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1、山西农业大学工程技术学院毕业论文引言1.1 节水灌溉与农业可持续发展水资源短缺已成为制约我国农业及国民经济可持续发展的重要因素。据统计，我国实行以需定供的水资源开发利用战略。每年农业生产用水占整个工农业生产、生活用水的80%。而真正直接用到农业生产中的水量仅是这80%中的30%40%，这种一方面水资源紧缺，一方面又因为灌溉粗放导致水资源严重浪费现象，不仅加剧了水资源的供需矛盾，而且也将对农业生产的可持续发展产生负面影响。节约用水，合理配置水资源，发展节水灌溉，提高水的利用率，是搞好现代农业生产的必由之路 ,是实现农业可持续发展的关键措施。(1) 节水灌溉是现代农业的必由之路我国人口众多幅员辽阔
2、，人均占有水资源量仅达2200m3，不足世界人均占有量的1/4。按国际标准衡量，我国人均占有水资源量已到严重缺水边缘。据有关部门预测，到21世纪30年代我国人口将达到16亿高峰值。届时粮食需求将达6.41087.2 108 t。为满足这种需求，灌溉面积要发展到6000104 hm2，需要增加大量灌溉用水，使本来已十分紧张的水危机更加严重。为保证粮食安全，6000104 hm2的农田灌溉只有走节水灌溉这条路。如果将农业灌溉用水的利用率由目前30%40%提高到 50%60%或更高,可以增1000m3水资源的利用量，再加上旱地农业增产的潜力，基本可以满足我国未来粮食生产的需要。现代农业生产是先进生产
3、力的杰作。追求低耗、高产出的现代质量、效益型农业生产方式，是我们的奋斗目标。然而在现实的农业生产中，不但可利用水资源严重浪费，也使生产出的农产品成本增加，成为农业丰产不增收的瓶颈之一。(2) 节水灌溉是实现农业可持续发展的需要近年来，我国的节水灌溉事业发展较快，取得了一定的成绩。农业结构调整需要节水灌溉作支撑，反之节水灌溉的发展又为产业结构调整提供了基础保障，为农业可持续发展起到了推动作用。(3) 节水灌溉需要相应政策及保障措施发展特色农业、订单农业是发展节水灌溉、加快种植结构调整的催化剂 ,是推动农业可持续发展的启步措施。特色农业是区别于传统种植业的进步农业，是有发展前途的农业。而订单农业则
4、是具有高期望值的经济农业，两者均是在市场中具有竞争能力的高品质农业。发展这样的农业，对土壤水分、空气湿度、灌水时间、灌水位置、灌水数量、灌水生产率将要提出较高的要求。只有发展节水灌溉才能满足特色农业、订单农业的需求，节水灌溉将是这场革命中的生力军。搞好节水灌溉离不开资金的支撑。目前单靠农民自筹和贷款解决资金不足问题还有一定的困难。国家应加大节水灌溉资金的投入力度，特别是对生态环境效益及社会效益影响较大的节水工程，要在资金上给予扶持并优先列项，本着“谁受益 ,谁多负担”的原则，发展节水灌溉以受益地区出资为主，国家给予一定的补助，将各方面的涉农建设资金捆起来统一使用，安排重点节水灌溉项目，发挥规模
5、效应，利用金融机构专项贷款增加投入，财政与行业部门予以贴息。实现国家、地方、集体、农民多元化、多层次、多渠道的投资体系，迈出一条节水为社会，社会办节水的路子。政策上扶持发展节水灌溉 ,是实现农业可持续发展的根本保证。在节水灌溉方面，虽然国家已经颁布了水价政策，但在建立合理的农业节水补偿机制和节约用水的激励机制，从而形成科学的水价体系方面，在法律法规上还需进一步在市场经济运作中完善。组建节水灌溉产品质量技术监督体系，严格控制低劣产品流入市场。将节水灌溉以法律条文的形式固定下来 ,在政策上予以扶持。各级领导重视节水灌溉，是实现农业可持续发展的保障措施。要求把节水灌溉作为一项革命性的措施来抓，各级领
6、导要发现问题及时解决，有效推进节水灌溉工作向纵深发展。要精心组织科学规划，避免不切合实际的节水灌溉项目出现，使节水灌溉工作少走弯路，影响农民的积极性，要建管并重，引入市场机制，完善管理体制，促进节水灌溉健康发展。1.2 喷灌技术特点喷灌是利用水泵加压或自然落差将水通过压力管道送到田间，经喷头喷射到空中，形成细小的水滴，均匀喷洒在土壤上，为作物正常生长提供必要水分条件的一种先进灌水方法。喷灌技术与传统的地面灌溉相比，喷灌灌水均匀、节水、增产、省力、节地、适应性强，同时还可以调节田间小气候、防止干热风和霜冻对作物的伤害，可广泛地应用于除水稻外的大田作物以及果树等。喷灌有多种形式，不同的喷灌形式适应
7、不同的场合，发展喷灌要因地制宜，才能充分发挥其节水和增产效果。喷灌是压力水流通过管道送到田间，经喷头喷射到空中，形成细小的水滴，均匀喷洒在农田上，为作物正常生长提供必要水分条件，在合理布置喷洒点的位置的情况下，能使田块内各处土壤湿润深度及土壤含水量大体相近。与传统的地面灌水方法相比，喷灌具有明显的特点。喷灌技术的优点：(1) 节水效果显著喷灌通常采用管道灌输水、配水，输水损失很小，喷灌可以根据作物需水的状况，适时适量地灌水，一般不产生深层渗漏和地面径流，水的有效利用率可达80以上。喷灌与地面灌溉相比，比明渠输水灌溉省水3050。在透水性强、保水能力差的土地，省水可达70以上。喷灌是利用喷头直接
8、将水比较均匀地喷洒到作物面上的，能够很好地控制喷水强度、灌水量和灌水均匀度。喷水后地面湿润比较均匀，通常灌水均匀度可达8085。(2) 提高农作物产量和产品品质由于喷灌能严格控制土壤水分、保持肥力，喷灌对增加农作物产量的作用是多方面的。首先，喷灌可以控制喷洒时间或喷洒速度，适时适量地满足农作物对水分的要求，这对于精细控制土壤水分，保持土壤肥力，保护土地表层的团粒结构，促进作物根系在浅层发育，以充分利用土壤表层养分以及适应换茬时，两种作物对水分的不同要求极为有利。喷灌时灌溉水像降雨一样湿润土壤，不破坏土壤结构，为作物根系生长创造了良好的土壤、水分环境；可以根据供水条件和作物需水的规律进行精确供水
9、。喷灌还可以调节田间小气候，增加近地层空气湿度，调节温度和昼夜温差，避免干热风、霜冻对作物的危害，可显著提高水果、蔬菜、茶叶、烟草等经济作物的品质。在高温季节可以起到降温的作用，并能冲掉作物茎叶上的尘土，有利于作物的呼吸和光合作用，有效地改善了农业生态环境，有明显的增产效果。与传统地面灌溉相比，采用喷灌的粮食作物增产1020%，经济作物增产2030，果树增产1020，蔬菜增产12倍。(3) 提高耕地利用率喷灌可以大大减少田间内部沟渠、田埂的占地，增加了实际播种面积，可提高耕地利用率715。这对于单产较高的小麦等条播作物进一步提高产量效果十分明显。(4) 对地形的适应性强，可避免土壤盐碱化喷灌可
10、用于各种类型的土壤和作物，受地形条件的限制小。例如，在砂土地或地形坡度较大、高低起伏不平的地面也可以采用喷灌。在地下水位高的地区，地面灌溉使土壤层过湿，易引起土壤盐碱化，用喷灌来调节上层土壤的水分状况，可避免过量灌溉造成的盐碱化。由于喷灌对地形的适应性强，可以大大减少对田间渠系建设及管理维护，节省大量农田地面平整的工程量。(5) 喷灌设备品种齐全，能满足各方面的需要 喷灌系统装备组成及其可移动程度分为固定式、半固定式、移动式、定点喷洒机组及行走喷洒机组几种。固定式喷灌系统除喷头外，其他设备固定不动。其特点是使用方便，但用材量及投资大，竖管对机械田间作业有影响；半固定式喷灌系统喷头、支管可以移动
11、，其他部分固定，其特点是工程占地少，用料及投资较省，但作业时易损害庄稼，操作费事，此喷灌系统由于适应我国经济发展水平和农业经营方式，因而在喷灌面积中所占比例最大；移动式喷灌系统其设备都可移动，其特点为用材少、投资省、使用灵活、占地少，但劳动强度大、易损坏庄稼，此种系统在部分平原地区喷灌工程中占相当比例；定点喷洒机组工作时，沿给水点定点喷洒，其特点为用材和投资少，便于综合利用，但机组移动困难，工程占地较多，喷洒质量不够理想，此机组在山区、水田地区使用较多；行走喷洒机组可自行行走，在走中喷洒，其作业质量好，生产效率高，但结构复杂，投资较多，要求地块必须规整，且坡度不能太大，主要用于有一定规模的农场
12、。而小型行走式喷灌机组具有体积小，质量轻，携带方便的特点，适合我国目前一家一户的灌溉需要。(6) 喷灌可节省劳动力喷灌能在世界范围内得以迅速发展的原因之一，是为了提高农业劳动生产率。我国农业经营正在向集约化、规模化方向发展，同样面临着提高农业劳动生产率的问题。喷灌系统的机械化程度高，可以大大降低灌水劳动强度，提高作业效率，免去年年修筑田埂和田间沟渠的重复劳动，节省大量的劳动力。各种喷灌机组可以提高工效2030倍。(7) 喷灌适合于大面积灌溉、农业机械耕作技术集成的配套与实施喷灌是实现农业现代化不可缺少的节水灌溉技术。喷灌技术的缺点：(1) 抗风能力差在进行喷灌作业时，喷出的水滴受风力的影响，会
13、改变水舌的形状和喷射距离，使小水滴沿着风向飘落，改变了各方向的射程和水量分布，出现喷洒不均匀和漏喷等现象。为满足灌溉的需要，只有增加灌水量。因此，通常在34级以上风力时应停止喷灌。(2) 蒸发损失大由于水喷洒到空中，比地面灌溉时的蒸发量大。尤其在干旱季节，空气相对湿度较低，蒸发更大，在水滴降落到地面之前，将会蒸发掉10。因此，为避免蒸发对水资源造成的浪费，可以改在夜间进行喷灌。(3) 消耗能源地面灌溉只要将水通过渠道或管道送到地头即可实现自流灌，喷灌则要利用水的压力，使水流破碎成水滴，喷洒到规定范围内。对于行走式喷灌机，还需要有一定的动力进行牵引，这些都需要多消耗一部分能源。(4) 可能出现土
14、壤底层湿润不足的问题在喷灌强度过大，土壤入渗能力低的情况下，会出现土壤表层很湿润而底层湿润不足的问题。采用低强度喷灌，使喷灌强度低于土壤入渗速度，并延长喷灌时间，可使灌溉水分渗入到下层土壤，且不产生地面积水和径流。此外，由于喷灌系统的工作压力较高，对其配套的基础设施也有较高的耐压要求，这就使得基础设施的投资比较大。如固定管道式喷灌系统1350018000元hm2；半固定管道式喷灌系统45006750元hm2；卷盘式喷灌机约4500元hm2；大型机组约6000hm2。这也是当前制约喷灌发展的主要因素之一。经过多方面的调查研究,综合考虑各种因素，针对干旱地区缺水情况,我们研制开发了条带喷灌机，它是
15、利用喷灌技术和机械制造技术，从农业生产的实际出发，进行设计制造的。它基本上能适应我们国家农村一家一户的需求，它比传统的圆形喷头在性能上更加完善,圆形喷头全圆周式喷洒，喷灌以后，喷头周围土壤全部湿润，喷头难以移动，且喷灌不均匀、耗水量大、对作物的打击力大；其次圆形喷头在实际使用中，经济投入大，农民支付困难，农村难以推广。而条带喷灌机比较经济，能够适应干旱的山地或丘陵地带进行补水，节水性能好。1.3 农用车移动喷灌技术的特点 如何高效利用水资源，大力推广节水技术，努力实现由传统农业用水方式向现代化农业高效用水方式转变，是我国农业摆脱水危机的战略选择。(1) 装置构造简便化 目前发达国家大都采用大型
16、喷灌设备，投资大，要求土地面积大，国内也曾研究制造出一些小型移动喷灌设备，但动力和水泵的移动是依靠人力推动或拖拉机牵引，移动很不方便。采用目前农村普遍购买的8.8kW或11.0kW (12或15马力)三轮农用车,设备可用农用车一车拉完，农用车既是动力来源，也是设备运输车辆，不受地理地貌条件限制,便于拆卸、便于移动。适合于在我国农村目前实行责任制以后的条、块、窄、长形土地上使用。(2) 喷灌新技术既适合水地,变漫灌为喷灌, 大水漫灌会破坏土壤结构，淋溶土壤和肥料养分，而喷灌可以限量供水，慢慢浸润土壤，保持土壤结构不受破坏，又适合旱地的集雨旱井，能够应付各种复杂的地形地块。特别适合在山坡不平、小块
17、分散、缺少电源的水地和旱地使用，也可以用于任何大田作物的播前、幼苗期及中后期灌水，还可以用于各类果园、林业苗圃、花圃等的灌溉，也可以用于草坪及城市园林的喷灌。我国水资源严重短缺，人均水资源占有率在世界平均水平以下。21世纪我国农业要持续发展，节约用水是重中之重，而农用车移动喷灌技术正是比较适合我国国情的一种节水技术，此项技术装置便宜、实用、无需电源，可以远离村镇电源自行工作，操作简便、灵活，农民容易接受。有利于节水农业的快速发展，我国北方地区降雨量少，而且降水时期与作物需水期不吻合，所以降水得不到充分利用，大部分降雨以径流形式损失，为了充分利用天然降雨，我们必须拦洪筑坝、修建旱井，把雨水蓄存起
18、来，等待作物需水期使用。大力普及推广节水灌溉技术，对渠道进行防渗封砌和利用，减少输水过程中的渗漏和蒸发损失，提高管道输水效率，发展喷灌、滴灌、微灌等节水灌溉技术，把浇地改为浇作物，可大大提高用水效率，而农业用水占总用水量的75%以上，所以采用移动喷灌技术具有特别的意义。有利于水资源的持续利用，就我国北方地区而言，目前有100万km2以上的沙漠和荒漠化土地，还有超过80万km2 的存在潜在荒漠化危险的土地，加起来共占西部国土面积的40%左右，沙漠和荒漠地带正逐年向东向南扩展延伸，沙尘暴危害一年比一年严重。严峻的形势要求我们必须实施农业节水措施，合理开发利用水资源，彻底改变传统的农业用水模式，向现
19、代化节水农业转变。总之,节水农业是我国农业生产发展的必由之路。根据我国各个地区,因地制宜地选择多的生态环境特点种形式的节水农业技术，积极推广适合我国国情的移动喷灌技术于解决我国的水资源短缺问题，,这样才能全面推动节水农业的快速健康发展。2 条带喷灌机喷灌指标田间测定试验方案研究在确定条带喷灌机喷灌指标田间测定试验方案之前，首先要了解各种农作物的需水情况，制订合理的喷灌制度，满足作物在不同生长期作物灌水要求。灌溉制度就是指在一定的气候、土壤和农业技术措施条件下，使作物获得稳定的产量所需要的灌水次数、灌水周期和灌溉定额。不同的作物所需的水量不同，因此其灌水定额也不同，在确定了灌水定额的前提下，才可
20、以根据该条带喷灌机的喷灌强度来制定每次喷灌的时间及喷灌周期。2.1 条带喷灌机喷灌性能的概述 条带喷灌机装置结构紧凑，属于小型移动式喷灌设备, 可以与农村普遍购买的8.8 kW 或11.0 kW( 12 或15 马力) 三轮农用车配套使用。农用车既是动力来源, 又是设备运输车辆, 不受地理地貌条件限制, 与条带喷灌机连接便于拆卸和移动。同时还可以在农用车上安装肥料溶解器，N、P、K肥料、微量元素、除草剂, 甚至农药均可一次喷灌完成。条带喷灌机既适合水地, 变漫灌为喷灌, 又适合旱地的集雨旱井，能够适应各种复杂的地形地块，特别适合在山坡、高低不平、小块分散、缺少电源的水地和旱地使用; 也可以用于
21、任何大田作物的播前、幼苗期及中后期灌水，还可以用于各类果园、林业苗圃、花圃等的灌溉。喷灌装置喷杆的可伸缩性使其适合各种作物，可以喷灌不同行距的作物。因此条带喷灌机具有省水、省时、省工和增产增效的特点, 而且减少了不必要的引水渠道、垄沟等的建设。这样既节约了用地, 同时也避免了由于大水漫灌所导致的土壤有机质流失、地力下降等问题出现。2.2 影响条带喷灌机喷灌质量的因素 影响条带喷灌机喷灌质量的因素很多，主要因素有喷水压力，风向、风速、喷孔的直径、叶轮的形状等。在田间使用条带喷灌机时，风速、风向会显著影响条带喷灌机喷灌质量，水滴在空中的运动轨迹受空气气流影响变化较大。有风条件下喷头喷水方向与风向平
22、行时，水滴运动轨迹的改变会影响水量的分布，造成灌水不均匀，顺风一侧喷水射程增大，逆风一侧喷水射程减小，而且逆风一侧减小的喷水射程要比顺风一侧增加的射程大，形成的喷洒范围不是以喷头为对称中心的条形区域，而且喷头工作压力越高，影响越显著。喷衡量条带喷灌机性能指标的参数主要有喷灌强度、喷灌均匀度和打击强度。2.2.1 喷灌强度喷灌强度是单位时间内喷洒在单位面积上的水量，也就是单位时间内喷洒在灌溉土地的水深，一般用mm/min或mm/h表示。喷洒时，水量分布常常是不均匀的，因此喷灌强度有点喷灌强度和平均喷灌强度(面积和时间都平均)两种概念。（1）点喷灌强度点喷灌强度是指单位时间内，喷洒到地面某点的水深
23、。可用： （2-1）式中：点喷灌强度 mm/h； hi喷水深 mm；t喷灌时间 h；（2）平均喷灌强度平均喷灌强度是指一定喷灌湿润面积上各点在单位时间内喷灌水深平均值。 (2-2)式中：点喷灌强度 mm/h； 喷水深 mm；t 喷水时间 h；若测得各点的点喷灌强度，则 (2-3)式中：n为测点数；若各点所代表的面积不相等，则平均喷灌强度应按点所代表的面积，用加权平均法求得。平均喷灌强度还可根据喷头的喷水流量计算 （2-4）式中：q为喷头的喷水量m3/h； 喷灌水有效利用系数。一般取0.80.95； A喷头湿润面积m2； 喷灌强度是条带喷灌机主要性能指标之一，一般情况下，平均喷灌强度应与土壤透水
24、性相适应，应使喷灌强度不超过土壤的入渗率(即渗吸速度)，这样喷洒到土壤表面的水才能及时渗入水中，而不会在地表形成积水和径流。测定喷灌强度一般是与喷灌均匀度试验结合进行。具体方法是在喷头的润湿面积内均匀地布置一定数量的雨量筒，喷洒一定时间测量量雨筒中的水深。各类土壤的允许喷灌强值见表2-1、2-2、2-3。表2-1 各类土壤的允许喷灌强度值土壤质地允许喷灌强度值（mm/h）砂土20砂壤土15壤土12壤粘土10粘土8注：有良好覆盖时，表中数值可提高20%表2-2 坡地允许喷灌强度降低值 地面坡度（%）允许喷灌强度降低（%）505820912401320602075表2-3 考虑水滴粒径影响的各类土
25、壤允许喷灌强度值土壤质地灌水定额/mm水滴粒径/mm22.53允许喷灌强度/mm砂土1560703452530204050205101525203010146830121581056砂壤土15506030402025203040152071225152510125730101261045壤土15405025301525202030121861425132081246309115834壤黏土1530402025121520152510155725121561035308104623黏土150251520815201216812462581057243046241.52注：1 土壤容重和含黏土量均
26、小时取大值。2 如地表已有作物覆盖时，表中的允许喷灌强度值可提高20%。2.2.2 喷灌均匀度喷灌均匀度是指喷灌水量在喷洒面积上分布的均匀程度，是衡量喷灌质量的重要指标之一。实践证明，在满足灌水定额的前提下，喷灌作物的增产幅度大小，主要取决于整个喷灌面积上喷水量分布的均匀程度，一般而言，该值越大，喷灌质量越好，节水增产效果越突出，但相应的设备投资越高。在规划设计阶段，选取合理的均匀系数，不仅能达到较高的喷灌质量，也可以使整个系统投资最合理。影响喷灌均匀度的因素很多，主要有：(1) 系统的布置方式，(2) 喷头组合间距，(3) 喷头的水力性能，(4) 地面平整度，(5)风速风向。喷灌均匀度的常用
27、表示方法有均匀系数和水量分布图，我国喷灌工程技术规范GB58585中用Cu值表示喷灌均匀系数。 均匀系数（克里斯琴森系数）表示： （2-5）式中： 喷灌均匀系数； 喷洒水深平均值 mm； h喷洒水深离差 mm；在各测点所代表的面积相等时， （2-6） （2-7）式中： hi某测点的喷洒水深 mm； n为测点数；当测点数所代表的面积不相等时， （2-8） （2-9）式中： hi某测点的喷洒水深 mm； si某点代表的面积 m2； n为测点数；在设计风速下，喷灌系统均匀系数不得低于75%。水量分布图是喷洒范围内的等水量图。用这种图来衡量喷灌均匀度比较准确、直观，它和地形图一样标示出喷洒水量在整个喷
28、洒面积内的分布情况，常用于表示单喷头的水量分布情况， 在无风的情况下，条带喷灌机喷头的水量图在直角坐标系下绘图，根据各点的具体位置及相应的试验时间内喷洒水深绘出水量分布的光滑曲线。2.2.3 打击强度喷头喷洒出来的水滴对作物的影响，可用水滴打击强度来衡量。水滴打击强度就是单位喷洒面积内水滴对作物和土壤的打击动能，它与水滴的大小、降落速度及密集程度有关。目前尚无合适的方法来测量水滴打击强度，一般采用水滴直径的大小来衡量。水滴直径是指落在地面或作物叶面上的水滴直径。水滴太大，容易破坏土壤表层的团粒结构并形成板结，甚至会打伤作物的幼苗，水滴太小，在空中蒸发损失大，受风力的影响大。因此要根据灌溉作物、
29、土壤性质选择适当的水滴直径，一般要求水滴平均直径不超过13mm。2.3 条带喷灌机喷灌指标田间测定试验方案的确定条带喷灌机喷洒指标田间测定试验会受到各种因素的影响，本试验主要研究风速、风向对条带喷灌机喷洒指标的影响。因此在做试验时，应确定合适的风向、风速。采取析因设计方案，把实验中所涉及到的全部实验因素的各水平全面组合形成不同的实验条件，每个实验条件下进行两次或两次以上的独立重复，这种方案获得的信息量很多，可以准确地估计各实验因素主效应的大小，还可以估计因素之间各级交互作用效应的大小，这样就可以对每种因素进行分析，把最优的结果选出。喷灌所用的水质也要有一定标准，含沙量不能太大，含泥沙量太大的水
30、不宜作为喷灌水源，一是对喷灌设备不利；二是对作物生长不利。因此在田间使用条带喷灌机喷灌时，在进水管端部要设置滤网。由于喷头喷洒出的水滴与喷头处压力有关，若喷头处水压大，喷水射程远，雾化度高、打击强度小，因此在做试验时，应在喷头处安装压力表，在合适的压力下进行试验。另外喷头的安装高度也会影响喷水射程，试验过程中应选择合适的喷头安装高度。室外试验场要平坦开阔，地表护面良好均一且排水通畅，水源充足，喷头工作压力稳定可调，气象条件要求在晴天平均风速不宜超过3.9m/s。2.3.1 条带喷灌机喷灌指标田间测定试验的仪器介绍测定喷灌强度、均匀度、打击强度的主要试验器材有：烧杯（规格：烧杯上部承口直径为55
31、mm，高为70mm）、定性滤纸（12.5cm）、化学试剂曙红、秒表、压力表、流量计、喷雾清洗机用泵（三缸柱塞泵，型号：3 WZB-40）、三相异步电动机（型号：Y100L-2 3kw）、水桶（规格：25kg）、输水管、量筒25ml、测风仪器 Kestre 140002.3.2 条带喷灌机喷灌指标田间测定试验方式测定条带喷灌机的喷灌强度、喷灌均匀度、打击强度应在选定试验区域内进行，试验前先将各部件用联结件联在一起，将压力表、流量计安装好进行试喷，观察各联结件接口处的密封情况，确保不漏水，然后调节压力，观察在各压力下，喷头喷水的情况，经过多次调试，目测喷头的喷水质量，最后选择喷头处压力0.25MP
32、a为该试验的合适压力，喷头的高度为0.4m。图2-1 单喷头喷灌试验方案布置 喷头 测量位置根据其喷水的射程及幅宽，在试验区域内放置喷头的位置做标记，按喷水的轨迹划射程中心线，在中心线上距喷头每间隔0.5m做标记，在喷水幅宽方向上，距喷头每间隔0.1m划直线，与中心线标记位置对应的各条直线上依次做标记，如图2-1所示。2.4 条带喷灌机单喷头喷灌指标田间测定试验的确定 该试验是在同一试验前提条件下，测定2.5mm和2.8mm单喷头的喷灌指标，对不同孔径、喷射仰角、喷头安装高度进行多次组合，最终确定条带喷灌机叶片倾斜角度43、喷头喷射仰角为21时，喷孔直径为2.8mm同时喷洒两行和2.5mm同时
33、喷洒四行效果较好。在同一试验条件下，数字显示水滴直径随喷孔直径的增大而变大，对作物的打击力大，损伤幼苗；水滴直径太小则受风影响大，随风飘移。喷头最佳喷射仰角为21，过大则喷出的水较高，对作物的打击强度大；过小则喷水射程短，无法满足射程要求。在设计风速下对喷孔直径为2.5mm和2.8mm的单喷头喷灌指标依次进行测定。2.4.1 条带喷灌机单喷头喷灌强度的田间测定试验按图2-1在各标记位置处放置同一规格的烧杯，依次测定2.5mm和2.8mm单喷头的喷灌强度。试验进行10min，同一试验重复两次，把10min内每个烧杯内所承接的水量记录在表中。表2-4 2.5mm单喷头顺风侧喷灌强度测定距离w0.4
34、0.30.20.10.00.10.20.30.40.40.30.20.10.00.10.20.30.40.00.0 5.5 10.4 15.5 75.3 15.2 10.2 5.4 0.0 0.00 0.23 0.44 0.65 3.16 0.64 0.43 0.23 0.00 0.51.5 3.3 7.3 14.8 53.2 14.5 7.2 3.2 1.5 0.06 0.14 0.31 0.62 2.23 0.61 0.30 0.14 0.06 1.07.5 13.2 21.0 60.0 70.5 58.8 20.6 12.9 7.4 0.32 0.56 0.88 2.53 2.95 2.
35、47 0.87 0.54 0.31 1.510.1 16.0 25.0 53.0 75.2 51.9 24.5 15.7 9.9 0.43 0.67 1.05 2.23 3.16 2.19 1.03 0.66 0.42 2.06.3 12.0 20.0 32.0 37.5 31.4 19.6 11.8 6.2 0.27 0.51 0.84 1.35 1.56 1.32 0.82 0.49 0.26 2.55.5 7.5 14.0 17.0 25.2 16.7 13.7 7.4 5.4 0.23 0.32 0.59 0.72 1.05 0.70 0.58 0.31 0.23 3.04.3 7.2
36、 12.1 15.5 20.5 15.2 11.9 7.1 4.2 0.18 0.30 0.51 0.65 0.84 0.64 0.50 0.30 0.18 3.53.5 8.0 8.6 14.1 21.1 13.8 8.4 7.8 3.4 0.15 0.34 0.36 0.59 0.89 0.58 0.35 0.33 0.14 4.02.2 7.8 8.8 11.2 20.2 11.0 8.60 7.6 2.2 0.09 0.33 0.37 0.47 0.85 0.46 0.36 0.32 0.09 4.51.4 3.5 8.1 13.1 21.5 12.8 7.9 3.4 1.4 0.06
37、 0.15 0.34 0.55 0.90 0.54 0.33 0.14 0.06 5.01.8 3.7 8.5 13.5 20.1 13.2 8.3 3.6 1.8 0.08 0.16 0.36 0.57 0.85 0.56 0.35 0.15 0.07 5.52.1 3.3 8.9 16.1 23.0 15.8 8.7 3.2 2.1 0.09 0.14 0.37 0.68 0.97 0.66 0.37 0.14 0.09 6.00.9 3.6 9.1 17.2 21.6 16.9 8.9 3.5 0.9 0.04 0.15 0.38 0.72 0.91 0.71 0.38 0.15 0.0
38、4 6.50.0 2.2 7.2 14.5 22.0 14.2 7.1 2.2 0.0 0.00 0.09 0.30 0.61 0.93 0.60 0.30 0.09 0.00 7.00.02.0 7.1 18.2 24.8 17.8 7.0 2.0 0.0 0.00 0.08 0.30 0.77 1.04 0.75 0.29 0.08 0.00 7.50.01.1 5.6 10.1 19.5 9.9 5.5 1.1 0.0 0.00 0.05 0.24 0.43 0.82 0.42 0.23 0.05 0.00 8.00.00.0 3.1 7.7 15.0 7.5 3.0 0.0 0.0 0
39、.00 0.00 0.13 0.32 0.63 0.32 0.13 0.00 0.00 8.50.0 0.01.1 3.2 7.3 3.1 1.1 0.0 0.0 0.00 0.00 0.05 0.13 0.31 0.13 0.05 0.00 0.00 9.00.0 0.0 0.0 1.2 3.8 1.2 0.0 0.0 0.0 0.00 0.00 0.00 0.05 0.16 0.05 0.00 0.00 0.00 9.50.00.00.0 0.6 1.3 0.6 0.0 0.0 0.00.00 0.00 0.00 0.03 0.05 0.02 0.00 0.00 0.00 注：表中数据是在
40、平均风速1.52.0 m/s，喷头处压力 0.25 MPa ，喷射仰角21叶片倾角43条件下测定记录的。由公式 推导出 （mm/min） (2-10) 式中： 喷洒面积cm2； ti喷洒时间 min； w喷水量cm3；计算各烧杯处的点喷灌强度：= 0.406 mm/min = 24.36 mm/h表2-5 2.5mm单喷头逆风侧喷灌强度测定距离w0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.4 0.3 0.2 0.1 0.00.1 0.2 0.3 0.4 0.02.0 9.5 13.2 29.4 70.5 30.6 13.5 9.7 2.4 0.08 0.40 0
41、.56 1.24 2.95 1.26 0.57 0.41 0.08 0.5 3.6 10.4 14.1 22.5 43.2 23.5 14.4 10.6 3.7 0.15 0.44 0.59 0.95 1.81 0.97 0.61 0.45 0.16 1.0 5.7 11.5 19.9 43.4 63.7 44.3 20.3 11.3 5.8 0.24 0.47 0.84 1.83 2.68 1.86 0.85 0.48 0.24 1.5 6.2 10.2 18.2 29.9 48.5 30.5 18.6 10.2 6.3 0.26 0.42 0.77 1.26 2.02 1.28 0.78
42、0.43 0.27 2.0 4.9 8.3 16.6 22.9 32.6 23.4 16.9 8.5 5.5 0.21 0.35 0.70 0.97 1.35 0.98 0.71 0.36 0.21 2.5 4.4 7.2 15.3 19.4 26.3 19.8 15.6 7.3 4.5 0.19 0.30 0.64 0.82 1.11 0.83 0.66 0.31 0.19 3.0 3.9 8.1 14.0 16.0 25.6 16.3 14.3 8.3 4.2 0.16 0.34 0.59 0.67 1.08 0.69 0.60 0.35 0.17 3.5 4.0 7.2 12.2 17.2 27.3 17.6