关于农田排灌机械介绍

关于农田排灌机械介绍,第1张

关于农田排灌机械介绍

[拼音]:nongtian paiguan jixie

[外文]:machine and equipment for irrigation and drainage

利用各种能源和动力,提水灌入农田或排除农田多余水分的机械和设备。广义的农田排灌机械还包括水井钻机、铧式开沟犁、旋转开沟机、暗沟犁、开沟铺管机等。

概况

在中国,用桔槔和辘轳提水灌溉农田的历史非常悠久。公元前2~前1世纪时已有翻车即龙骨水车出现,东汉时毕岚和三国魏时马钧对翻车都有所改进(图1)。元代《王祯农书》中,还载有筒车(图2)、高转筒车等利用自然水流自动提水的工具,说明这些工具在公元14世纪初已得到广泛应用。埃及和印度古代也使用桔槔。在 5世纪,葡萄牙人制造了木质两叶片泵,这是近代离心泵的雏型。18世纪初,法国制成第一台蜗壳叶片泵。欧美各国在19世纪中叶制成多级叶片泵和扭曲叶片泵。19世纪末开始应用喷灌技术,至20世纪50年代得到迅速发展。自60年代中期起,滴灌装置也迅速发展起来。

中国在20世纪20年代曾引进和制造少量水泵用于农田灌溉,但至1949年以前,大部分农田仍使用传统的提水工具,而农用水泵总功率仅为72兆瓦左右。50年代初发展了各种人力、畜力和机力水车,并从1956年起开始研制各种农用水泵,首先发展低扬程混流泵和中、小型轴流泵,同时发展水轮泵、研制水锤泵和内燃水泵。至60年代研制设计了农用水泵系列,同时开始发展大型轴流泵和混流泵。60年代末开始发展潜水电泵,喷灌设备也逐步在城市郊区试用。至80年代初,全国农用水泵已发展到30个系列,350个型号,1100多个规格品种。1982年,农用水泵年产量已超过100万台。至1984年底,农用排灌动力机械保有量达615万台,总功率达7 765兆瓦。机电灌溉面积为3.76亿亩,占有效灌溉面积的56.4%。

分类

农田排灌机械根据灌溉和排水的方式分为下述4类:

地面排灌机械

包括提水排灌和虹吸灌溉机组。由农用动力机械或利用自然能源驱动水泵,从河、湖、库、塘、井中提水灌溉农田,或从农田、沟、渠、塘堰中提水排除积水,特别是排涝。动力机和水泵可组成移动式机组安装在船、汽车或拖车上,也可用人力转移。通常则多设置在泵房内,配以进、出水管道和阀门等其他水工设施,建成排灌站或抽水站(见提水灌溉)。

喷灌设备

见喷灌设备。

滴灌设备

包括有压水源、管道和滴头 3部分。有压水源可采用水泵机组或高程水头(落差)实现自流供水,其压力比喷灌用有压水源低。滴头配置在靠近作物根部的地面,持续而小量地施水,水分渗入土壤供作物根系吸收。滴头的工作压力约3~5千帕。为使每个滴头的压力都相等,从而获得均匀的滴水量,管道系统的设计可采用流进和流出、网络循回、压力迭加等方法。一般支管、毛管和滴头不固定,根据滴灌需要而移动。初设投资费用较高,且滴头孔小,容易被氧化物和硫化物的沉淀堵塞。因此,灌溉水有时须经过简易净化或过滤后使用。

渗灌设备

地下渗灌设备的水源和管道系统与滴灌设备相似,但用浅埋地下的渗水瓦管或打孔双壁塑料管代替装有滴头的毛管,使渗水压力超过土壤水分张力,从而向作物根系区渗水灌溉(见地下灌溉)。渗水毛管使用一定年限后,会腐蚀散碎而混入土壤,需要定期布管埋管。

应用

为了充分发挥农田排灌机械的经济效益,应根据地形和水文条件,合理选定排灌站的站址,合理配置渠系和管路,并正确选定泵型、台数及相应的扬程、流量等参数。水泵选型应以使用中的吸程、扬程和流量为依据,根据水泵提水的基本原理,采用各种调节方法来适应变化的要求,使动力与泵的额定功率配套恰当。井用泵应根据井深、井径、动水位、涌水量和实际工作扬程选用合理的类型和参数:一般是深井高扬程采用长轴深井泵和潜水电泵;浅井或作业面使用离心泵、螺杆泵以及小型叶片泵或微型离心泵,并选用恰当的配套动力,也可使用低扬程潜水泵等。喷灌、滴灌和地下渗灌设备,根据所需压力和流量合理选用动力、水泵和管道尺寸及系统。

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