□吳美 呂旺 謝磊

大型噴灌技術(shù)中心支軸式噴灌機(jī)的應(yīng)用

□吳美 呂旺 謝磊

中心支軸式噴灌機(jī)具備節(jié)水、省工、增產(chǎn)、高效、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)。為緩解地下水超采的局面，在河北省2014年地下水超采綜合治理井灌區(qū)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目中，大曹莊管理區(qū)中心支軸式噴灌機(jī)的投入使用，有效地減少了當(dāng)?shù)毓こ逃霉?，降低了工程成本，增加了農(nóng)民收益，改善了管理區(qū)水資源緊缺局面。

中心支軸式噴灌機(jī)；節(jié)水；工作原理；灌水系統(tǒng)

中心支軸式噴灌機(jī)因具備節(jié)水、省工、增產(chǎn)、高效、適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。河北省2014年地下水超采綜合治理井灌區(qū)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目中，大曹莊管理區(qū)對(duì)中心支軸式噴灌機(jī)進(jìn)行了投入使用，中心支軸式噴灌機(jī)的使用減少了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民用工，降低了成本，增加了農(nóng)民收益，改善了管理區(qū)水資源緊缺的局面。

1.中心支軸式噴灌機(jī)簡(jiǎn)介

中心支軸式噴灌機(jī)是將裝有噴頭的管道支承在可自動(dòng)行走的支架上，圍繞備有供水系統(tǒng)的中心點(diǎn)邊旋轉(zhuǎn)邊噴灌的大型機(jī)械。中心支軸式噴灌機(jī)主要由中心支座、桁架、塔架車、末端懸臂、控制系統(tǒng)和灌水器等6大部分組成。中心支座：支座是噴灌機(jī)的回轉(zhuǎn)中心，也是進(jìn)水口，轉(zhuǎn)動(dòng)套連接上水管和出水管，可以保證桁架能夠圍繞中心支座自由轉(zhuǎn)動(dòng)。桁架：桁架主要是由輸水支管、三角形弦架和拉筋等組成的空間拱架結(jié)構(gòu)，它既是過(guò)流部件，也是承重部件。塔架車：塔架車主要由立柱、橫梁和底梁組成的A字型構(gòu)架組成，用于安裝動(dòng)力機(jī)、傳動(dòng)裝置和橡膠車輪，它是噴灌機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件也是桁架的支座。懸臂：懸臂由輸水支管、三角支架和鋼絲繩組成?？刂葡到y(tǒng)：控制系統(tǒng)由主控制箱、集電環(huán)、塔架盒、定點(diǎn)停機(jī)裝置和電纜等組成。灌水系統(tǒng)：灌水系統(tǒng)由鵝頸管、懸吊管、壓力調(diào)節(jié)器、配重和噴頭組成。

2.中心支軸式噴灌機(jī)的工作原理及特點(diǎn)

2.1 工作的原理

合上主控制箱總電源控制開(kāi)關(guān)，將百分率計(jì)時(shí)器調(diào)節(jié)到速度需要值，將運(yùn)行方向開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換到正向位置。按下行走啟動(dòng)按鈕，末端塔架車車輪旋轉(zhuǎn)，開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蛐凶摺ｉ_(kāi)啟進(jìn)水閥門(mén)后，當(dāng)末端塔架車與緊鄰的次末端塔架車之間構(gòu)成1°左右角度時(shí)，末端塔架車的電機(jī)停止供電，車輪停止旋轉(zhuǎn)。次末端塔架車上的同步控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，微動(dòng)開(kāi)關(guān)接通，向次末端塔架車上的電機(jī)供電，次末端塔架車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)并向末端塔架車看齊，開(kāi)始順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。與上述的過(guò)程相似，只要某一塔架車與左右相鄰的兩個(gè)塔架車之間構(gòu)成1°左右角度時(shí)，該塔架車微動(dòng)開(kāi)關(guān)接通向電機(jī)供電塔架車就向前行走，當(dāng)某一塔架車與左右相鄰的兩個(gè)塔架車之間構(gòu)成一條直線時(shí)，該塔架車電機(jī)供電被切斷塔架車就停止行走。末端塔架車按百分率計(jì)時(shí)器確定的需要值一直向前行走，其余塔架車根據(jù)其與左右相鄰兩個(gè)塔架車之間是否構(gòu)成1°左右角度或行走或停止。

2.2 中心支軸式噴灌機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)

中心支軸式噴灌機(jī)優(yōu)點(diǎn)，一是增加作物產(chǎn)量。根據(jù)作物生育期的需水規(guī)律，精確地將水分配到田間。二是節(jié)約用水量。噴灌能控制好灌水強(qiáng)度和灌水量，噴灑均勻。三是節(jié)省勞動(dòng)力。中心支軸式噴灌機(jī)能晝夜自動(dòng)噴灌，工作效率高。四是適應(yīng)性強(qiáng)。中心支軸式噴灌機(jī)爬坡能力好，幾乎適用于灌溉所有的作物和土壤。五是一機(jī)多用?？山Y(jié)合化肥與農(nóng)藥等噴灑，提高化肥和農(nóng)藥的利用效率。

中心支軸式噴灌機(jī)缺點(diǎn)，一是噴灌地塊為圓形，四個(gè)地角不能噴到。二是噴頭的噴灌強(qiáng)度大，選配不當(dāng)易產(chǎn)生地面徑流。三是風(fēng)速在3～4級(jí)以上，噴灌均勻度大大降低。四是灌溉范圍內(nèi)不得有樹(shù)木等障礙物。五是專業(yè)性強(qiáng)，需配備專門(mén)的技術(shù)人員。

3.中心支軸式噴灌機(jī)在大曹莊地區(qū)的應(yīng)用

大曹莊管理區(qū)地處河北省地下水超采綜合治理項(xiàng)目區(qū)黑龍港流域，水資源不足，地下水位連年下降。大曹莊管理區(qū)根據(jù)《河北省地下水超采綜合治理試點(diǎn)方案》總體要求，按照河北省水利廳制定的建設(shè)管理辦法和指導(dǎo)意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)實(shí)地調(diào)查研究，充分尊重農(nóng)民意愿，編制了《大曹莊管理區(qū)2014年地下水超采綜合治理井灌區(qū)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施方案》。方案中大曹莊管理區(qū)發(fā)展中心支軸式噴灌機(jī)面積8221畝，安裝中心支軸式噴灌機(jī)28臺(tái)。

大曹莊管理區(qū)由農(nóng)業(yè)總公司采取公司化方式運(yùn)行管理。由公司管理人員、承包大戶及農(nóng)機(jī)維修人員組成用水合作小組統(tǒng)一管理協(xié)調(diào)。每臺(tái)噴灌機(jī)由用水合作小組負(fù)責(zé)監(jiān)督管理使用，同時(shí)負(fù)責(zé)用水量信息收集工作。噴灌機(jī)及配套產(chǎn)權(quán)歸公司所有，種植戶負(fù)責(zé)看管、保養(yǎng)、維護(hù)。在運(yùn)行管護(hù)上，區(qū)內(nèi)機(jī)井、大型設(shè)備、桁架等大件維護(hù)歸農(nóng)業(yè)總公司負(fù)責(zé)，噴頭、連接部位等易損件歸承包戶負(fù)責(zé)。根據(jù)設(shè)備的損壞原因，屬于自然損壞，由公司負(fù)責(zé)免費(fèi)更換，屬于使用不當(dāng)造成的損失由種植戶自費(fèi)更換。農(nóng)業(yè)總公司明確專人負(fù)責(zé)工程的管護(hù)及維修有保障。管護(hù)經(jīng)費(fèi)按規(guī)定各自負(fù)擔(dān)，保障了工程的良性發(fā)展。中心支軸式噴灌機(jī)的使用急農(nóng)民所需，解農(nóng)民之渴，提高了全民的節(jié)水意識(shí)，改善了地下水生態(tài)環(huán)境，有利于大曹莊管理區(qū)節(jié)水灌溉事業(yè)的發(fā)展。□

2015-12-15

吳美，女，漢族，河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，助理工程師。

呂旺，男，漢族，河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，工程師。

謝磊，男，漢族，河北省水利技術(shù)試驗(yàn)推廣中心，工程師。