噴灌工程學

編者的話

第一章 灌溉和節(jié)水灌溉

第一節(jié) 灌溉的作用和分類

第二節(jié) 我國的水資源現(xiàn)狀和節(jié)水灌溉

習題一

第二章 噴灌和噴灌系統(tǒng)

第一節(jié) 國內(nèi)外噴灌發(fā)展概況與趨勢

第二節(jié) 噴灌的優(yōu)缺點

習題二

第三章 噴灌工程規(guī)劃設計

第一節(jié) 規(guī)劃設計基本資料

第二節(jié) 規(guī)劃設計原則、內(nèi)容及成果要求

第三節(jié) 噴灌設計與噴灌系統(tǒng)類型的選擇

第四節(jié) 噴灌設備與噴灌系統(tǒng)類型的選擇

第五節(jié) 設計灌溉制度和噴灌用水量計算

第六節(jié) 水源分析與水利計算

第七節(jié) 多種作物、多種灌溉方式的綜合性規(guī)劃和布局

第八節(jié) 作物需水量及計算方法

習題三

第四章 噴灌系統(tǒng)技術(shù)設計

第一節(jié) 技術(shù)設計的步驟和內(nèi)容

第二節(jié) 噴灌系統(tǒng)管道的布置

第三節(jié) 噴頭選型和組合間距

第四節(jié) 管道系統(tǒng)設計和管道水力計算

第五節(jié) 噴灌工作制度

第六節(jié) 自壓噴灌系統(tǒng)設計

第七節(jié) 機組式噴灌系統(tǒng)設計

第八節(jié) 其他類型噴灌系統(tǒng)的設計

第九節(jié) 噴灌工程施工和試運行

第十節(jié) 工程設計實例

第五章 噴灌設備和材料

第一節(jié) 噴頭

第二節(jié) 管道及附件

第三節(jié) 噴灌用泵性能和選型

第四節(jié) 噴灌機

……

第六章 噴灌工程概預算及技術(shù)經(jīng)濟分析

第七章 項目管理

附錄

主要參考文獻2100433B

作為一本實用技術(shù)的專業(yè)教材，我們在編寫中特別強調(diào)其實用性。為了拓寬本書的適用范圍，增加了當前較為深入的研究內(nèi)容，使本書同時也可以作為研究生的教材。為了提高學習效果，書中每章后面均附有習題。本書可作為教材，也可供從事農(nóng)田水利的技術(shù)人員參考。

a．省水：由于噴灌可以控制噴水量和均勻性，避免產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏損失，使水的利用率大為提高，一般比漫灌節(jié)省水量30%一50%，省水還意味著節(jié)省動力，降低灌水成本。

b.省工：噴灌便于實現(xiàn)機械化、自動化，可以大量節(jié)省勞動力。由于取消了田間的輸水溝渠,不僅有利于機械作業(yè)，而且大大減少了田間勞動量。噴灌還可以結(jié)合施入化肥和農(nóng)藥，又可以省去不少勞動量，據(jù)統(tǒng)計，噴灌所需的勞動量僅為地面灌溉的五分之一。

c．提高土地利用率：采用噴灌時，無需田間的灌水溝渠和畦埂，比地面灌溉更能充分利用耕地，提高土地利用率，一般可增加耕種面積7%一10%。

d．增產(chǎn)：噴灌便于嚴格控制土壤水分,使土壤濕度維持在作物生長最適宜的范圍。而且在噴灌時能沖掉植物莖葉上塵土,有利于植物呼吸和光合作用。另外噴灌對土壤不產(chǎn)生沖刷等破壞作用，從而保持土壤的團粒結(jié)構(gòu)，使土壤疏松多孔，通氣性好，因而有利于增產(chǎn)， 特別是蔬菜增產(chǎn)效果更為明顯。

e．適應性強：噴灌對各種地形適應性強，不需要像地面灌溉那樣整平土地，在坡地和起伏不平的地面均可進行噴灌。特別是在土層薄、透水性強的沙質(zhì)土，非常適合采用噴灌。此外，噴灌不僅適應所有大田作物，而且對于各種經(jīng)濟作物、蔬菜、草場都可以獲得很好的經(jīng)濟效果。 噴灌具有好多優(yōu)點，但是也有缺點。主要是投資費用大，就目前條件移動式噴灌系統(tǒng)最便宜，畝投資也需要20-50元/畝。另外是受風速和氣候的影響大，當風速大于5.5米/秒時 (相當于4級風)，就能吹散雨滴，降低噴灌均勻性,不宜進行噴灌。其次，在氣候十分干燥時,蒸發(fā)損失增大，也會降低效果。

按水流獲得的壓力方式可分為機壓式、自壓式和提水蓄能式噴灌系統(tǒng);

按噴灌設備的形式可分為管道式和機組式噴灌系統(tǒng);

按噴灑方式可分為定噴式和行噴式噴灌系統(tǒng).

噴灌系統(tǒng)按照噴灌作業(yè)過程中可移動的程度分為下列 3類.

固定式噴灌系統(tǒng)：除噴頭外,各組成部分在長年或灌溉季節(jié)均固定不動.干管和支管多埋設在地下,噴頭裝在由支管接出的豎管上.操作方便,效率高,占地少,也便于綜合利用（如結(jié)合施肥、噴農(nóng)藥等）和實現(xiàn)灌溉的自動控制.但需要大量管材,單位面積投資高.適用于灌溉頻繁的經(jīng)濟作物區(qū)（如蔬菜種植區(qū)）和高產(chǎn)作物地區(qū).

半固定式噴灌系統(tǒng)：噴灌機、水泵和干管固定,而支管和噴頭則可移動.移動的方式有人力搬移、滾移式,由拖拉機或絞車牽引的端拖式,由小發(fā)動機驅(qū)動作間歇移動的動力滾移式、絞盤式以及自走的圓形及平移式等.其投資比固定式噴灌系統(tǒng)少,噴灌效率較移動式噴灌系統(tǒng)高.常用于大田作物.

移動式噴灌系統(tǒng)：除水源外,動力機、水泵、干管、支管和噴頭等都是可以移動的,因而可在一個灌溉季節(jié)里在不同地塊輪流使用,提高了設備利用率,并可節(jié)省單位面積投資,但工作效率和自動化程度低.常用的類型中,有的是動力機和水泵裝在手推車或手架上的輕、小型噴灌機,其噴頭裝在輕便三角架上,通過軟管同水泵連接；有的是將水泵同噴頭裝在手扶拖拉機上的小型噴灌機,由手扶拖拉機的動力輸出裝置驅(qū)動水泵作業(yè)；有的是裝在大、中型拖拉機上的雙懸臂式噴灌機.移動式噴灌系統(tǒng)適用于灌溉次數(shù)較少的大田作物和小塊地段.此外,在有條件的地區(qū),還可發(fā)展自壓噴灌.其優(yōu)點是可以利用水的自然落差,不需動力機和水泵,設備簡單,操作方便,使用成本低.

噴灌機的種類很多，機組式噴灌系統(tǒng)包括定噴式機組和行噴式機組兩類。定噴式噴灌機組是指噴灌機工作時，在一個固定的位置進行噴灑，達到灌水定額后，按預定好的程序移動到另一個位置進行噴灑，在灌水周期內(nèi)灌完計劃的面積。行噴式噴灌機組是在噴灌過程中一邊噴灑一邊移動(或轉(zhuǎn)動)，在灌水周期內(nèi)灌完計劃的面積。

定噴式機組包括手推(抬)式噴灌機、拖拉機懸掛式噴灌機、拖拉機牽引式噴灌機、滾移式噴灌機、拖拉機雙懸臂式噴灌機。

行噴式機組包括中心支軸式噴灌機、平移式噴灌機、卷盤式噴灌機。其中，卷盤式包括鋼索牽引卷盤式噴灌機、軟管牽引卷盤式噴灌機兩種。

上述各種噴灌機中，手推、手抬式是小型機組，由于它具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、使用靈活、價格較低等特點，在我國發(fā)展噴灌技術(shù)中曾是使用最廣的機型。隨著我國集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，要求提高勞動效率，各種大中型機組將有廣闊的使用前景。