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1、喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中,形成水滴落到地喷灌面和作物表面的灌水方法。美国1973年1982年十年间喷灌面积由6670万亩升至1.3亿亩,居世界第一。前苏联1971年1980年间的喷灌面积由2023万亩增至118亿亩,居世界第一。欧洲一些经济发达的国家,耕地面积较小,气候条件优越,工业水平高,劳动力紧张,发展喷灌既有必要,又具备条件。德国、丹麦、奥地利、捷克等国家喷灌面积占灌溉面积90%以上,法国、匈牙利等国也占到80%以上,而英国和瑞典的灌溉几乎Io0%全是喷灌。我国的喷灌是从20世纪50年代起由苏联引进的。从1973年至今,我国的喷灌发展经历了三个阶段。第一阶段是由1973
2、年1983年,喷灌开始在一些地区推广使用,1977年喷灌技术被列为全国60个重点推广的新技术之一,1978年正式列入国家农田水利建设计划,十年内喷灌投资达10亿元,建成了一批粮食的经济作物的大面积试点,喷灌面积达800万亩。但是这十年的发展也经历了较大的曲折,首先是机具设备的质量和技术、资金跟不上,许多地区的喷灌面积发展后又退了下来,特别是轻小型喷管机组在这一时期发展的喷灌面积中占据了很大的比例,但轻小型喷管机组的质量差、保有率低,配套的喷头、管道质量也不过关,因此喷灌面积长期徘徊不前。其次,在这一阶段还存在着认识上的较大差异,一些基本观点存在分歧,喷灌工程的规划设计和施工也没有统一标准。这些
3、都影响了喷灌的进一步发展。第二阶段是1984年1995年,主要是在巩固原有喷灌成果的基础上,统一认识,抓好试点,总结经验,探索模式,制定标准,稳步发展。经过了几年时间的探索,克服了徘徊停顿的局面,对于喷灌能够省水、喷灌是解决我国农业缺水的一项革命性措施、发展喷灌势在必行的认识基本得到统一。在这个阶段喷灌科研和机具设备的研制取得了较大的进展,能够自行生产满足喷灌要求的各种管道、管件,包括引进薄壁金属管道生产线,引进生产了中心支轴式、平移式等大型喷灌机组,引进和生产了各种类型的喷头,特别是塑料管道的质量提高、规格标准化、管件齐全、价格低廉,塑料管道在节水灌溉包括喷灌中大量使用,这些为大规模发展节水
4、灌溉和喷灌提供了物质条件。第三阶段是由1996年开始,是喷灌和节水灌溉大发展的阶段,目前还处于这一阶段的持续过程之中。随着我国水资源紧缺的局面日益严峻,全社会的节水意识日益增长。本阶段重要特征是,喷灌已经不仅仅作为一种单独的灌水新技术来使应,而是和渠道防渗、低压管道输水灌溉、微灌等多种灌溉新技术以及节水管理措施、节水农艺措施等一起作为综合的农业节水措施之一,与其它技术、措施有机结合的组成一个完整的农业节水系统。按照我国节水灌溉的中长期发展规划,到2010年节水灌溉面积达到3333万hm2(5亿亩),其中喷灌367万hm2占11%;到2023年节水灌溉面积达5333万hm2(8亿亩),其中喷灌6
5、67万hm2(1亿亩),占12.5%o喷灌所占的比重逐渐增加。随着喷灌技术在应用越来越广泛,特别是在园林景观中的应用越来越多,我们有必要充分了解其优劣势及成本情况,本文就跟大家分享一下喷灌技术的相关知识目录O1喷灌技术的原理及组成02园林喷灌系统分类及技术指标03园林喷灌系统成本分析01喷灌技术的原理1 .喷灌技术原理喷灌是利用一套专用设备把水加压,使灌溉水通过设备喷射到空中形成细小雨滴,象降雨样湿润土地的一种灌水方法,与普通地面灌水方法相比较,它具有以下几个特点:(1)省水,省工。喷灌比地面灌溉省水30%50%,对于透水性强、保水能力差的砂质土地节水效果则更为显著。采用喷灌可以大大减少沟渠占
6、地,减少土石方工程,而且还能腾出占总面积7%13%的田间沟渠占地,用于种植作物,提高土地利用率。喷灌的应用提高了灌溉机械化程度,大大减轻灌水的劳动强度,节省劳动力。(2)增产。由于喷灌便于控制土壤水分,保持土壤肥力,利于利用土壤表层肥分,并可以调节田间小气候,增加近地表层空气湿度,在炎热季节起到降低叶面温度作用,还能冲掉茎叶上的尘沙,利于植物的呼吸和光合作用,达到增产的效果。对大田作物喷灌可增产20%左右,经济作物可增产30%,蔬菜可增产12倍,并可同时改善产品品质。此外喷灌系统还可以有喷洒农药、防霜冻、防暑降温等多种用途。适应性强。喷灌是通过喷洒的方式灌水,不受地形坡度和土壤透水性的限制,在
7、地面灌水方法难于实现的场地,可以采用喷灌方法。喷灌也存在着受风影响大,蒸发和漂移损失较大。表层湿润多,而深层湿润不足等问题。喷灌的适用范围较广,几乎适用于灌溉所有的早作物,例如谷物、蔬菜、果树、香菇、木耳、药材等。从地形来看,既适用于平原也适用于地形有起伏的山丘地区;从土质来看,既适用于透水性大的土壤,也适用于入渗率较低的土壤。喷灌不仅可以用于农作物灌溉,而且可以用于园林草地、花卉灌溉,同时可兼作喷洒肥料、喷洒农药、防霜冻、防暑降温和防尘等。ceDKVWfc4k*fKU3M2Q6火电W电A1段彳1Wq/MVtt1:A校三工艺流程图2 .喷灌技术的分类根据出水量的大小和出水的状态,可以将园林喷灌
8、分为微灌、雾灌和喷灌三种类型。微灌即微小水量、微小水压的喷灌,喷出来的水如同毛毛雨。其通过一定的压力并经过特殊的喷嘴将水以较小的颗粒状喷出,一般微灌的喷头其出水口径较小,多为0830mm0其优点是可以将水以较小的颗粒作用于植物的叶面、根部和茎部,适用于空气湿度要求较高的温室植物的灌溉。微灌的射程覆盖范围不到5m。雾灌是景观喷灌和营造喷灌的景观效果最为重要的一种喷灌形式,又称弥雾灌溉。它既可以达到灌溉的效果,又起到美化环境、净化空气的作用。雾灌的基本原理是利用高压泵将过滤水压进涡室形成高速涡流,然后从微孔中压出水在空气中被粉碎为10-60um的微雾。喷灌的喷头出水口径较大,多为2mm-10mm,
9、普通的喷灌系统一般射程在5m至20m。喷灌可有效地对植物进行灌溉,但由于园林绿化特点是植物种类繁多,高低错落,而喷灌喷水的轨迹基本为一条抛物线,所以容易出现灌不到位的状况。因此,应该对灌溉方式进行搭配组合,尽量减少盲区。3 .喷灌的系统构成喷灌设备由管材和管件等按照一定的方式连接构成了喷灌系统。从喷嘴喷出的水雾沿喷灌系统上溯到水源,可以看到绿地喷灌系统通常由喷头、管材和管件、控制设备、过滤装置、加压设备及水源等部件构喷头:喷头是喷灌系统中的重要设备。它的作用是将有压水流破碎成细小的水滴,按照一定的分布规律喷洒在绿地上。喷头的质量与性能不仅直接影响到喷灌系统的喷灌强度、均匀度和水滴打击强度等技术
10、要素,同时也影响系统的工程造价和运行费用。为了达到喷灌系统的设计和使用要求,喷头的选用应在设计工作压力下,能够将连续水流破碎成细小水滴,具有良好的雾化能力,在设计工作压力和无风条件下,具有一定的水量分布规律。应根据植物配置和土壤性质的不同选择不同的喷头。N头式样及型号园林喷灌的喷头按照非工作状态分类分为外露式喷头和地埋式喷头;按工作状态分类分为固定式喷头和旋转式喷头;按射程分类分为近射程喷头、中射程喷头和远射程喷头各料头It用对霰及,点嗡头名称适用M象特点徵响失花园.IUutf1IMHt全的成用形唆酒.洒水滴大小均力H雾化依果好.“降SUD作用.地埋式嚼人公归.公扶圾地缄运动场嗡射仰角角度可调
11、,全RM按所需苗度嗡清:水R均匀.不”影成地我技潦福内”头It大松草坪及濯木耐磨.不忸、ttft:有良好的抗M1e力及防沙特性,工作用力在0ISMPa时呷可正篇玷行.*检衣出区配、大面枳草坪.森林W射程运不堵事第T前IiX攵J5人PS.PROS异法三通I-V头安立示意图管材和管件:管材和管件构成了喷灌系统的输水管网。其作用是将有压水流从水源处按照一定方式输送到系统中每个喷头底部。用于园林喷灌系统的管材和管件应具有抗老化、不锈蚀、便于安装的性能。随着材料工业和塑料加工技术的发展,喷灌塑料管材正逐渐取代金属和其它材质的管道。由于塑料管件化学性能稳定、水力性能好、密封性能好、材质轻、施工期短的特点,
12、塑料管比金属管更适合园林喷灌。管件的作用是连接管道,形成管网。管件包括弯头、直通、三通、异径管、堵头和各种转换件等。控制设备:喷灌系统的运行靠各种控制设备来实现。按照控制设备的使用功能,可将其分为状态性控制设备、安全性控制设备和指令性控制设备。状态性控制设备的作用是控制管网水流方向、流量和压力等状态参数,如各种球阀、闸阀、电磁阀和水力阀等。安全性控制设备的作用是保证喷灌系统的运行安全和正常维护,如减压阀、逆止阀、空气阀、水锤消除阀和自动泄水阀等。指令性控制设备包括各种自控阀门的控制器、遥控器、传感器、气象站和中央控制系统等。过滤设备:当喷灌用水中含有固体悬浮物和有机物时,需采用过滤设备对水中的
13、杂志进行分离和过滤,以免堵塞系统中的阀门和喷头。按照不同的工作原理,可将过滤设备分为离心过滤器、砂石过滤器、网式过滤器和叠片过滤器。加压设备:加压设备的作用是确保喷头能够在设计压力下工作。在许多情况下,即使喷灌水有一定的压力水头,也不足以克服管道的摩擦损失给喷头提供足够的工作压力。因此,借助加压设备提高喷灌系统的供水压力是必要的。加压设备包括各类水泵、变频供水装置和高位水箱等,规划设计时应根据具体情况选用。水源:绿地喷灌的水源有多种形式,市政或局域供水管网。处理后的生活及生产废水、井、泉、湖泊、池塘、河流和渠道等都可能为喷灌系统提供良好的水源。应按照中水、地表水(含喷泉池水)、管网水和地下水的
14、顺序选用。无论采用哪种水源,首先应该满足喷灌系统对水质和水量的要求。当单一水源的供水量不能满足喷灌系统的供水要求时,可采用两种或两种以上的水源。02园林喷灌系统分类及技术指标1 .园林喷灌系统分类常用的园林喷灌系统按照管道敷设方式、控制方式和供水方式进行分类。1.1 管道敷设方式分类固定型喷灌系统:指所有管道都敷设在地表以下,喷头位置固定的喷灌系统。固定型喷灌系统具有操作方便,易于维护管理,便于今后进行系统升级和实现自动化控制等优点。不影响园林景观,但对系统设计水平的要求较高。这类喷灌系统的一次性投入较大,但运行管理十分方便。移动型喷灌系统:指部分或所有管道敷设在地表以上,喷头位置可移动的喷灌
15、系统。移动型喷灌系统前期投资小,但由于管道的暴漏和喷头位置的可移动性,受人为因素影响较大,不便进行绿地养护,作业时影响绿地的景观效果。1.2 控制方式分类程控型喷灌系统:按预先设置的程序自动控制的喷灌系统。该系统操作简单,省时省力,有利于提高工作效率。系统运行程序可由绿地管理人员根据不同季节植物的需水量预先设定,既能提高园林绿地的养护质量,又能达到节水的目的,便于实现智能化和控制和区域性集中控制。手控型喷灌系统:依靠人工启动或关闭的喷灌系统。该系统投资成本较低,但这类喷灌系统不便于使用和管理,绿地的养护质量和节水效果受人为因素影响较大,不便于实现智能化管理和集中控制。1.3 供水方式分类自压型喷灌系统:喷灌水源的水压和水量能够满足使用要求,不需配置加压设备的喷灌系统。自压型喷灌系统多用在以供水管网作为水源或现场条件不允许设置加压设备的场合。加压型喷灌系统:以天然水体作为喷灌水源,或现有管网的水压或水量不能满足喷灌系统的设计要求时,需要靠加压设备满足喷灌系统的供水要求。该喷灌系统喷灌均匀度较高,喷洒景观好。但该系统的前期投资较大,对设计和运行管理的要求较高。对于以江、河、湖、溪、井等天然水体、中水或喷泉池等作为喷灌水源的场合,必须采用加压型喷灌系统。2 .主要技术指标喷灌的技术要素是衡量喷灌系统灌水质量的