噴灌系統

噴灌系統有多種類型。按水流獲得的壓力方式可 分為機壓式、自壓式和提水蓄能式噴灌系統；按噴灌 設備的形式可分為管道式和機組式噴灌系統；按噴灑 方式可分為定噴式和行噴式噴灌系統。中國一般將噴 灌系統劃分為移動式、固定式和半固定式三種類型。移動式噴灌系統從田間渠道、井、塘直接吸水， 其動力、水泵、管道和噴頭全部可以移動，這種系統 的機械設備利用率高，應用最為廣泛。

如20世紀60年代以前蘇聯等國採用較多的雙懸臂式噴灌機，是一 種由拖拉機拖帶的單噴頭遠射程噴灌機；70年代以來，美、蘇等國採用的配帶動力水泵的時針式噴灌機和平 移式噴灌機，中國採用的小型噴灌機組；由多級管道 組成的全移動管道式噴灌機組和有動力水泵配套的絞 盤式噴灌機等。固定式噴灌系統動力、水泵固定，輸（配）水乾 管（分幹管）及工作支管均埋入地下。噴頭可常年安裝 在與支管連接伸出地面的豎管上，也可按輪灌順序輪 換安裝使用。這種形式雖然運行管理方便，並便於實 現自動控制，但因設備利用率低，投資大，豎管妨礙 機耕，世界各國發展面積都不多。

一般只用於灌水次 數頻繁、經濟價值高的蔬菜和經濟作物的灌溉。半固定式噴灌系統動力、水泵固定，輸（配）水 幹管（分幹管）埋入地下，工作支管和噴頭可以移動，由 連接在幹管（分幹管）伸出地面的給水栓向支管供水。

移動支管可以採用人工移動，也可以用機械移動。滾 移式、端拖式、不配帶動力水泵的時針式、平移式、絞 盤式等，是世界各國採用較多的幾種機械移管方式。由 於半固定式噴灌系統設備利用率較高，運行管理比較 方便，故為世界各國廣泛採用 ^[1]  。

作為一項為農業生產服務的工程措施，噴灌系統主要由水源工程、首部裝置、輸配水管道系統和噴頭等部分構成。

1．水源工程。包括河流、湖泊、水庫和井泉等都可以作為噴灌的水源，但都必須修建相應的水源工程，如泵站及附屬設施、水量調節池等。

2．水泵及配套動力機。噴灌需要使用有壓力的水才能進行噴灑。通常是用水泵將水提吸、增壓、輸送到各級管道及各個噴頭中，並通過噴頭噴灑出來。噴灌可使用各種農用泵，如離心泵、潛水泵、深井泵等。在有電力供應的地方常用電動機作為水泵的動力機。在用電困難的地方可用柴油機、拖拉機或手扶拖拉機等作為水泵的動力機，動力機功率大小根據水泵的配套要求而定。

3．管道系統及配件。管道系統一般包括幹管、支管兩級，豎管三級，其作用是將壓力水輸送並分配到田間噴頭中去。幹管和支管起輸、配水作用，豎管安裝在支管上，末端接噴頭。管道系統中裝有各種連接和控制的附屬配件，包括閘閥、三通、彎頭和其他接頭等，有時在幹管或支管的上端還裝有施肥裝置。

4．噴頭。噴頭將管道系統輸送來的水通過噴嘴噴射到空中，形成下雨的效果撤落在地面，灌溉作物。噴頭裝在豎管上或直接安裝於支管上，是噴灌系統中的關鍵設備。

5．田間工程。移動式噴灌機在田間作業，需要在田間修建水渠和調節池及相應的建築物，將灌溉水從水源引到田間，以滿足噴灌的要求 ^[2]  。

雖然噴灌系統的類型較多，但根據其設備的組成，噴灌系統可分成機組式噴灌系統和管道式噴灌系統兩大類。機組式噴灌系統又可分為輕小型機組式噴灌系統、大中型機組式噴灌系統等。

噴灌機是將噴灌系統中有關部件組裝成一體，組成可移動的機組進行作業。其組成一般是在手抬式或手推車拖拉機上安裝一個或多個噴頭、水泵、管道，以電動機或柴油機為動力，進行噴灑灌溉的，其結構緊湊、機動靈活、機械利用率高，能夠一機多用，單位噴灌面積的投資低。輕小型噴灌機是中國農村應用較為廣泛的一種噴灌系統，特別適合田間渠道配套性好或水源分佈廣、取水點較多的地區。

管道式噴灌系統是指以各級管道為主體組成的噴灌系統，按照可移動的程度，可分成全固定式、全移動式和半固定式三種。

它由水源、水泵、管 道系統及噴頭組成。除噴頭外噴灌系統的各個組成部分在整個灌溉季節甚至常年固定不動。水泵和動力機械固定，幹管和支管多埋於地下，噴頭裝在固定的豎管上並可輪流在各個田塊中使用。固定式噴灌系統操作管理方便，易於實行自動化控制，生產效率高，但投資大，畝投資約在1000元左右（不含水源），豎管對機耕及其它農業操作有一定的影響，設備利用率低，一般適用於經濟條件較好的城市園林、花卉和草地的灌溉，或灌水次數頻繁、經濟效益高的蔬菜和果園等，也可在地面坡度較陡的山丘和利用自然水頭噴灌的地區使用。

系統組成與固定式相同，它的各個部分，水泵、動力機、各級管道和噴頭等都可拆卸，在多個田塊之間輪流噴灑作業，因此係統的設備利用率高、投資小，但由於所有設備（特別是動力機和水泵）都要拆卸、搬運，勞動強度大，生產效率低，設備維修保養工作量大，有時還容易損傷作物，一般適用於經濟較為落後的地區。

系統組成與固定式相同，其中動力機、水泵及輸水乾管等常年或整個灌溉季節固定不動，支管、豎管和噴頭等可以拆卸移動，安裝在不同的作業位置上輪流噴灌。這種方式綜合了全固定和全移動管道式噴灌系統的優缺點，投資適中（畝投資約650元-800元），操作和管理也較為方便，是國內使用較為普遍的一種管道式噴灌系統。管道式噴灌系統比較適用於水源較為緊缺，取水點少的中國北方地區 ^[3]  。