提高喷灌系统建设促进农田水利事业发展
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摘 要：从多年的生产过程中可见，我国的水资源并不丰富，北方地区更加缺乏。随着工农业生产和国民经济的发展，水资源将更趋紧张，因此，发展节水灌溉势在必行，这是我国农田水利事业发展的战略重点。管道灌溉系统正是由于省水这一主要优势而迅速发展起来的，在我国有着广阔的发展前景。
关键词：喷灌系统；类型；提高效率；途径
中图分类号：S274.2 文献标识码：A
喷灌系统是从水源取水并输送、分配到田间，实行喷洒灌溉的水利设施。由水源工程、输配水渠道或管道和喷洒机具等3部分组成。水源工程在灌溉季节内能保证供给作物需要且符合水质要求的河流、渠道、塘库、井泉等均可作为喷灌水源。为使喷灌水流具有一定的压力，在没有自然水头可利用时，必须用水泵加压，同时配备柴油机、拖拉机、电动机或汽油机等动力设备。加上管道的一系列组成部件，同时为了利用喷洒设施施肥和喷洒农药，还配置肥、药贮存器存罐及注入装置，其作用是将有压水流按灌溉要求输送并分配到田间各个喷水点。要求喷灌质量的重要部件就是喷头，它是喷灌的专用设备，其作用是把管道中有压力的集中水流分散成细小的水滴，并均匀地散布到田间。喷灌系统可以提高灌溉水的利用率和节约灌溉用水量的工程形式，各灌区应根据当地的自然、经济等条件，因地制宜地选择喷灌系统的类型。
2 喷灌系统的分类
管道式喷灌系统根据喷洒设备在灌溉季节可移动的程度不同，又可分为固定式、半固定式和移动式3类。
2.1 固定管道式灌河系统
除喷头外，所有各组成部分在整个灌溉季节甚至常年都是固定不动的喷灌系统称为固定式。这种形式的缺点是，喷灌设备常年只能在一块地上使用，单位面积设备投资高，设备利用率低，管材用量大，固定在田间的竖管对机耕及其他农业操作有一定的影响。优点是使用操作方便，管理用工少，便于实现自动化控制，生产效率高，工程占地少，易于保证喷洒质量，便于结合施肥和喷洒农药。适用于地面坡度较陡的山丘区，有自然水头可供利用的地区，灌水次数频繁的蔬菜或经济作物区，以及城市园林、花卉、绿地的喷灌。
2.2 半固定管道式喷灌系统
由固定的加压泵站或压力池，固定的输水干管和可移动的支管、竖管及喷头构成的喷灌系统称为半固定管道式喷灌系统。这种形式在干管的适当位置上安装一定数量的给水栓。一条支管在某位置喷洒完毕后，用人工移至下一个位置，打开给水栓供水继续喷洒。一般每个轮灌区配备2～3条支管即可。这种系统由于支管可以轮流使用，节省了管材，降低了造价，但移动支管时工作条件差，劳动强度大。改进的办法是机械移动支管，移动的方式有滚移式、平移式和纵托式等。这种系统的设备用量、投资造价和管理运用条件介于固定式和移动式之间，是目前比较实用的重点发展形式。
2.3 移动管道式喷灌系统
该喷灌系统除水源外，泵机、管道和喷头都是可以移动的。在一个点灞完后，移动至下一个喷水点继续喷洒。井灌区也可在井泵的出水口处安装管道和喷头，伸入田间，直接抽井水喷洒。这种系统节省管材，设备利用率高，单位面积投资少，使用灵活机动，但机组移动频繁，劳动强度大，需要较多的田间渠道和道路，占地较多，还可能损坏部分作物，另外设备受机械振动影响大。
3 提高喷灌系统效率的途径
3.1 选择适当的高压喷头和喷洒支管的管径
研究发现，原低压管道灌溉工程中的井中扬水管和田问输水管的损失比大于喷灌系统灌溉工程中相同管道的损失比。因此可以说，在低压管道输水灌溉工程改造中，将高压喷头的喷灌设备装置于田间输水管上，可提高井中扬水管和田间输水管的管道效率。而喷洒支管的管径与喷头设计工作压力成反比，因此，喷洒支管的管径和喷头设计工作压力的选择，只有通过技术经济分析才能确定。
3.2 确保管路系统的密封性
在管路中的连接处，若连接不良，或管道受力不均等原因，会使管道产生裂缝。尤其是喷洒支管在移动的过程中，一定要使其受力均匀，要把每段喷洒支管连接好。否则，在正压处管路的水流会向外渗漏，而在负压处会使空气进入管内。漏水量的增加会降低管路效率，而空气进入支管后，减少了过水断面，增加了支管损失，也会使管路效率下降。如果空气停留在局部低压区形成气囊，会造成管道内的压力不稳定，加剧管道的振动，严重的影响了支管的正常工作和使用寿命。由此可见，确保管路系统的密封性是非常重要的。
3.3 减少管路的长度和不必要的管路附件
实践证明，喷洒支管越长，管路效率就越低，因此要尽量减少喷洒支管的长度。当喷洒支管的长度一定时，要注意喷洒支管上喷头的个数和喷头位置的布置。喷洒支管的长度、出水口数目和位置要与喷头的基本性能结合起来，通过技术比较才能正确的计算出来。另外，喷洒支管为了适应地形的变化，会增加管路附件，这时支管的局部阻力参数会增大，降低管路效率。因此，应尽量使喷洒支管顺直，减少不必要的管路附件。
作者简介：李春青（1976-），女，汉族，吉林省镇赉县人，中专学历，吉林省镇赉县水利局机械施工队助理工程师，长期从事水利工程施工。