喷灌系统的组成和分类

喷灌系统的组成和分类一、喷灌系统的组成把灌溉水源、喷灌设备和田间工程联系起来，达到将灌溉水均匀地喷洒到田间，以满足农作物生长对水分的要求，这样一组水利设施称之为喷灌系统。喷灌系统一般包括水源、水泵和动力机、输配水管道系统、喷头以及附属设备、附属建筑物。1.水源通常河流、渠道、水库、水塘、湖泊、井泉等都可作喷灌系统的水源。水源应满足喷灌水量、水质的要求。对于轻小型喷灌机组，应设置满足其流动作业要求的田间水源工程。2.水泵和动力机除利用自然水头以外，喷灌系统的工作压力均需由水泵提供。与水泵配套的动力机在有供电的情况下应尽量采用电动机，无电地区只能采用柴油机。目前，我国使用的喷头一般要求200~300千帕的水头压力。最常用的加压泵有离心泵、自吸泵、深井泵、潜水泵等。3.管道系统喷灌使用有压水，必须采用压力管道进行输配水。喷灌管道系统应能承受一定的压力并通过一定的流量。通常管道系统由干管和支管两级，支管上装有竖管，在竖管上再装喷头，压力水道通过干管、支管竖管，经喷头喷洒到田间。为了连接和控制管道系统，还必须配备一定的管件。4.喷头喷头是喷灌的专用设备，是喷灌系统的重要部件。喷头的形式多种多样，但作用都是将管道内的水流喷射到空中，形成众多细小水滴降落到地面上。对喷头的基本要求如下：（1）是连续水流变为细小水滴，称为雾化。（2）使水滴均匀喷洒到地面的一定范围内，成为合理的水量分布。（3）单位时间内喷洒到地面的水量应适应土壤入渗能力，不产生径流，称为适应的喷灌强度。通常单喷头的水量分布难以达到均匀度要求，实际应用中通常采用多喷头作业，成为喷头组合，其喷灌强度为组合喷灌强度。5.附属设备喷灌工程中还使用一些附属设备。常见的附属设备有：从河流、湖泊、渠道取水所需的拦污设施；保护系统安全运行需设置的进排气阀、调压阀、减压阀、安全阀等；保证系统安全过冬，系统管网中设置的泄水阀；为观察系统运行状况，系统应设置的水表、压力表、控制阀等设备。6.喷灌机将喷头、水泵、输水管道等设备连接成一个可移动的整体，成为喷灌机组或喷灌机。二、喷灌系统的分类喷灌系统的形式很多，各具特色，分类的方法也不同。如按喷灌系统的压力的方式分类，有机压喷灌系统和自压喷灌系统；如按系统构成的特点分类，又可分为管道式喷灌系统和机组式喷灌系统；如按系统中主要组成部分是固定式的还是移动的分，可将喷灌系统分为移动式、固定式和半固定式三类。1.管道式喷灌系统和机组式喷灌系统（1）管道式喷灌系统:管道式喷灌系统以管道为主要材料，通过工程措施形成完整的灌溉系统。为适应不同要求，管道式喷灌系统常分为固定管道式、半固定管道式和移动管道式喷灌系统。①移动管道式喷灌系统：在田间有固定的水源，用于喷灌的水泵、动力、管道及喷头，都是移动的。这样在一个灌溉季节里，一套设备可以在不同地块上轮流使用，提高设备利用率，降低造价。但是，移动管道系统，劳动强度大，田间渠道占地多，管理比较困难。②固定管道是喷灌系统：水泵及动力构成的泵站，常年固定不变，干管、支管多埋在地下，喷头装在固定支管的竖管上。有水源通过水泵、各级管道直到喷头，整个喷灌季节甚至长期固定不变。固定式喷灌系统，使用时操作方便，易于管理和养护，生产效率高，运行成本低，工程占地少，有利于自动及综合利用。但由于喷灌设备固定在一个地块上，设备利用率低，工程投资较高，同时，固定在田间的竖管，对机械耕作有一定的妨碍。③半固定管道式喷灌系统：半固定式喷灌系统的主要设备，如动力、水泵及干管，都是固定的，在干管上装有许多给水栓，支管和喷头是移动的，在一个位置接上给水栓进行喷灌，喷灌完毕，即可移动到下一个位置。由于支管可以移动，提高了设备利用率，从而减少了设备数量，降低了系统投资。为便于移动支管，管材应为轻型管材，并且配有各类快速接头和轻便的连接件、给水栓。（2）机组式喷灌系统：机组式喷灌系统以喷灌机为主要设备构成。喷灌机的制造在工厂完成，具有集成度高、配套完整、机动性好、设备利用率和生产效率高等优点。我国一般将喷灌机按运行方式分为定喷式和行喷式两类，同时按配用动力的大小又分为大、中、小、轻等多种规格品种。2、机压喷灌系统和自压喷灌系统（1）机压喷灌系统：机压喷灌系统是以机械加压的喷灌系统，一般使用各类水泵加压，动力机可采用电动机、柴油机、汽油机，也可利用拖拉机的动力输出轴提供动力。（2）自压喷灌系统：自压喷灌系统多建在山丘区，当水源位置高于田面，且有足够的落差时，利用水源具有的自然水头，用管道将水引至喷灌区，实现喷灌。自压喷灌无需耗能，大大减少了系统运行费用。使用水泵将低处的水扬至高处的蓄水池中，然后按自压喷灌的方式实现喷灌，是山丘区常见的一种形式。其原因一般是因为供电没有保证，利用用电低峰时将水扬至蓄水池，灌溉时不再依赖供电状况。