淺議噴灌工程設(shè)計方案、功能及特點

謝春光

噴灌可以在不同程度上實現(xiàn)自動化，但受投入及其他因素制約，我國目前全自動噴灌為數(shù)不多，大多是將勞動強度大、重復(fù)次數(shù)多的工作予以自動控制的半自動化噴灌。我省在90年代初也建成部分半自動噴灌試點，但總體看技術(shù)不成熟，穩(wěn)定性差，實用性差，不便操作。

1.噴灌工程設(shè)計方案

1.1噴灌工程

（1）管道布置。示范區(qū)噴灌工程干支管采用魚骨狀布置。干管長150～200m，支管長120～150m。

（2）噴頭布置。噴頭布置采用18m×24m（南北向24m，東西向18m）的矩形布置方式，噴頭選用ZY2—7.0/3.1的中壓噴頭，射程19.1m，流量3.83m3/h，噴灌強度8.9mm/h。設(shè)計輪灌周期4～6d，持續(xù)噴灌時間36h，單井控制面積3～7.3hm2，灌水定額35m3。

（3）水泵選型。根據(jù)單井出水量和地下水位情況，水泵選用200QJ32—64/4潛水泵，流量位32m3/h，揚程64m，電機組功率為11kW，水泵安裝深度18m。

（4）干、支管直徑的確定。根據(jù)噴頭工作壓力和實測管道長度及流量，查管道沿程水頭損失諾模圖，考慮到各轉(zhuǎn)點處的局部水頭損失，選用干管直徑為?110mm；支管則以最長支管的流量及長度根據(jù)多孔出流管流水力計算公式，計算確定支管直徑為?63mm。管材選用聚氯乙烯工程塑料管材。

（5）管件及噴頭立桿配置。管道的連接管件采用熱鍍鋅鋼管進行加工，噴點出地管為出地三通一體化，加裝生產(chǎn)的快速方便插座，與快速立桿（帶支架，架高1.5m）、噴頭實現(xiàn)快速安裝。

（6）管網(wǎng)的安全裝置。為減少管網(wǎng)系統(tǒng)在開關(guān)機時管道內(nèi)所產(chǎn)生的水錘壓力，每個管網(wǎng)系統(tǒng)在干管的首端和末端均安裝一個自動進、排氣閥，同時在干管首端安壓力表一只，以便監(jiān)控；示范場還在干管上加裝了一塊雙觸點壓力表，利用控制電纜接入控制器多余站接口，在管道內(nèi)壓超限時造成短路，直接由控制器停機報警。另外，每個管網(wǎng)都在干管上裝一個排污閥，一是管道安裝后和長期停灌啟用時沖洗管道，一是當(dāng)氣溫低于零度時排空管道內(nèi)余水以防凍脹。

1.2控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由控制器、控制電纜、電磁閥或中間繼電器組成（可選配測墑用的濕度傳感器）。由于控制器無法直接控制水泵，需通過中間繼電器進行電氣控制，故需裝配一臺低壓配電柜安裝交流接觸器控制水泵開啟與關(guān)停?？刂破鬟x用ESP—LX系列控制器。電磁閥選用200PGA50先導(dǎo)式常閉電磁閥?？刂齐娎|根據(jù)控制器與電磁閥輸出和工作電壓要求，選用1.5mm2雙層絕緣銅芯塑料軟地埋線作控制電纜，接頭按防水要求焊接包扎，再用?50薄壁PVC下水管作套管保護。

2.功能及特點

2.1功能

（1）系統(tǒng)具有4個獨立、完整日程表的噴灌程序和1個滴灌程序，各個噴灌程序均可以按一種或四種循環(huán)周期運行。

（2）可以按灌水量的百分比運行上述程序，噴水百分比可設(shè)置為0%～300%之間。

（3）預(yù)定好某一日為噴灌時間后，由于雨天的影響，可以設(shè)置雨天推遲，推遲程序開始運行時間，推遲時間范圍為1～14d。

（4）每個程序在每個工作日最多可以有6個開始時間。

（5）每站工作噴灌的時間0～9h之間可任意調(diào)節(jié)。

（6）既可以自動運行程序，也可人工方式啟動程序。

（7）控制器可與濕度傳感器連接，根據(jù)土壤濕度情況自動運行或關(guān)閉設(shè)置程序。

（8）控制器內(nèi)設(shè)置有回路斷電器，如發(fā)現(xiàn)某站短路或接地后，控制器短路指示燈閃亮，控制器關(guān)閉所有操作并會自動報警和斷開輸出（鎖死關(guān)機）。

（9）具有過（欠）壓保護報警功能。

（10）可運行試驗程序，完成每站噴灑時間為2min的試驗，便于系統(tǒng)調(diào)試。

2.2特點

噴灌的主要特點是自動化程度高、噴灌方便、保證率高，可減少勞力投入，大大減少人們的勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。示范區(qū)噴灌由于需要換裝立桿噴頭，每人每天裝收一次需4～5h，可完成2.3～2.7hm2的灌溉任務(wù)，比漫灌工效提高4～6倍，工作時間減省一半以上；示范場噴灌不用換裝立桿噴頭，5.7hm2耕地1人實際工作時間不超過1h，36h即可全部噴灌結(jié)束。 [科]