高效節(jié)水灌溉技術及其噴頭故障排除

劉金南

（江陰職業(yè)技術學院，江蘇 江陰 214400）

隨著科學技術的進步，農(nóng)業(yè)逐漸向綠色、節(jié)能、環(huán)保型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其中高效節(jié)水灌溉技術就是新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的體現(xiàn)，不僅能正常滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水的需要，還能節(jié)約用水，緩解我國水資源匱乏的問題，以最小的水資源生產(chǎn)出最多的農(nóng)作物，有效提高作物的經(jīng)濟效益。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗，對常用的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術進行介紹，指出適合我國不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展的節(jié)水灌溉技術，并總結(jié)了灌溉配件噴頭的常見故障和排除方法，供同行參考。

1 高效節(jié)水灌溉的重要性

高效節(jié)水灌溉技術是一種科學的農(nóng)業(yè)用水方法，不僅滿足農(nóng)作物正常的生長規(guī)律需要，還能最大程度地節(jié)約用水，有效提高農(nóng)作物的經(jīng)濟效益，促進農(nóng)戶增收。

高效節(jié)水灌溉技術最大程度地減少水資源的浪費，促進生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于我國人口眾多，人均水資源占有量低，目前全國約2/3 的城市存在不同程度的缺水，約1/4 城市面臨嚴重缺水問題，而高效節(jié)水灌溉技術可以在滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的同時，實現(xiàn)水資源科學、合理應用。但目前我國高效節(jié)水灌溉技術與發(fā)達國家相比還存在一定差距，西方發(fā)達國家的節(jié)水灌溉利用率高達60%～70%，而我國僅為25%～40%，節(jié)水灌溉技術還需要不斷創(chuàng)新。

隨著人口不斷增長，人們物質(zhì)生活水平不斷提高，農(nóng)業(yè)用水量也在逐年增加。就我國所有行業(yè)發(fā)展來看，農(nóng)業(yè)是用水量最大的行業(yè)，由于我國干旱和半干旱地區(qū)面積較大，在這種水資源匱乏的條件下，必須大力推廣高效節(jié)水灌溉技術，以促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)量增加，更好地滿足人民物質(zhì)生活需要[1]。

2 農(nóng)業(yè)主要的節(jié)水灌溉技術

2.1 低壓管道輸水灌溉技術

低壓管道輸水灌溉技術是利用低壓管道進行輸水，與傳統(tǒng)的水泵灌溉技術不同，這種灌溉方式不僅不會占用耕地面積，還能顯著降低電力的使用和時間消耗，是一種灌溉速度快、技術成本低、使用壽命長、維護方便的節(jié)水灌溉技術。由于低壓管道輸水灌溉技術的輸水方式采用的是低壓管道，有效降低輸水過程中水分的蒸發(fā)和滲漏，可以有效提高農(nóng)業(yè)水資源的利用率，因此，該技術適合面積較大的農(nóng)田灌溉。

2.2 噴灌技術

噴灌技術是利用動力設備加壓管道，將管道內(nèi)水無差別地噴灑到空中，農(nóng)作物上空中的水分子形成微小顆粒，然后沉降到作物葉面或地表，不僅便于作物水分吸收，還有利于莊稼水分利用，促進植物更好地生長。噴灌技術根據(jù)設備移動狀態(tài)，可分為固定、半固定、移動噴灌設備。固定式噴灌設備只有噴頭附近可以活動，其余都是固定，適合小型或占地面積小的灌溉作物；半固定式噴灌設備噴嘴、支管可以活動，其余裝置固定，這種在固定噴灌設備改良技術上的改進，不僅增加了灌溉作物種類，而且獲得的灌溉效果更好；移動式噴灌設備所有部件都是可移動的，是目前最新的噴灌技術應用，適合山區(qū)、丘陵等地區(qū)。

2.3 滴灌技術

滴灌技術是利用加壓、管道系統(tǒng)將水源以水滴方式對農(nóng)作物主要根系進行滋潤的高效節(jié)水灌溉技術，該方法可以將灌溉和施肥同步進行，滴灌技術是在不破壞土壤通透性和理化性狀的基礎上開展的節(jié)水灌溉，節(jié)水效果顯著。

2.4 微灌技術

微灌技術是在滴灌技術基礎上，使用更小流量的水量對農(nóng)作物根系進行浸潤，不僅能保證土壤濕潤度，滿足農(nóng)作物用水需要，還能獲得更佳的節(jié)水效果。微灌技術不僅能提高水資源的利用率，還能獲得更高的收益。

2.5 渠道灌溉技術

渠道灌溉技術是連接水源和土地的一種水渠，將其水源引入和輸送到農(nóng)作物所在的灌區(qū)的灌溉技術。該技術根據(jù)灌溉面積不同，可以分支出多個系統(tǒng)，適合地形復雜的區(qū)域。但由于該技術容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)該問題，會造成水資源浪費，降低水資源的利用率。

3 節(jié)水灌溉技術的分析與選擇

3.1 適合北方的節(jié)水灌溉技術

3.1.1 選擇微灌技術

由于北方降水量少，大部分為干旱或半干旱區(qū)域，而微灌技術采用專用的設備，將最小的水資源以微小水柱的方式直接注入到農(nóng)作物的根部或主要根系中，促進植物水資源的吸收，還能減少水蒸發(fā)，有利于節(jié)約用水。

3.1.2 選擇低壓管道輸水灌溉技術

北方大多數(shù)農(nóng)村都有水井，而低壓管道輸水灌溉技術可以利用水泵將水井中的水直接輸入到農(nóng)田進行灌溉，促進該區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物水資源的全面吸收，實現(xiàn)低損失、全覆蓋[2]。

3.2 適合南方的節(jié)水灌溉技術

3.2.1 選擇噴灌技術

由于南方降水量大，氣候濕潤，比較適合農(nóng)作物生長，可以通過一臺噴灌機，將水分噴灑在農(nóng)作物葉面或地表，這種小水滴就能滿足農(nóng)作物的生長需要，而且技術實用性較高。

3.2.2 選擇步行式灌溉技術

南方雖然降水量多，但個別月份降雨少，會出現(xiàn)季節(jié)性缺水現(xiàn)象。采用步行式灌溉技術，雖然專業(yè)技術水準不高，但是可操作性強。僅需要操作設備就能自動完成，且拆卸、清洗簡單，也能獲得較佳的節(jié)水效果，適合在南方降雨量小的時期進行應用。

3.2.3 選擇溝渠灌溉技術

該技術適合水稻或用水量大的農(nóng)作物，但是該技術需要將水引入到溝渠內(nèi)，讓其自動流入到農(nóng)田中，在這個過程中會造成水分在渠道內(nèi)的滲漏。在此技術的基礎上，可以將溝渠用混凝土打底，這樣人為保護層就可以有效減少水分滲漏[3]。

4 噴頭常見故障及其排除方法

4.1 水舌射程不夠

水舌霧化效果尚佳，但射程不夠，造成這種問題的原因主要與噴頭轉(zhuǎn)速太快有關，需要調(diào)低噴頭轉(zhuǎn)速。水舌霧化效果差，射程短，造成這種問題的原因主要和設備工作壓力較弱有關，需要根據(jù)射程適當調(diào)高壓力。

4.2 搖臂式噴頭轉(zhuǎn)動不正常

搖臂張角太小，造成這種問題的原因有搖臂安裝過高，造成導水器不能完全切入水舌，需要調(diào)低。搖臂彈簧太緊造成張力不足，需要擰松；或搖臂甩開后不能返回，需要調(diào)緊彈簧。

4.3 葉輪式噴頭轉(zhuǎn)動不正常

葉輪空轉(zhuǎn)但噴頭不轉(zhuǎn)，造成這種問題的原因有葉輪軸與小蝸輪之間連接脫落或松動，需要擰緊；或大蝸輪與套軸之間大蝸輪與套軸之間，需要擰緊。水舌正常但葉輪和噴頭都不轉(zhuǎn)，造成這種問題的原因有定位螺釘擰得過緊造成大蝸輪偏心，需要擰松；蝸輪蝸桿或齒輪缺油造成阻力太大，需要涂抹潤滑油；空心軸與套軸銹牢，需要除銹涂抹潤滑油；葉輪被異物卡死，需要人為清除。

4.4 噴頭轉(zhuǎn)動部分漏水

噴頭加工精度技術不高，造成套軸和空心軸無法緊密貼合，需要更換。密封圈中摻雜泥沙，無法進行密封，需要拆下空心軸清洗干凈。

5 結(jié)語

綜上所述，由于我國水資源緊缺，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉技術不僅不能有效提高農(nóng)作物產(chǎn)量，還會造成水資源浪費。在我國大力推廣高效節(jié)水灌溉技術，不僅是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革，也是新型農(nóng)田水利建設的需要。高效節(jié)水灌溉技術豐富多樣，可以根據(jù)區(qū)域降水量、地形和農(nóng)作物品種等因素進行選擇，不僅能提高農(nóng)作物產(chǎn)量和勞動生產(chǎn)率，還能有效緩解農(nóng)業(yè)耗水量大的問題，減少水資源浪費。