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喷灌技术

   日期:2015-08-23     来源:极速五分十一选五—5分排列3    作者:极速五分十一选五—5分排列3    浏览:1702    评论:0    
核心提示:  喷灌有显著的省水、省工、少占耕地、不受地形限制、灌水均匀和增产等效果,属先进的田间灌水技术。与明渠输水的地面灌溉相比

  喷灌有显著的省水、省工、少占耕地、不受地形限制、灌水均匀和增产等效果,属先进的田间灌水技术。与明渠输水的地面灌溉相比,喷灌节水30%~50%,粮食作物增产10%~20%,经济作物增产20%~30%,蔬菜增产1~2倍。但喷灌也有一定的局限性,如作业受风影响,高温、大风天气不易喷洒均匀,喷灌过程中的蒸发损失较大等,而且喷灌的投资比一般地面灌水方法投资要高。茶园、露地蔬菜等且用固定式喷灌,大田作物可用机组式喷灌或移动(管道)式喷灌系统。

  需注意的是,目前看来果树一般不适且用喷灌而且用微灌,因为喷灌容易击落果树花和幼果;喷灌难于结合施肥,而微灌容易做到这一点;喷灌投资一般高于微灌;微灌比喷灌更节水;微灌灌水量能更精确控制,确保灌水适时适量。当然微灌也有需要注意的缺点:对管理人员责任心要求更高,要防止或及时排除灌水器堵塞。

  设计资料:

  1.喷灌系统的分类与选型

  喷灌系统分管道式喷灌系统和机组式喷灌系统两大类。

  (1)管道式喷灌系统

  管道式喷管系统分固定式、移动式和半固定式三类。固定式喷灌系统除竖管(也叫立管)外干管、支管都埋于地下,并有固定的首部枢纽(泵房、水泵、动力机等),这种喷灌系统投资较高,但管理比较方便;移动喷灌系统的所有管道都可移动作业,且水泵与动力机也是可以移动的,移动式喷灌系统可在不同田块移动作业,因此单位面积投资较低,其缺点是管理操作劳动强度较大;半固定式喷灌系统枢纽和主干管固定,支管和竖管可移动作业,半固定式的优缺点介与前两者之间。

  目前看来,固定式喷灌系统应用最普遍。一般的经济作物,如蔬菜、果树、花草等都宜选用固定式喷灌系统。北方一些地区大田喷灌常选用移动式喷灌系统(铝合金管道)。半固定式喷灌系统应用最少。

  (2)机组式喷灌系统

  机组式喷灌系统类型很多,按大小分可分为轻型、小型、中型和大型喷灌机系统。南方地区河网较密,宜选用轻型(手抬式)、小型喷灌机(手推车式),少数情况下也可选中型喷灌机(如绞盘式喷灌机)。北方田块较宽阔,根据水源情况各种类型机组都有适用的可能性。但对大型农场,则宜选大、中型喷灌机,大中型喷灌机工作较率较高。

  2.喷头的分类与选型

  喷头按工作压力分有低压喷头、中压喷头和高压喷头三种。低压喷头指工作压力小于20kPa的喷头,中压喷头指压力工作压力为200~500kPq的喷头,工作压力大于500kPa的称为高压喷头。高压喷头很少用到。中压喷头用得最多,一般大田作物喷灌都用中压喷头。对于苗圃、幼嫩蔬菜或城市中的草地、花卉常用低压喷头。

  目前用得较多的国产喷头有ZY喷头、PY型、PYS型等喷头。进口喷头有美国的雨鸟、以色列的雷欧喷头等。目前国产喷头质量已达到较高水平,而且价格明显低于进口喷头,因此一般情况下宜采用国产喷头。如果您资金比较充裕,则选择进口喷头也是适宜的。

  3.喷灌技术要素之一:喷灌雾化指标

  初步选择喷头后应进行雾化指标校核。

  雾化指标(Pd)计算公式为:

  Pd=100Hp/d

  式中:Hp为喷头的工作压力(kPa);d为喷嘴直径(mm)。

  设计雾化掼标应满足下表要求:

  种 类

  Pd

  蔬菜及花卉

  4000-5000

  粮食作物、经济作物及果树

  3000-4000

  牧草、饲料作物、草坪及绿化林木

  2000-3000

  4.喷灌技术要互之二:喷灌均匀度

  规范规定:“在设计风速下,喷灌均匀系数不应低于75%,但对于行喷式喷灌系统,不应低于85%。”在实际设计中,喷灌均匀度是通过合理确定喷头组合间距而实现的。国产喷头可按根据“射程间距”比来计算合理的组合间距,即按下表确定喷头组合间距:

  设计风速

  喷头组全间距

  等间距布置

  垂直于风向

  平行于风向

  0.3-1.6

  R

  1.3R

  (1.1~1.0)R

  1.6-3.4

  (1-0.8)R

  (1.3-1.1)R

  (1.0~0.9)R

  3.4-5.4

  (0.8-0.6)R

  (1.1-1)R

  (0.9-0.7)R

  注:R为喷头的设计射程。当支管方向与风向成45度角时按等间距布置确定组合间距。

  5.喷灌技术要素之三:喷灌强度

  规范规定,喷灌系统设计喷灌强度不得大于土壤的允许喷灌强度。当地面坡度大于5%时,允许喷灌强度应进行折减。

  各类土壤的允许喷灌强度:

  土壤类别

  允许喷灌强度(mm/h)

  土壤类别

  允许喷灌强度(mm/h)

  砂土

  20

  壤粘土

  10

  砂壤土

  15

  粘土

  8

  壤土

  12

  注:有良好覆盖时,表中数值可提高20%。

  坡地允许喷灌强度降低值:

  地在坡度(%)

  允许喷灌强度降低(%)

  地面坡度(%)

  允许喷灌强度降低(%)

  5-8

  20

  13-20

  60

  9-12

  40

  >20

  75

  6.灌水定额与灌水周期

  (1)灌水定额计算

  式中:m为灌水定额(mm);H为计划湿润层深(m);γ为土壤容重(g/cm3);η为喷灌水利用系数;β1、β2分别为适宜土壤含水率上限、下限(重量百分比)。注意若田间持水率为12%,则应用12%或0.12代入上式,不能以12代入上式。

  喷灌水利用系数按以下范围选取:

  风速低于3.4m/s,η=0.8-0.9

  风速为3.4~5.4m/s,η=0.7-0.8

  湿润地区取大值,干旱地区取小值。

  (2)灌水周期计算

  式中,T为灌水周期(d);e为需水高峰期日平均需水量(mm/d)。

  7.管道水力计算

  (1)管道沿程水头损失

  式中,hf为沿程水头损失(m);Q为流量(m3/h);d为管道内径(mm);L为管长(m);f为摩阻系数;m为流量指数;b为管径指数。

  f、m、b取值表

  管 材 f m b

  混凝土管或钢筋混凝土管 n=0.013 1.312×106 2.00 5.33

  n=0.014 1.516×106 2.00 5.33

  n=0.015 1.749×106 2.00 5.33

  旧钢管、旧铸铁管 6.25×105 1.90 5.10

  石棉水泥管 1.455×105 1.85 4.89

  硬塑料管 0.948×105 1.77 4.77

  铝管、铝合金管 0.861×105 1.74 4.74

  多孔管支管的沿程水头损失应在上式基础上再乘以多口系数。多口系数可计算也可查表。

  (2)管道局部水头损失计算

  计算公式为:

  式中,ζ为局部阻力系数;v为流速(m/s);g为重力加速度(9.81m/s2)

  建议采用本站在线计算进行管道水力计算(见首页)。

  (注:支管管径应满足:支管上首末喷头处工作压力之差应小于喷头设计工作压力的20%)

  8.系统流量与扬程

  系统流量即为同时工作的喷头的总流量。系统扬程按下式计算:

  式中,Zd为典型喷头处地面高程;Zs水源水面高程;hs地面至喷头进口以下0.2m处的高度。

 
标签: 技术 喷灌
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