绞盘式喷灌工程设计要点及推广前景

绞盘式喷灌工程设计要点及推广前景

□李静李海娟

喷灌是一种先进的灌溉技术，它具有省工、节水、增产等优点，随着水资源日益紧张，特别是我省地下水资源的严重超采，农业灌溉中开始不断推行喷灌技术。绞盘式喷灌机是大中型喷灌机的一种，在宁晋县、无极县等地的高效节水灌溉项目中得到广泛应用，省工、节水、增产效果明显，深受广大农民喜爱。

1.绞盘式喷灌机简介

绞盘式喷灌机是将喷枪或悬臂喷洒支架装在轮式小车上，由水力驱动装置驱动绞盘转动，缠绕软管使喷头车边运行边喷洒的喷灌机，由底盘、PE管、绞盘、喷水行车、水涡轮驱动装置以及传动机构、排管机构等部件组成。与其他喷灌形式相比，具有机动灵活、适应能力强，操作简单、机械化程度高，结构紧凑、便于保管等特点，适用范围广。

2.绞盘式喷灌工程设计要点

绞盘式喷灌工程设计应根据项目区的水源、土壤、风速风向等自然条件来选取设计参数。宁晋县2015年地下水超采综合治理试点地下水高效节水灌溉项目中使用绞盘式喷灌机，项目区土地全部实现流转，土地主要由种植专业合作社和承包大户经营，种植作物为冬小麦、夏玉米，机井出水量为40~ 50m3/h。现就该项目介绍绞盘式喷灌工程设计要点。

2.1 灌溉制度设计

根据作物计划湿润层深度、作物需水高峰期平均日耗水量、土壤干容重等参数计算出作物的净灌水定额、灌水周期。

2.2 总体布置

绞盘式喷灌工程输水管道采用地埋固定管道，一般优先沿田间道路布置，喷洒小车行走方向与种植垅向平行，喷灌机取水点处设置给水栓。

2.3 喷灌机选型

绞盘式喷灌机分为单喷头式和多喷头桁架式，单喷头式适用于对雾化指标要求低的高秆作物，多喷头桁架式适用于对雾化指标要求高的低矮作物。根据地形、土壤质地、作物种类、水源情况、风速、风向、操作方便程度等情况，宁晋县地下水超采综合治理项目采用了JP75-300绞盘式喷灌机（单喷头式），喷嘴直径20mm，喷嘴压力0.43 MPa，喷头射程41.4m，流量32m3/h，入机压力0.7MPa。

2.4 单台喷灌机最大控制面积及喷灌机台数确定

一是条田宽度的确定。依据喷头射程、风速大小、射程折减系数，计算出喷灌最大条田宽度为56m。二是机组喷洒长度的确定。根据喷灌机卷管有效长度、喷头射程，考虑0.5的折减系数，计算出机组最大连续有效喷洒长度为321m。三是喷头车作业行走速度的设定。根据作物不同生育期设计灌水定额、喷灌条田宽度、单台喷灌机的喷洒流量、田间喷洒水利用系数，计算出不同生育期喷头车作业行走速度。四是计算单条田的灌水时间。根据喷头车作业时的行走速度和条田长度，计算出单条田的灌水时间。五是一台机组控制条田数目的确定。根据灌水周期、设计日灌水时间、单条田的灌水时间，计算出一台机组平均可控制条田数目。六是单台机组最大控制面积的确定。根据单台机组流量、净灌水定额、灌水周期、单台机组日运行时间、田间喷洒水利用系数，计算出单台机组最大控制面积。七是根据项目区总面积及地块集中程度等情况，综合确定出所需喷灌机总台数，宁晋县地下水超采综合治理项目绞盘式喷灌机喷灌工程总面积2812亩，共配备绞盘式喷灌机28台。八是校核喷灌强度。根据喷头流量、喷头射程及喷头喷洒角度，计算出喷灌强度，喷头喷洒角度按270°设计，则计算喷灌强度为9.8mm/h，小于壤土的允许喷灌强度12mm/h，符合要求。

3.绞盘式喷灌机的推广前景

据我国节水灌溉中长期发展规划，到2020年节水灌溉面积达8亿亩，其中喷灌面积1亿亩，所占比重逐渐增加。近年来，随着农村土地流转速度加快，集中连片经营增多，加上外出务工人员增多，劳动力出现短缺，喷灌机组利用率越来越高，绞盘式喷灌机与中心支轴式等大型喷灌机相比，具有亩均投资低、机动灵活、适应大小田块、不受地块中障碍物限制、易于管理等优点，适合灌溉小麦、玉米等农作物，是大田作物比较适宜的灌溉模式，受到广大农民及种植大户欢迎，适宜大面积推广。

操作简单，易于管理。绞盘式喷灌机设置好喷头车行走速度后，喷头车在喷洒过程中可自动回收，喷灌结束时，喷头车回收至喷灌机前，动力自动切断，完成喷灌工作。喷灌机作业完毕，可存放于库房保管，有效避免损坏和被盗。

节省劳动力。绞盘式喷灌机设置好后，可自动进行喷洒工作。据宁晋县2015年地下水超采综合治理项目，作业过程中，一个人可看管3～4台喷灌机，一个人每天可控制灌溉面积58.8～78.4亩，与传统灌溉方式相比，灌溉劳动强度大大降低。

节水增产。绞盘式喷灌机喷头车行走速度可根据不同作物进行调节，灌溉均匀且灌后不积水，在宁晋县2015年地下水超采综合治理项目中，绞盘式喷灌工程与地面灌溉相比，节水达22.7%，粮食增产10%以上。

绞盘式喷灌机是一种已广泛使用的喷灌机型，采用的国家很多，如德国、奥地利、美国等，目前我国制造绞盘式喷灌机技术比较成熟，加上绞盘式喷灌机适用性强，便于管理，节水省工等优点，极具广阔的推广前景。□

2017-02-25

李静，女，汉族，河北省水利技术试验推广中心，工程师。

李海娟，女，汉族，河北省防汛抗旱指挥部办公室，主任科员。