三、农田喷灌实验

喷灌是一种先进的灌水方法。我国喷灌面积已发展到100万公顷，还将会有更大的发展。

1.喷灌的优点

喷灌是利用专门设备，把灌溉水加压通过喷洒器喷射到空中，井散成细小水滴象降雨一样湿润土壤；故称“喷洒灌溉”，简称“ 喷灌”。喷灌同农田自流漫灌相比较，有如下优点：

（1）节约用水；

（2）机械化程度高，对地形适应性强，灌水周期短，喷洒水均匀，不误农时；

（3）扩大耕地，有明显增产效果；

（4）调节空气湿度、温度，改善农田的小气候，不破坏土壤结构；

（5）节省劳动力，减轻劳动强度。

但是，发展喷灌起点投资高；消耗能量较大；要求技术、管理都比较复杂。

2.喷灌系统和组成

喷灌系统一般由水源、动力、水泵、管道系统和喷头组成

（1）水源：河、渠、塘、库、井、泉水都可作水源；但含沙量大的水不适宜喷灌。

（2）动力：可采用柴油机、拖拉机、电动机和汽油机等带动水泵。动力机械与水泵要求功率配套。

（3）水泵：水泵是给灌溉水加压的装置。最常用的是离心泵，还有潜水泵、长轴深井泵等。

（4）管道系统：能承受一定压力、可通过一定流量，分干、支两级管径，支管上有垂直竖管连装喷头。另有弯头、三通、闸阀等配件。

（5）喷头：喷灌专用设备，型号较多，其参数性能，参看表10—5。

表10—5  单喷嘴摇臂式喷头的基本参

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3.喷灌系统分类

（1）固定管道式喷灌系统只有喷头是移动使用的，其余设备全部为固定的。

（2）半固定管道式喷灌系统只支管、竖管和喷头移动，其余系统固定不移动。

（3）移动管道式喷灌系统除水源工程、动力和水泵固定外，其余管道和喷头是移动的。

（4）定喷机组式喷灌系统在田间布设一定的明渠或暗管，每隔一定距离设置抽水坑或抽水井；喷水机具沿明渠和暗管移动，在各个预定的抽水点作定点喷洒。

（5）行喷机组式喷灌系统其特点是支管随喷头喷洒而移动或转动。目前，我国使用比较少，因投资大，地形条件要求高。

4.喷灌的主要技术要求

（1）喷灌强度单位时间内喷洒在田间的水深，单位用毫米/ 小时表示。一般要求平均喷灌强度小于土壤的人渗速度，参看表10—6。

表10—6  地形坡度＜5%各土类平均稳定入渗速度表

如果地形坡度仍＜5％时，植被覆盖比较好，提高入渗速度20％左右。当地形坡度大于5％时，平均稳渗速度减小，其降低幅度为：坡度5～8％，降低20％，坡度9～12％，降低40％；坡度13～20％，降低60％；坡度大于20％，降低75％。

（2）雾化程度是表示雨滴大小的一种指标，通常用H/d表示，H为喷头的工作水头，d为喷头主喷咀直径，两者均以米计。各类作物适宜的H/ d值为：蔬菜≥4000，大田作物和茶树≥3000，果树≥2500，牧草及饲料作物≥2000。

（3）喷灌均匀度是指喷头在一定的组合形式下工作时，喷灌面积获得水量的均匀程度，它是衡量喷灌质量好坏的主要指标之一，通常用均匀系数Cu来表示，计算式为：

式中△h为喷洒水深的平均离差（毫米）；为各测点喷洒水深的平均值（毫米），各测点面积相等时可用算术平均值，各测点面积不等时，用加权平均值。

用设计风速下，视喷灌作物不同，要求均匀系数值一般不低于70～80％；对于行喷机组式喷灌系统，Cu值应不低于85％。

（4）喷头组合间距喷头的喷洒方式有全圆喷洒和扇形喷洒两种，除了位于地边、地角的少数喷头作扇形喷洒外，其余均采用全圆式喷。喷头的组合形式，按相邻喷头在乎面上所组成的图形，全圆喷洒时可有正方形、矩形、正三角形、等腰三角形等4种组合形式。（a）圆形喷洒正方形组合；（c）扇形喷洒矩形组合；（b）圆形喷洒正三角形组合；（d）扇形喷洒等腰三角形组合。

喷头的组合间距应在保证不留空白，尽量减少重迭面积，并有较大均匀度的前提下，确定喷头组合间距，参照表10—7。

表10—7  喷头组合间距

 
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