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滴灌系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐(包括水泵、動(dòng)力機(jī)、過濾器、肥液注入裝置、測量控制儀表等)、各級輸配水管道和滴頭等四部分組成,其系統(tǒng)主要組成部分如下:
1.動(dòng)力及加壓設(shè)備包括水泵、電動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)及其他動(dòng)力機(jī)械,除自壓系統(tǒng)外,這些設(shè)備是微灌系統(tǒng)的動(dòng)力和流量源。
2.水質(zhì)凈化設(shè)備或設(shè)施有沉沙(淀)池、初級攔污柵、旋流分沙分流器、篩網(wǎng)過濾器和介質(zhì)過濾器等。可根據(jù)水源水質(zhì)條件,選用一種組合。篩網(wǎng)過濾器的主要作用是濾除水中的懸浮物質(zhì),以保證整個(gè)系統(tǒng)特別是滴頭不被堵塞。篩網(wǎng)多用尼龍或耐腐蝕的金屬絲制成,網(wǎng)孔的規(guī)格取決于需濾出污物顆粒的大小,一般要清除直徑75微米的泥沙,需用200目的篩網(wǎng)。砂礫料過濾器是用洗凈、分選的砂礫石和砂料,按一定的順序填進(jìn)金屬圓筒內(nèi)制成的,對于各種有機(jī)或有機(jī)污物、懸浮的藻類都有較好的過濾效果。旋流分沙分流器是靠離心力把比重大于水的沙粒從水中分離出來,但不能清除有機(jī)物質(zhì)。⑤微噴軟管――由黑色軟膠管組成,常用左右兩孔、左中右三孔,或四孔噴水。
3.水由毛管流進(jìn)灌溉器,灌溉器將水流在一定的工作壓力注入土壤。它是滴灌系統(tǒng)的核心。水通過灌溉器,以一個(gè)恒定的低流量滴出或滲出后,在土壤中以非飽和流的形式在滴頭下向四周擴(kuò)散。目前,滴灌工程實(shí)際中應(yīng)用的灌溉器主要有滴頭和滴灌帶兩大類。
4.化肥注入裝置和容器包括壓差式施肥器、文丘里注入器、隔膜式或活塞式注入泵,化肥溶液儲存罐等。它必須安裝于過濾器前面,以防末溶解的化肥顆粒堵塞滴水器?;实淖⑷敕绞接腥N:一種是用小水泵將肥液壓入干管;另一種是利用于管上的流量調(diào)節(jié)閥所造成的壓差,使肥液注入干管;第三種是射流注入。(1)固定式噴灌系統(tǒng)即噴灌系統(tǒng)的水泵和動(dòng)力機(jī)構(gòu)成固定的泵站、干管和支管多是埋在地下的,噴頭將在固定的豎管上。
水是生物生存之源,是農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必要條件,肥是作物增產(chǎn)高產(chǎn)的重要保障。水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù),該技術(shù)以其高節(jié)水節(jié)肥率得到了國家的大力支持,引起了越來越多專家的關(guān)注。什么是水肥一體化技術(shù)?
狹義來講,就是通過灌溉系統(tǒng)施肥,作物在吸收水分的同時(shí)吸收養(yǎng)分。溶有肥料的灌溉水,通過灌溉器(噴頭、微噴頭和滴頭等),將肥液噴灑到作物上或滴入根區(qū)。廣義講,就是把肥料溶解后施用,包含淋施、澆施、噴施、管道施用等。
水肥一體化技術(shù)的優(yōu)勢
水肥均衡,與傳統(tǒng)的灌溉和施肥方式相比,水肥一體化技術(shù)能及時(shí)滿足作物對水分和各種養(yǎng)分的需求,保證作物“吃得舒服,喝得痛快”。
省時(shí)省工,傳統(tǒng)的溝灌、施肥費(fèi)工費(fèi)時(shí),非常麻煩。而使用現(xiàn)代灌溉技術(shù),只需要打開閥門,合上電閘,完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,幾乎不用工。
為了在大面積土地上進(jìn)行噴灌,就要在灌溉土地上建立起一個(gè)噴灌系統(tǒng)。它一般包括水源、動(dòng)力機(jī)、水泵、渠道系統(tǒng)及噴頭等部分。
1、噴灌系統(tǒng)的組成
(1)水源—不論是河流、渠道、塘庫、井泉、湖泊都可以,但必須水質(zhì)清潔.
(2)水泵—要把水噴灑到空中而且變成細(xì)小的水滴,這就要求水流具有一定的壓力,這就需水泵。
(3)動(dòng)力機(jī)—水泵需要有動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)才能工作。動(dòng)力機(jī)可采用柴油機(jī)、拖拉機(jī)、電動(dòng)機(jī)等。
(4)管道系統(tǒng)—其作用是把經(jīng)過水泵加壓以后或自然有壓的水送到田間去,因此要求能承壓和通過一定的流量,常分成干、支、豎管和配有一定的彎頭。三通、四通、閘閥、接頭和堵頭組成。
(5)噴頭—是噴灌的專用設(shè)備,其作用是把管道中有壓的集中水流分散成細(xì)小的水滴均勻地散布在田間。
2、噴灌系統(tǒng)的分類
按照噴灌系統(tǒng)的主要組成部分在灌溉季節(jié)中可移動(dòng)的程度,可分為固定式、移動(dòng)式和半固定式三類。
(1)固定式噴灌系統(tǒng)
即噴灌系統(tǒng)的水泵和動(dòng)力機(jī)構(gòu)成固定的泵站、干管和支管多是埋在地下的,噴頭將在固定的豎管上。
該系統(tǒng)每畝投資較高,豎管對機(jī)耕及其他農(nóng)業(yè)操作有一定的影響,但使用時(shí)操作方便,生產(chǎn),占地少,結(jié)合施肥和噴灑藥比較方便,尤其對較陡的山丘區(qū),以及利用自然水頭噴灌的地方和灌溉次數(shù)頻繁的蔬菜或經(jīng)濟(jì)作物地區(qū)較為適用。
(2)半固定式噴灌系統(tǒng)
即水泵、動(dòng)力機(jī)和干管做成固定的,支管做成移動(dòng)的。這樣單位面積投資遠(yuǎn)低于固定式噴灌系統(tǒng)。
(3)移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)
這種噴灌系統(tǒng)在田間僅布置有水源,而動(dòng)力機(jī)、水泵、干管、支管和噴頭都是可以移動(dòng)的。提高了設(shè)備利用率。這種形式結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活,單位面積設(shè)備投資低,只是移動(dòng)機(jī)組和管道勞動(dòng)強(qiáng)度大,路渠面積較多。
噴灌系統(tǒng)工作制度包括噴頭在工作點(diǎn)上的噴灑的時(shí)間、噴頭每日可噴灑的工作位置數(shù)、每次同時(shí)噴灑的噴頭數(shù)和輪灌方案。噴灌工作制定的擬定需要按照噴灌設(shè)備的工作參數(shù)計(jì)算公式計(jì)算出噴頭在工作點(diǎn)上噴灑的時(shí)間、噴頭每日可噴灑的工作點(diǎn)數(shù)、需要同時(shí)工作的噴頭數(shù)等工作參數(shù)。中國地域遼闊,但水資源短缺,不僅人均占有量少,而且時(shí)空分布也不均勻,水資源區(qū)域分布與生產(chǎn)力布局極不匹配。
噴頭的輪灌編組根據(jù)同時(shí)工作的噴頭數(shù)和噴點(diǎn)布置情況進(jìn)行輪灌編組。輪灌編組一般應(yīng)遵守下列原則:
1、各輪灌組的噴頭數(shù)或流量應(yīng)盡量一致,同時(shí)工作的噴頭數(shù)相差一般不超過1-3個(gè),以保證水泵流量穩(wěn)定,維持在區(qū)工作。一個(gè)輪灌編制組中同時(shí)工作的噴頭數(shù)應(yīng)大致是一條支管上噴頭數(shù)的整數(shù)倍。
2、在一條干管上,數(shù)條支管同時(shí)工作時(shí),應(yīng)適當(dāng)散水流,以減小干管流量和水頭損失,并注意保持上級管道流量的平衡。
3、輪灌組的劃分必須考慮管理運(yùn)行的方便,力求簡明而有規(guī)律。為了方便運(yùn)行管理,應(yīng)給出一般情況下同時(shí)工作的噴頭數(shù)、支管數(shù)、控制點(diǎn)工作壓力和允許變動(dòng)的范圍等工作參數(shù),也可以將輪灌編組列表給出,以利于運(yùn)行管理。