多功能虹吸式灌溉裝置在小型農(nóng)業(yè)水利工程中的應(yīng)用

白澤昌

摘要：為了解決目前我國現(xiàn)有的虹吸技術(shù)存在的進(jìn)水口融入脫離水面、管內(nèi)空氣的積累影響虹吸效果以及提高建設(shè)成本等一系列問題。本文研究了一種虹吸式多功能灌溉裝置，它可以應(yīng)用到小型水利工程當(dāng)中，根據(jù)傳統(tǒng)的虹吸管存在的排氣困難以及負(fù)壓等問題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排氣、自動(dòng)過濾等多功能效果。在不需要利用電力的前提下，利用力學(xué)原理正常工作。

關(guān)鍵詞：多功能灌溉裝置;農(nóng)業(yè)水利工程;應(yīng)用

目前，我國農(nóng)業(yè)水利工程中的灌溉技術(shù)，大多數(shù)采用傳統(tǒng)的渠道引水方式，利用抽水泵進(jìn)行灌溉，傳統(tǒng)的灌溉方式由于年份久遠(yuǎn)，老化失修，維護(hù)技術(shù)復(fù)雜等，存在一系列的安全隱患，不僅降低了灌溉面積效率，還提高了生產(chǎn)成本。因此，我們需要與時(shí)俱進(jìn)，引進(jìn)一種新型的灌溉技術(shù)，進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉。針對上述問題，筆者提出一種新型的虹吸式灌溉技術(shù)，虹吸技術(shù)雖然經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠，但是在農(nóng)業(yè)灌溉過程中，仍然存在著一定程度的問題。

1 虹吸式灌溉裝置存在的技術(shù)問題

首先，我國現(xiàn)有的虹吸式灌溉裝置的進(jìn)水口一般都固定在一個(gè)位置，水位較低時(shí)，進(jìn)水口容易脫離水面，導(dǎo)致虹吸裝置的真空受到嚴(yán)重破壞，嚴(yán)重阻礙了虹吸管工作。其次，虹吸管在工作過程中，管道中會(huì)慢慢積累大量空氣，當(dāng)空氣積累達(dá)到上限時(shí)，會(huì)中斷虹吸管工作。根據(jù)實(shí)踐，虹吸進(jìn)水口水面達(dá)到垂直高度4米左右時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，如果虹吸管大于4毫米，不會(huì)出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象，這樣，產(chǎn)生的流量無法滿足灌溉的實(shí)際需水量，普通的自動(dòng)排氣閥設(shè)置在虹吸管道時(shí)，還會(huì)使外部氣體從排氣孔吸進(jìn)，導(dǎo)致虹吸管不能正常運(yùn)行。

2 多功能虹吸管裝置的實(shí)際設(shè)計(jì)和應(yīng)用

2.1 裝置結(jié)構(gòu)組成

虹吸多功能裝置由多段管道組成，其中包含了進(jìn)水段、出水段、排氣段等，進(jìn)水段由軟管、止水閥以及PVC管組成，濾網(wǎng)的作用是防止雜物進(jìn)入管道，導(dǎo)致管道堵塞，而止水閥可防止水發(fā)生倒流。

2.2 設(shè)計(jì)應(yīng)用原理

首先在進(jìn)水段設(shè)計(jì)了浮球結(jié)構(gòu)，讓進(jìn)水口一直保持在水面的最高位置，當(dāng)水位下降時(shí)，不會(huì)脫離水面，始終保持裝置的虹吸效果。其次，在頂端排氣口設(shè)計(jì)簡潔的排氣裝置，氣體上浮過程中自動(dòng)調(diào)整排氣閥值，氣體在聚集過程中使下浮球上升，達(dá)到排氣效果，氣體排出后，浮球自動(dòng)下降，讓裝置恢復(fù)正常工作狀態(tài)，最終目的是讓裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排氣，從而促進(jìn)虹吸多功能裝置正常運(yùn)行。再者，出水段由閥門、活接頭、PVC管結(jié)構(gòu)組成，閥門用于調(diào)節(jié)水量大小，給用戶的選擇提供了便利，設(shè)計(jì)活接頭的目的是為了讓虹吸管和下級管道之間快速拆卸和連接，從而達(dá)到各種條件下的灌溉需水量。由此可以看出，多功能虹吸裝置不僅可以調(diào)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)水位，還能利用活接頭更加方便的連接上下級管道，讓整個(gè)裝置不需要消耗電力的前提下，利用水的力學(xué)特征進(jìn)行工作，不但節(jié)省建設(shè)成本，還提高了工作效率。同時(shí)，裝置具備自動(dòng)排氣、容易組裝拆卸以及過濾的作用，更好地實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)灌溉裝置的便利化和多功能效果。

2.3 管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)用

大部分的引水工程都會(huì)選擇鋼材料作為管材，而多功能虹吸式灌溉裝置主要采用PVC材料，具有阻力系數(shù)小、耐水性好等特征，施工和維修技術(shù)簡單。同時(shí)，虹吸管的進(jìn)水口設(shè)置了攔截雜物的柵欄，改善水流速度，從渠道中取水更加便利，更好的防止吸入雜質(zhì)。

總之，多功能虹吸農(nóng)田灌溉裝置是將傳統(tǒng)虹吸管優(yōu)化后產(chǎn)生的一種新型多功能農(nóng)田灌溉裝置，它不僅可以提高灌溉效率，還能達(dá)到虹吸管自動(dòng)排氣的效果，讓裝置持續(xù)保持工作狀態(tài)，更好地節(jié)省了建設(shè)成本。