將有壓水流通過噴頭噴射到空中,呈雨滴狀散落到田間的灌溉方法。其主要優點是:可根據作物需要控制灌溉水量,有利於保土保肥和較好地調節土壤中水、肥、氣、熱狀況;比地面灌溉省水一半左右,灌水均勻度能達到80~90%以上;對土地平整要求不高,適用於丘陵山區、乾旱缺水地區、高揚程提水地區以及某些難以採用溝畦灌溉的地區;能節省灌溉工程的占地面積;可結合施化肥、農藥和除草劑,有利於實現灌溉作業的機械化、電氣化;在低溫、高濕和幹熱風期進行噴灌,還可減輕為害程度。但風力超過44級時不宜進行噴灌,否則將大大降低灌水均勻度和增加水的飄移損失。此外,噴灌要增加能源消耗,投資也比地面灌溉高。

  噴灌技術參數 為節約用水和提高作物產量而對噴灑質量提出的技術要求或衡量標準,主要包括:①噴灌強度。指單位時間內噴灑在灌溉土地上的水深,一般用毫米/小時或毫米/分表示。要求噴灌強度低於土壤滲吸速度,隨噴隨滲,避免在地表形成積水和徑流,避免破壞土壤團粒結構和造成水土流失。②噴灌均勻度。指噴灌面積上水量分佈的均勻程度。與噴頭、噴頭佈置、工作壓力、地面坡度和風速、風向等因素有關。通常用百分數或小於1的噴灌均勻系數表示,一般要求均勻系數達到0.8以上。③噴灌水滴霧化程度。指有壓水流射出噴頭以後,被粉碎成水滴的分散程度,通常用雨滴平均直徑表示。單位噴灑面積內水滴對作物和土壤的打擊動能,稱水滴打擊強度,也是衡量霧化程度的指標之一。它與水滴的大小、降落速度及密集度有關。水滴太大,容易破壞土壤表層的團粒結構並形成板結,甚至打傷作物幼苗,或把土濺到葉面上影響作物生長;水滴太小,在空中蒸發損失大,受風的影響也大。通常把噴灑水滴平均直徑控制在3毫米以內。

  噴灌系統的規劃和佈置 首先要進行現場調查和勘測,取得自然條件和社會經濟情況的基本資料,然後在此基礎上對噴灌系統進行合理的佈置和安排(見噴灌設備)。

  選擇噴灌系統形式 根據地形、作物種類、灌水要求等因素確定。噴灌次數多、經濟價值高的作物種植區(如蔬菜區、果園)多采用固定式噴灌系統。丘陵坡地或平原的糧食作物區常采用移動式或半固定式噴灌系統,以提高設備利用率。小塊耕地或輔助性灌溉,可采用小型移動式噴灌機,以降低造價。在有自然落差水源條件的地區,應采用自壓噴灌系統以降低運行費用。以機井為水源的地區,井位最好佈置在地塊中間;若采用明渠引水,應盡量使明渠沿地塊長邊的一側或通過地塊中間平行於長邊佈置;在坡地、梯田上,末級幹管應垂直於等高線使支管盡量與等高線平行佈置。噴灌系統的支管應盡量垂直季風主風向。

  確定噴灑方式和噴頭組合形式 噴頭的噴灑方式,有全圓噴灑和扇形噴灑兩種。一般固定式和半固定式系統以及多噴頭移動式機組多采用全圓噴灑。但在地邊和坡度較陡的山丘區也采用扇形噴灑。單噴頭移動式機組應作扇形噴灑。定點噴灌的噴灌系統,應合理組合噴頭位置,使各個噴頭的噴灑范圍能相互搭接。噴頭組合的原則是在有風或無風的條件下,均能保證噴灑不留空白,並有較高的均勻度。

  選擇噴頭與工作壓力 選擇噴頭首先要考慮噴頭的水力性能應適合噴灌作物和土壤的特點。蔬菜和幼嫩作物要選用霧化程度較高的噴頭,而玉米、高粱等則可采用水滴稍大的噴頭。對於粘性土要選用低噴灌強度的噴頭,而砂性土則可選用噴灌強度稍高的噴頭。

  工作壓力是噴灌系統的重要參數,關系到設備投資、運行成本、噴灌質量和工程占地等多種因素。工作壓力大,噴頭射程遠,工程造價較低,但能耗大,運行成本高。因此,在選擇工作壓力時,要根據農業生產要求、現有設備條件,以及造價和運行費用等條件,綜合考慮確定。對於自壓噴灌系統可按灌區地勢高低進行工作壓力分區,並合理確定最高工作壓力限度,在滿足噴灌要求的前提下,盡量減少設備的品種規格,降低工程造價。

  發展趨勢 降低噴灌能耗問題,已成為噴灌技術發展的主要研究課題。而降低噴頭工作壓力,則是節約能耗的有效方法。因此,流量小、能耗少的低壓噴頭已逐漸應用於各類噴灌系統,包括自動化程度較高的時針式和直線自走式噴灌機上。70年代以來,許多國傢還采用瞭自動調壓的多泵噴灌泵站(或稱恒壓噴灌泵站),可根據灌區實際用水量控制水泵開動的臺數,保持管網所需的工作壓力,以降低能耗。(見彩圖)

噴灌

  

參考書目

 C.H.佩爾主編,姚漢源等譯:《噴灌》,水利出版社,北京,1980。(Claude H.Pair,Sprinkler Irrigation,4th ed.Sprinkler Irrigation Association,Maryland,1975.)