节水灌溉中的指针式喷灌机

方杰

摘要：农业生产不可避免遇到干旱，如果不采取措施只能是靠天吃饭，收成无保证，要解决这个问题只能通过灌溉来实现，而水资源是有限的，喷灌是当今节水灌溉中的一种方式，而指针式喷灌机又是喷灌机械的一种，对于懂得指针式喷灌机的结构与工作原理以及使用注意事项又是使用好利用这种机械的有效途径。

关键词：节水灌溉；指针式喷灌机；结构；工作原理

中图分类号：S27794文献标识码：Adoi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.02.060

农业是离不开水的，很多地区如果不采取措施，只能是靠天吃饭，这就说明农业灌溉显得十分必要[1]。目前人类面临的三大问题分别是人口问题、环境问题和资源问题，其中，所有资源中水资源是不可替代的一种重要资源。水资源与环境是紧密相关的，同时与人口也有着间接的关系，因此水资源问题已成为举世瞩目的重要问题之一[2]。事实证明实施节水灌溉的重要性与紧迫性，目前节水罐溉发展迅速，现在主要采用微灌、滴灌、喷灌等多种科学灌溉方式，而指針式喷灌机就是喷灌方式中的一种，下面我们以某村在政府的支持下引进的这款喷灌机为例介绍指针式喷灌机。

图1指针式喷灌机

1指针式喷灌机概述

指针式喷灌机就是指在可以自动行走的支架上装有喷头的管道，并且可以围绕备有供水系统的中心点边旋转边喷灌的大型喷灌机械（如图1所示）。因为它行走的方式像是钟表的指针，所以就有了指针式喷灌机这个名字[3]。一般也被称为中心支轴或圆形喷灌机，而农民朋友们，习惯称它为“喷灌圈”。

据村长介绍图1所示这台指针式喷灌机，“每分钟能走0.28 m，跨幅最大喷灌半径为488 m，1 h就能灌溉1 hm2地，24 h就能转一圈，出水量相当于下了一场小到中雨。”

2指针式喷灌机的优势

说起指针式喷灌机的优势，最主要的就是节约用水量。由于喷灌系统输水损失极小，能够很好地控制灌水强度和灌水量，灌水均匀，水的利用率高。

再者，使用指针式喷灌机可以提高农作物产量。喷灌时灌溉水以水滴的形式像降雨一样湿润土壤，不会破坏土壤结构，为作物生长创造良好的水分条件。

另外，由于喷灌系统的机械化程度高，不需要人工打埂、修渠，可以大大降低灌水劳动强度，节省大量的劳动力。

另据村长介绍说：“农业离开水不行，像我们啊，基本上是靠天吃饭，有没有水，从老百姓的脸上就能看出来。前些年，如果遇上干旱，上半年是根本谈不上收成的。去年，我们村儿在政府的扶持下，引进了一台指针式喷灌机。现在有了它，也不怕老天不给咱下雨，农户的收入也能保证稳定增收。”

3指针式喷灌机的基本结构与工作原理

指针式喷灌机由中心支轴轴座、喷洒系统、桁架、塔车、驱动装置、调节控制机构等部分组成。

指针式喷灌机的转动支轴是中心支轴轴座（如图2所示），中心支轴轴座安装在灌溉田的中心位置，一般用钢筋混凝土来固定。支轴座中心的坚管，其下端与井泵出水管或压力管道相连，其上端通过旋转机构与旋转弯管连接。

而桁架是组成喷灌机的基本单元（如图3所示），桁架离地高度2.7 m左右，一般每跨桁架的长度为50～61 m，可以根据地块大小设置跨数。

喷洒系统是桁架的组成部分之一，该系统由喷洒支管和安装在其上面的喷头组成，喷头间距一般为2.8 m，喷头的流量随喷头安装位置距离中心支轴越远则越大。

塔架、行走轮和驱动系统等共同组成塔车（如图4所示），塔车不仅是桁架的支座，还是喷灌机的驱动部件（如图5所示）。

调节控制机构包括速度调节机构和同步控制机构。调节控制机构通过控制末端塔车的行走速度，从而控制整机的运行速度。而同步控制机构则安装在除末端塔车外的其他各塔车上。当末端塔车前进后，即形成了它和相邻塔车不在一条直线上的状态，这时同步控制机构动作，使相邻塔车同时向前移动，这样间隙性缓慢移走使各个塔车保持在一条直线上。

指针式喷灌机在工作时由中心支轴附近的机井供水，水源用高压喷灌机可通水源用高压水泵打入桁架，每跨桁架都有一部电机作为驱动力，入机水压2.5个大气压，即可达到喷灌效果，水流沿管道布设的喷头同时喷洒，像钟表的指针一样围绕中心支轴旋转，旋转一周可以喷灌一个半径略大于喷灌机长度的圆形面积。

4注意事项

指针式喷灌机在运行前，应对个部件进行检查，保证轮辙上无凹陷突起，以及影响行走安全的障碍物，保证各项设置符合操作要求，在运行中，应经常监视喷灌机的工作状况，确保各转动部件运转平稳、紧固件无松动、密封处无泄漏、喷头工作正常[4][5]。在作业结束后，要注意应及时切断电源，排除管道余水，以及行走部件上的泥土和杂草。

总之，通过对指针式喷灌机的介绍，使我们知道了节水灌溉的重要性，指针式喷灌机的基本结构与工作原理，以及在使用过程中的注意事项，也让我感到这种指针式喷灌机给这些曾经靠天吃饭的人们带来的好处和实惠。真可谓是：一条银龙架田间，水花飞落润地田。节水提效好处多，增产增收又一年。

参考文献：

[1]李边疆. 土地利用与生态环境关系研究[D].南京：南京农业大学，2007.

[2]陈艺. 水资源优化配置改进物元可拓模型研究[J]. 陕西水利，2016（5）：146-147.

[3]王涛，樊采云，樊韬. 大型指针式喷灌机在缺水地区种植马铃薯应用[J]. 内蒙古水利，2009（6）：113-114.

[4]解相光，侯丽萍. 喷灌机械的使用与保养[J]. 山东农机化，1998（2）：14.

[5]喷灌机械的整体配置与使用[J]. 北京农业，2004（5）：32-33.