絞盤式噴灌工程設(shè)計要點及推廣前景

絞盤式噴灌工程設(shè)計要點及推廣前景

□李靜李海娟

噴灌是一種先進(jìn)的灌溉技術(shù)，它具有省工、節(jié)水、增產(chǎn)等優(yōu)點，隨著水資源日益緊張，特別是我省地下水資源的嚴(yán)重超采，農(nóng)業(yè)灌溉中開始不斷推行噴灌技術(shù)。絞盤式噴灌機是大中型噴灌機的一種，在寧晉縣、無極縣等地的高效節(jié)水灌溉項目中得到廣泛應(yīng)用，省工、節(jié)水、增產(chǎn)效果明顯，深受廣大農(nóng)民喜愛。

1.絞盤式噴灌機簡介

絞盤式噴灌機是將噴槍或懸臂噴灑支架裝在輪式小車上，由水力驅(qū)動裝置驅(qū)動絞盤轉(zhuǎn)動，纏繞軟管使噴頭車邊運行邊噴灑的噴灌機，由底盤、PE管、絞盤、噴水行車、水渦輪驅(qū)動裝置以及傳動機構(gòu)、排管機構(gòu)等部件組成。與其他噴灌形式相比，具有機動靈活、適應(yīng)能力強，操作簡單、機械化程度高，結(jié)構(gòu)緊湊、便于保管等特點，適用范圍廣。

2.絞盤式噴灌工程設(shè)計要點

絞盤式噴灌工程設(shè)計應(yīng)根據(jù)項目區(qū)的水源、土壤、風(fēng)速風(fēng)向等自然條件來選取設(shè)計參數(shù)。寧晉縣2015年地下水超采綜合治理試點地下水高效節(jié)水灌溉項目中使用絞盤式噴灌機，項目區(qū)土地全部實現(xiàn)流轉(zhuǎn)，土地主要由種植專業(yè)合作社和承包大戶經(jīng)營，種植作物為冬小麥、夏玉米，機井出水量為40~ 50m3/h?，F(xiàn)就該項目介紹絞盤式噴灌工程設(shè)計要點。

2.1 灌溉制度設(shè)計

根據(jù)作物計劃濕潤層深度、作物需水高峰期平均日耗水量、土壤干容重等參數(shù)計算出作物的凈灌水定額、灌水周期。

2.2 總體布置

絞盤式噴灌工程輸水管道采用地埋固定管道，一般優(yōu)先沿田間道路布置，噴灑小車行走方向與種植垅向平行，噴灌機取水點處設(shè)置給水栓。

2.3 噴灌機選型

絞盤式噴灌機分為單噴頭式和多噴頭桁架式，單噴頭式適用于對霧化指標(biāo)要求低的高稈作物，多噴頭桁架式適用于對霧化指標(biāo)要求高的低矮作物。根據(jù)地形、土壤質(zhì)地、作物種類、水源情況、風(fēng)速、風(fēng)向、操作方便程度等情況，寧晉縣地下水超采綜合治理項目采用了JP75-300絞盤式噴灌機（單噴頭式），噴嘴直徑20mm，噴嘴壓力0.43 MPa，噴頭射程41.4m，流量32m3/h，入機壓力0.7MPa。

2.4 單臺噴灌機最大控制面積及噴灌機臺數(shù)確定

一是條田寬度的確定。依據(jù)噴頭射程、風(fēng)速大小、射程折減系數(shù)，計算出噴灌最大條田寬度為56m。二是機組噴灑長度的確定。根據(jù)噴灌機卷管有效長度、噴頭射程，考慮0.5的折減系數(shù)，計算出機組最大連續(xù)有效噴灑長度為321m。三是噴頭車作業(yè)行走速度的設(shè)定。根據(jù)作物不同生育期設(shè)計灌水定額、噴灌條田寬度、單臺噴灌機的噴灑流量、田間噴灑水利用系數(shù)，計算出不同生育期噴頭車作業(yè)行走速度。四是計算單條田的灌水時間。根據(jù)噴頭車作業(yè)時的行走速度和條田長度，計算出單條田的灌水時間。五是一臺機組控制條田數(shù)目的確定。根據(jù)灌水周期、設(shè)計日灌水時間、單條田的灌水時間，計算出一臺機組平均可控制條田數(shù)目。六是單臺機組最大控制面積的確定。根據(jù)單臺機組流量、凈灌水定額、灌水周期、單臺機組日運行時間、田間噴灑水利用系數(shù)，計算出單臺機組最大控制面積。七是根據(jù)項目區(qū)總面積及地塊集中程度等情況，綜合確定出所需噴灌機總臺數(shù)，寧晉縣地下水超采綜合治理項目絞盤式噴灌機噴灌工程總面積2812畝，共配備絞盤式噴灌機28臺。八是校核噴灌強度。根據(jù)噴頭流量、噴頭射程及噴頭噴灑角度，計算出噴灌強度，噴頭噴灑角度按270°設(shè)計，則計算噴灌強度為9.8mm/h，小于壤土的允許噴灌強度12mm/h，符合要求。

3.絞盤式噴灌機的推廣前景

據(jù)我國節(jié)水灌溉中長期發(fā)展規(guī)劃，到2020年節(jié)水灌溉面積達(dá)8億畝，其中噴灌面積1億畝，所占比重逐漸增加。近年來，隨著農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)速度加快，集中連片經(jīng)營增多，加上外出務(wù)工人員增多，勞動力出現(xiàn)短缺，噴灌機組利用率越來越高，絞盤式噴灌機與中心支軸式等大型噴灌機相比，具有畝均投資低、機動靈活、適應(yīng)大小田塊、不受地塊中障礙物限制、易于管理等優(yōu)點，適合灌溉小麥、玉米等農(nóng)作物，是大田作物比較適宜的灌溉模式，受到廣大農(nóng)民及種植大戶歡迎，適宜大面積推廣。

操作簡單，易于管理。絞盤式噴灌機設(shè)置好噴頭車行走速度后，噴頭車在噴灑過程中可自動回收，噴灌結(jié)束時，噴頭車回收至噴灌機前，動力自動切斷，完成噴灌工作。噴灌機作業(yè)完畢，可存放于庫房保管，有效避免損壞和被盜。

節(jié)省勞動力。絞盤式噴灌機設(shè)置好后，可自動進(jìn)行噴灑工作。據(jù)寧晉縣2015年地下水超采綜合治理項目，作業(yè)過程中，一個人可看管3～4臺噴灌機，一個人每天可控制灌溉面積58.8～78.4畝，與傳統(tǒng)灌溉方式相比，灌溉勞動強度大大降低。

節(jié)水增產(chǎn)。絞盤式噴灌機噴頭車行走速度可根據(jù)不同作物進(jìn)行調(diào)節(jié)，灌溉均勻且灌后不積水，在寧晉縣2015年地下水超采綜合治理項目中，絞盤式噴灌工程與地面灌溉相比，節(jié)水達(dá)22.7%，糧食增產(chǎn)10%以上。

絞盤式噴灌機是一種已廣泛使用的噴灌機型，采用的國家很多，如德國、奧地利、美國等，目前我國制造絞盤式噴灌機技術(shù)比較成熟，加上絞盤式噴灌機適用性強，便于管理，節(jié)水省工等優(yōu)點，極具廣闊的推廣前景?！?/p>

2017-02-25

李靜，女，漢族，河北省水利技術(shù)試驗推廣中心，工程師。

李海娟，女，漢族，河北省防汛抗旱指揮部辦公室，主任科員。