)。四是節(jié)省工時(shí)。噴灌可實(shí)現(xiàn)高度的機(jī)械化，尤其是采用自動(dòng)控制的大型噴灌機(jī)組成噴灌系統(tǒng)，可節(jié)省大量勞動(dòng)力。噴灌取消了田間輸水毛渠農(nóng)渠，又可結(jié)合施入化肥和農(nóng)藥，減少了勞動(dòng)量。

1.2 噴灌的缺點(diǎn)

一是風(fēng)力影響大。當(dāng)風(fēng)速大于5.5m/s（相當(dāng)于四級(jí)風(fēng)）時(shí)，就能吹散雨滴，增加水量損失。風(fēng)力還會(huì)改變水舌形狀和噴射距離，降低噴灌均勻性，在氣候干燥時(shí)，蒸發(fā)損失增大，降低效果。

二是投資費(fèi)用高。噴灌投資費(fèi)用高于其他地面灌溉工程，且主要是設(shè)備現(xiàn)金投資。設(shè)備的損耗主要是銹蝕、老化等自然損耗。

2 噴灌系統(tǒng)組成和分類

2.1 組成

噴灌系統(tǒng)是由水源取水并輸送、分配到田間進(jìn)行噴灑灌溉的水利工程設(shè)施，按其設(shè)備組成可分為管道式和機(jī)組式兩大類。一個(gè)完整的管道式噴灌系統(tǒng)一般應(yīng)包括水源、機(jī)泵、壓力管道和田間噴灌設(shè)備。

噴灌水源要符合灌溉水質(zhì)要求，除高含沙水及一些劣質(zhì)水質(zhì)外，河流、渠道、庫塘和井泉等都可作為噴灌水源。

噴灌系統(tǒng)常采用離心泵、潛水泵、深井泵等作為提水加壓工具，其配備的動(dòng)力可由電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)等提供，配套功率根據(jù)水泵要求確定。

噴灌使用有壓水，一般采用壓力管道進(jìn)行輸配水。噴灌管道一般分為干管、支管兩級(jí)，干管起輸配水作用，支管為工作管道。

田間噴灌設(shè)備包括噴頭、豎管、支架等。噴頭是噴灌專用設(shè)備，豎管是連接支管和噴頭的專用管道，其高度要滿足作物生長需要，支架主要用于支撐豎管、減少豎管及噴頭的震動(dòng)。

2.2 分類

按照管道可移動(dòng)程度，噴灌系統(tǒng)分為固定式、半固定式和移動(dòng)式。

固定式噴灌的干支管全部固定不動(dòng)，田間噴灌設(shè)備固定或移動(dòng)。這種方式運(yùn)行管理方便，工作效率高，易于保證噴灌質(zhì)量，但系統(tǒng)所需管材量大、投資高，目前多用于經(jīng)濟(jì)作物灌溉及所需灌溉次數(shù)多、勞動(dòng)力價(jià)值高的地區(qū)。對(duì)地形復(fù)雜的丘陵地區(qū)，由于管道移動(dòng)不便，故多采用固定式噴灌。

半固定式噴灌干管固定，支管及噴頭移動(dòng)的系統(tǒng)稱為半固定式。當(dāng)支管在一個(gè)位置噴灑完畢后，就移動(dòng)到下一個(gè)灌水位置。因此整個(gè)系統(tǒng)可減少支管及噴頭數(shù)量，設(shè)備費(fèi)用減少，但相應(yīng)增加了勞動(dòng)強(qiáng)度及運(yùn)行管理難度。

移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)分為移動(dòng)管道式噴灌系統(tǒng)和噴灌機(jī)組。移動(dòng)管道式噴灌系統(tǒng)除水源、機(jī)泵外，其余各級(jí)管道和噴頭等均能移動(dòng)，可在不同地塊輪流使用，從而提高了管道及噴灑設(shè)備的利用率，降低了系統(tǒng)投資，但拆裝管道及設(shè)備的勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作條件差。機(jī)組式噴灌系統(tǒng)以噴灌機(jī)為主要設(shè)備，具有集成度高、配套完整、機(jī)動(dòng)性好、設(shè)備利用率高和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，適宜在農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度高的地區(qū)使用。

3 注意事項(xiàng)

3.1 因地制宜、尊重科學(xué)

發(fā)展噴灌一定要從各地的實(shí)際出發(fā)，充分考慮各地噴灌發(fā)展的實(shí)際情況，量力而行，在發(fā)展規(guī)模和速度上更要因地制宜，科學(xué)規(guī)劃[3]，按經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事，使噴灌技術(shù)充分發(fā)揮其節(jié)水增產(chǎn)效益。

3.2 統(tǒng)一規(guī)劃、合理選型

噴灌工程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，必須進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃。噴灌系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用及灌溉保證率的要求較高，因此水源必須有保證。在一定區(qū)域內(nèi)發(fā)展噴灌，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、水源和現(xiàn)有的水利工程狀況、種植結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)條件、管理水平等確定噴灌的規(guī)模和優(yōu)先順序。在渠灌區(qū)發(fā)展噴灌，應(yīng)考慮噴灌和地面灌溉在灌水定額和灌水周期上的差異，綜合評(píng)價(jià)修建調(diào)蓄建筑物的必要性和可行性，在已建節(jié)水灌溉工程的基礎(chǔ)上改建噴灌工程，應(yīng)充分考慮其必要性和經(jīng)濟(jì)性。選用各類噴灌機(jī)發(fā)展噴灌時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮供水系統(tǒng)和田間配套工程，否則難以發(fā)揮效益。

3.3 強(qiáng)化管理、提高效益

管理工作是噴灌工程的重要環(huán)節(jié)，只有加強(qiáng)對(duì)噴灌設(shè)備的管理、使用、保養(yǎng)和維修，使噴灌技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有作用，才能確保作物的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。噴灌工程的管理主要包括工程管理、用水管理、財(cái)務(wù)管理。工程管理的主要任務(wù)是對(duì)水源和泵站工程、輸水管道工程、附屬工程進(jìn)行檢查、維修等，確保噴灌工程的正常運(yùn)行。用水管理的任務(wù)是依據(jù)水源的供水情況，編制噴灌計(jì)劃和作業(yè)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植的高效用水，達(dá)到節(jié)水、增產(chǎn)、保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的目的。財(cái)務(wù)管理的中心任務(wù)是對(duì)供水成本和水費(fèi)收入的管理，加強(qiáng)對(duì)成本費(fèi)用的控制，監(jiān)督各項(xiàng)開支的合理性和合法性。

[1]王國豐.噴灌技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展建議[J].黑龍江水利科技，2006,3:222-223.

[2]王新澤.噴灌技術(shù)存在的問題及建議 [J].甘肅科技縱橫，2007,36（2）:74-75.

[3]李桂娥.淺析我國噴灌技術(shù)的發(fā)展對(duì)策 [J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)

學(xué)報(bào)，2005,4（4）:415-417.

S275.5

C

1004-7042（2011）08-0042-02

張樂元（1986-），男，2010年畢業(yè)于太原理工大學(xué)水力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)專業(yè)，助理工程師。

2011-06-08；

2011-07-11