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1、喷微灌技术应用喷微灌技术应用北京工业大学北京工业大学吴涤非吴涤非20142014年年6 6月月喷微灌技术是节水灌溉技术中的主要组成部分，是建设节喷微灌技术是节水灌溉技术中的主要组成部分，是建设节 水型农业，实现农业现代化不可缺少的两种先进的高效灌溉技水型农业，实现农业现代化不可缺少的两种先进的高效灌溉技 术。我国喷微灌技术的发展和应用已经有近五十年的历史，已术。我国喷微灌技术的发展和应用已经有近五十年的历史，已 经初步形成了适应我国具体情况的技术体系，随着社会经济的经初步形成了适应我国具体情况的技术体系，随着社会经济的 发展，喷微灌技术仍在持续发展，特别是近年农村的土地流转、发展，喷微灌技术仍
2、在持续发展，特别是近年农村的土地流转、 种植结构调整和集约化规模化经营，一方面促进了喷微灌发展，种植结构调整和集约化规模化经营，一方面促进了喷微灌发展， 另一方面也出现了技术与经济发展的不适应，需要喷微灌技术另一方面也出现了技术与经济发展的不适应，需要喷微灌技术 有新的突破，以适应社会经济的发展变化。有新的突破，以适应社会经济的发展变化。都属于先进的灌溉技术，技术指标要求更复杂一些。都属于先进的灌溉技术，技术指标要求更复杂一些。都是通过压力管道输水到灌水器，管道系统成为灌溉系统都是通过压力管道输水到灌水器，管道系统成为灌溉系统的主体，而且可以适应一定的地形起伏。的主体，而且可以适应一定的地形起
3、伏。都可把灌溉的均匀性明确地用数量都可把灌溉的均匀性明确地用数量均匀度表示的。均匀度表示的。单位面积的投入一般高于其他灌溉类型。单位面积的投入一般高于其他灌溉类型。规划设计中为保证灌水器正常工作，需计算管道的过流能规划设计中为保证灌水器正常工作，需计算管道的过流能力和节点压力，并考虑防止管道堵塞问题。力和节点压力，并考虑防止管道堵塞问题。1 1 喷微灌技术特点与分类喷微灌技术特点与分类 -特点特点1 1 喷微灌技术特点与分类喷微灌技术特点与分类 -分类分类1 1 喷微灌技术特点与分类喷微灌技术特点与分类 -分类分类渗灌渗灌喷灌在上世纪喷灌在上世纪80809090年代曾有过较迅速的发展，主要是年
4、代曾有过较迅速的发展，主要是以铝管为地面移动管道的半固定式喷灌，但到本世纪实现以铝管为地面移动管道的半固定式喷灌，但到本世纪实现土地承包和种植结构调整，逐渐衰减，目前半固定管道式土地承包和种植结构调整，逐渐衰减，目前半固定管道式喷灌还在一些地区使用，发展缓慢但还维持一定数量，如喷灌还在一些地区使用，发展缓慢但还维持一定数量，如北京市由当年的北京市由当年的200200万亩减到目前的万亩减到目前的5050万亩。万亩。2 2 喷微灌技术应用现状喷微灌技术应用现状喷灌喷灌固定管道式喷灌在南方应用较多，上世纪固定管道式喷灌在南方应用较多，上世纪80809090年代也曾有一定发年代也曾有一定发展，当时主要
5、采用的大喷头展，当时主要采用的大喷头PY30PY30或或PY40PY40，竖管固定是一个困难问题。本，竖管固定是一个困难问题。本世纪发生了一些变化，主管路由钢管、砼管、钢丝网管逐渐变为塑料管世纪发生了一些变化，主管路由钢管、砼管、钢丝网管逐渐变为塑料管，喷头由大喷头变为小喷头，如，喷头由大喷头变为小喷头，如PY20PY20，ZY1ZY1等，基本上克服了竖管不稳等，基本上克服了竖管不稳定的问题，在南方的一些果园和经济作物地区又有新的发展，但总量不定的问题，在南方的一些果园和经济作物地区又有新的发展，但总量不是很大是很大。2 2 喷微灌技术应用现状喷微灌技术应用现状喷灌喷灌茶园喷灌茶园喷灌甘蔗喷灌
6、甘蔗喷灌移动管道式喷灌移动管道式喷灌9090年代年代至本世纪初在东北（主要是至本世纪初在东北（主要是黑龙江）曾有一定的应用，黑龙江）曾有一定的应用，由于黑龙江高寒地区，管道由于黑龙江高寒地区，管道埋深达埋深达2m2m以上，管道地埋工以上，管道地埋工程量过大，全部地面移动，程量过大，全部地面移动，主管道采用主管道采用102102铝合金管铝合金管，但始终未能大面积普及。，但始终未能大面积普及。2 2 喷微灌技术应用现状喷微灌技术应用现状喷灌喷灌移动式喷灌移动式喷灌机组式喷灌中的轻小型机组从上世纪机组式喷灌中的轻小型机组从上世纪8080年代有较大发年代有较大发展，以后起起伏伏，一直没有停顿，而且总数
7、量每年几十展，以后起起伏伏，一直没有停顿，而且总数量每年几十万台，在喷灌机组中占了绝大部分。作为一种抗旱手段，万台，在喷灌机组中占了绝大部分。作为一种抗旱手段，我国大部分频发的旱情促进了轻小型机组的发展。很多农我国大部分频发的旱情促进了轻小型机组的发展。很多农户购买轻小型喷灌机并非用于喷灌，而是作为移动小水泵户购买轻小型喷灌机并非用于喷灌，而是作为移动小水泵来利用。因此轻小型喷灌机组的保有量变化很大。来利用。因此轻小型喷灌机组的保有量变化很大。2 2 喷微灌技术应用现状喷微灌技术应用现状喷灌喷灌大中型喷灌机组在大中型喷灌机组在9090年代后出现了停顿，主要原因是技术比较复年代后出现了停顿，主要
8、原因是技术比较复杂，管理维护跟不上。近年来随着东北四省节水增粮行动的开展，大中杂，管理维护跟不上。近年来随着东北四省节水增粮行动的开展，大中型喷灌机组又重新复苏，在黑龙江、内蒙应用较多，主要是中心支轴式型喷灌机组又重新复苏，在黑龙江、内蒙应用较多，主要是中心支轴式和绞盘式。目前使用的中心支轴式喷灌机单机控制面积比较美国的和绞盘式。目前使用的中心支轴式喷灌机单机控制面积比较美国的80080010001000亩要小，一般在亩要小，一般在300300500500亩。绞盘式喷灌机每台大体控制亩。绞盘式喷灌机每台大体控制200200300300亩。亩。2 2 喷微灌技术应用现状喷微灌技术应用现状喷灌喷灌
9、绞盘式喷灌机绞盘式喷灌机大型喷灌机大型喷灌机全国的总体情况看，喷灌在近五年至十年发展是向上全国的总体情况看，喷灌在近五年至十年发展是向上的，而在此前则呈缓慢的萎缩。像北京市，上世纪的，而在此前则呈缓慢的萎缩。像北京市，上世纪80809090年年代，半固定喷灌稳定发展的局面目前尚未出现，无论哪一代，半固定喷灌稳定发展的局面目前尚未出现，无论哪一种喷灌类型都还在探索，但都还没有找到大规模发展的突种喷灌类型都还在探索，但都还没有找到大规模发展的突破口破口。2 2 喷微灌技术应用现状喷微灌技术应用现状喷灌喷灌过去滴灌主要是用于果园和保护地蔬菜，新疆的棉花滴灌将其成功过去滴灌主要是用于果园和保护地蔬菜，
10、新疆的棉花滴灌将其成功地应用于大田作物，这为滴灌的大规模发展创造了条件。现状微灌面积已地应用于大田作物，这为滴灌的大规模发展创造了条件。现状微灌面积已经接近喷灌。在东北四省的节水增粮行动项目中，将滴灌用于玉米的灌溉。经接近喷灌。在东北四省的节水增粮行动项目中，将滴灌用于玉米的灌溉。按目前东北四省定的灌溉制度，玉米的灌溉定额按目前东北四省定的灌溉制度，玉米的灌溉定额8080100m100m3 3/ /亩左右，比传亩左右，比传统灌溉方式节水一半以上。统灌溉方式节水一半以上。2 2 喷微灌技术应用现状喷微灌技术应用现状微灌微灌玉米膜下滴灌玉米膜下滴灌玉米膜下滴灌玉米膜下滴灌微喷头的微喷灌发展一直比较
11、缓慢，在农业上主要应用微喷头的微喷灌发展一直比较缓慢，在农业上主要应用于苗圃、花卉和果树，在大田作物中始终未能大面积推广。于苗圃、花卉和果树，在大田作物中始终未能大面积推广。除了在农业中应用外，微喷头的微喷灌在城市绿化和园林灌除了在农业中应用外，微喷头的微喷灌在城市绿化和园林灌溉中使用较多，有少数微喷头（带底座的花样喷头）已成为溉中使用较多，有少数微喷头（带底座的花样喷头）已成为园林绿化的专用喷头。园林绿化的专用喷头。2 2 喷微灌技术应用现状喷微灌技术应用现状微灌微灌蘑菇微喷灌蘑菇微喷灌微喷带近年来异军突出，发展迅猛，之所以能够迅速普及，主要在微喷带近年来异军突出，发展迅猛，之所以能够迅速普
12、及，主要在以下三个原因：一是简单方便，没有了灌水器，直接在带上打孔喷水，接以下三个原因：一是简单方便，没有了灌水器，直接在带上打孔喷水，接上带就可以灌溉；二是抗堵塞能力强，如果水质较好，则可以不过滤，即上带就可以灌溉；二是抗堵塞能力强，如果水质较好，则可以不过滤，即使堵了也较容易冲洗疏通；三是价格较低。目前国内微喷带的生产厂家有使堵了也较容易冲洗疏通；三是价格较低。目前国内微喷带的生产厂家有近百家，大部分集中在浙江、广东、山东、海南等地，年产量几亿近百家，大部分集中在浙江、广东、山东、海南等地，年产量几亿m m，估，估算发展的节水灌溉面积为几百万亩。算发展的节水灌溉面积为几百万亩。2 2 喷微
13、灌技术应用现状喷微灌技术应用现状微灌微灌1 1、国家级大型项目前期工作不足、国家级大型项目前期工作不足一是前期论证不足，包括缺少水资源论证、灌溉模式论证等。一是前期论证不足，包括缺少水资源论证、灌溉模式论证等。二是规划设计整体水平不高，设计中还存在计算错误，安全二是规划设计整体水平不高，设计中还存在计算错误，安全考虑不够等问题。考虑不够等问题。三是电力配套不落实，有的地区工程建完了因为电力不配套三是电力配套不落实，有的地区工程建完了因为电力不配套而不能发挥效益。而不能发挥效益。3 3 喷微灌技术应用中存在的问题喷微灌技术应用中存在的问题2 2、重发展、轻巩固、重发展、轻巩固现在大规模发展的喷微
14、灌很难保证现在大规模发展的喷微灌很难保证3 35 5年后还能有一半年后还能有一半以上继续使用。主要原因是建设初期未考虑今后如何可持以上继续使用。主要原因是建设初期未考虑今后如何可持续发展，东北四省项目中各地均提出了“巩固经费”的问续发展，东北四省项目中各地均提出了“巩固经费”的问题。题。3 3 喷微灌技术应用中存在的问题喷微灌技术应用中存在的问题3 3、设计、施工质量问题突出、设计、施工质量问题突出（1）国外的设计理念是所有该加的安全设施、配套设）国外的设计理念是所有该加的安全设施、配套设备统统都加，如逆止阀、安全阀等，然后再根据实际情况备统统都加，如逆止阀、安全阀等，然后再根据实际情况做适当
15、的删减。国内的设计是倒过来，什么都不加，再看做适当的删减。国内的设计是倒过来，什么都不加，再看实际需要加一个，这样做必然容易造成安全设施的遗漏或实际需要加一个，这样做必然容易造成安全设施的遗漏或不足。不足。3 3 喷微灌技术应用中存在的问题喷微灌技术应用中存在的问题3 3、设计、施工质量问题突出、设计、施工质量问题突出（2）地形复杂的地区做喷微灌工程不考虑地形高差，不考）地形复杂的地区做喷微灌工程不考虑地形高差，不考虑系统分级、分区，不考虑支管是否逆坡所产生什么后果，虑系统分级、分区，不考虑支管是否逆坡所产生什么后果，不要求提出详细的等高线地形图，既保障不了系统的安全，不要求提出详细的等高线地
16、形图，既保障不了系统的安全，也保证不了灌溉的质量。也保证不了灌溉的质量。3 3 喷微灌技术应用中存在的问题喷微灌技术应用中存在的问题（3 3）在很多工程的施工中不做打压试验或打压试验不按规范要求进行。）在很多工程的施工中不做打压试验或打压试验不按规范要求进行。这个问题目前主要反映在三个方面：这个问题目前主要反映在三个方面：一是打压试验不采用专门的打压泵，而用系统加压泵代替。一是打压试验不采用专门的打压泵，而用系统加压泵代替。二是强调打压试验难做，成本高，做不了。实际可能是缺乏经验，不二是强调打压试验难做，成本高，做不了。实际可能是缺乏经验，不会做。会做。三是用空气代替水打压。三是用空气代替水打压。此问题虽然只在很少的一些工程项目中遇到，此问题虽然只在很少的一些工程项目中遇到，但性质很严重。水在多数情况下看做不可压缩，故管道因水压高而破裂是但性质很严重。水在多数情况下看做不可压缩，故管道因水压高而破裂是没有什么危险的，而空气可压缩几十倍，
