喷滴灌优化设计
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第五节 喷灌设计要点

一、管道的分级

1.手动控制

目前大部分工程采用手动控制,则可简单设置干管、支管两级管道。支管直接从干管接出,每根支管设1个阀门,控制5~7个喷头。如水源很近,干管直径一般不会超过110mm,支管直径取50mm左右,这样管道成本最低,但阀门多、操作人员劳动强度大。

2.自动控制

采用自动控制须设置三级管道,即增加一级分干管,每根分干管配1个电磁阀,控制3~4根支管组成一个轮灌区。这样每亩需增加直径75mm的管道5~6m,提高造价110~130元/亩。以1个电磁阀代替3~5个手动阀,需增加造价80~120元/亩,但能节约劳力。

二、竖管材料的选择

竖管高度需“因作物制宜”。如果作物是蔬菜,竖管长1m即可,地面以下0.4m,地面以上0.6m,喷头高0.15m,则喷嘴离地高度约0.75m,能满足喷洒要求。材料可用管壁尽量厚、刚性好的直径32mm PVC管。大多数果树作物,竖管长2~2.5m即可,材料选直径25mm(1in[1])钢管。山区竹笋的竖管长也取1m,能湿润土壤即可。但杨梅的竖管应高至3~6m,因为其喷灌的目的之一是淋洗沙尘,而且应适当增加管径以提高刚性,选用直径40~50mm(1.5~2in)的钢管。

三、竖管安装要求

竖管的垂直度是喷灌工程最直观的质量标志,须在竖管根部设0.3m×0.3m×0.3m混凝土镇墩,保证垂直。对于高度超过3m的竖管,还需用攀线固定。

四、喷头的选择和间距

30多年来因过量使用化肥,土壤缺少有机质,团粒结构遭到破坏,喷灌强度远低于国家规范中的标准值,南方壤土喷灌强度一般不大于8mm/h。故应选用中低压力(25~35m)、小流量喷头(嘴径3~6mm);喷头间距宜为射程的1.1倍,间距太近也不合理。喷头采用矩形布置,虽然三角形布置理论上喷洒更均匀,但实践中存在两个问题:①靠近田头的第一排喷头只旋转180°,须用角度可控式喷头,故障较多;②第一排喷头喷洒面积减少一半,喷灌强度增加一倍,会造成局部喷水不均。

五、过滤问题

喷头的喷嘴直径相对较大(不小于3mm),不必安装常规的过滤器,但水泵进水口必须安装过滤网箱,采用不锈钢丝网,密度以40目为宜。