農(nóng)田排灌機(jī)械概況與應(yīng)用

       農(nóng)田排灌機(jī)械是利用各種能源和動(dòng)力，提水灌入農(nóng)田或排除農(nóng)田多余水分的機(jī)械和設(shè)備。廣義的農(nóng)田排灌機(jī)械還包括水井鉆機(jī)、鏵式開(kāi)溝犁、旋轉(zhuǎn)開(kāi)溝機(jī)、暗溝犁、開(kāi)溝鋪管機(jī)等。

1.農(nóng)田排灌機(jī)械概況

在中國(guó)，用桔槔和轆轤提水灌溉農(nóng)田的歷史非常悠久。公元前2～前1世紀(jì)時(shí)已有翻車(chē)即龍骨水車(chē)出現(xiàn)，東漢時(shí)畢嵐和三國(guó)魏時(shí)馬鈞對(duì)翻車(chē)都有所改進(jìn)。元代《王禎農(nóng)書(shū)》中，還載有筒車(chē)、高轉(zhuǎn)筒車(chē)等利用自然水流自動(dòng)提水的工具，說(shuō)明這些工具在公元14世紀(jì)初已得到廣泛應(yīng)用。埃及和印度古代也使用桔槔。在 5世紀(jì)，葡萄牙人制造了木質(zhì)兩葉片泵，這是近代離心泵的雛型。18世紀(jì)初，法國(guó)制成臺(tái)蝸殼葉片泵。歐美各國(guó)在19世紀(jì)中葉制成多級(jí)葉片泵和扭曲葉片泵。19世紀(jì)末開(kāi)始應(yīng)用噴灌技術(shù)，至20世紀(jì)50年代得到迅速發(fā)展。自60年代中期起，滴灌裝置也迅速發(fā)展起來(lái)。

中國(guó)在20世紀(jì)20年代曾引進(jìn)和制造少量水泵用于農(nóng)田灌溉，但至1949年以前，大部分農(nóng)田仍使用傳統(tǒng)的提水工具，而農(nóng)用水泵總功率僅為72兆瓦左右。50年代初發(fā)展了各種人力、畜力和機(jī)力水車(chē)，并從1956年起開(kāi)始研制各種農(nóng)用水泵，首先發(fā)展低揚(yáng)程混流泵和中、小型軸流泵，同時(shí)發(fā)展水輪泵、研制水錘泵和內(nèi)燃水泵。至60年代研制設(shè)計(jì)了農(nóng)用水泵系列，同時(shí)開(kāi)始發(fā)展大型軸流泵和混流泵。60年代末開(kāi)始發(fā)展?jié)撍姳茫瑖姽嘣O(shè)備也逐步在城市郊區(qū)試用。至80年代初，農(nóng)用水泵已發(fā)展到30個(gè)系列，350個(gè)型號(hào),1100多個(gè)規(guī)格品種。1982年,農(nóng)用水泵年產(chǎn)量已超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)。至1984年底，農(nóng)用排灌動(dòng)力機(jī)械保有量達(dá)615萬(wàn)臺(tái)，總功率達(dá)7 765兆瓦。機(jī)電灌溉面積為3.76億畝，占有效灌溉面積的56.4%。

2.農(nóng)田排灌機(jī)械分類(lèi)

農(nóng)田排灌機(jī)械根據(jù)灌溉和排水的方式分為下述4類(lèi)：

地面排灌機(jī)械包括提水排灌和虹吸灌溉機(jī)組。由農(nóng)用動(dòng)力機(jī)械或利用自然能源驅(qū)動(dòng)水泵，從河、湖、庫(kù)、塘、井中提水灌溉農(nóng)田，或從農(nóng)田、溝、渠、塘堰中提水排除積水，特別是排澇。動(dòng)力機(jī)和水泵可組成移動(dòng)式機(jī)組安裝在船、汽車(chē)或拖車(chē)上，也可用人力轉(zhuǎn)移。通常則多設(shè)置在泵房?jī)?nèi)，配以進(jìn)、出水管道和閥門(mén)等其他水工設(shè)施，建成排灌站或抽水站(見(jiàn)提水灌溉)。

3.噴灌設(shè)備

滴灌設(shè)備包括有壓水源、管道和滴頭 3部分。有壓水源可采用水泵機(jī)組或高程水頭(落差)實(shí)現(xiàn)自流供水，其壓力比噴灌用有壓水源低。滴頭配置在靠近作物根部的地面，持續(xù)而小量地施水，水分滲入土壤供作物根系吸收。滴頭的工作壓力約3～5千帕。為使每個(gè)滴頭的壓力都相等，從而獲得均勻的滴水量，管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可采用流進(jìn)和流出、網(wǎng)絡(luò)循回、壓力迭加等方法。一般支管、毛管和滴頭不固定，根據(jù)滴灌需要而移動(dòng)。初設(shè)投資費(fèi)用較高，且滴頭孔小，容易被氧化物和硫化物的沉淀堵塞。因此，灌溉水有時(shí)須經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易凈化或過(guò)濾后使用。

4.滲灌設(shè)備

地下滲灌設(shè)備的水源和管道系統(tǒng)與滴灌設(shè)備相似，但用淺埋地下的滲水瓦管或打孔雙壁塑料管代替裝有滴頭的毛管,使?jié)B水壓力超過(guò)土壤水分張力,從而向作物根系區(qū)滲水灌溉(見(jiàn)地下灌溉)。滲水毛管使用一定年限后，會(huì)腐蝕散碎而混入土壤，需要定期布管埋管。

5.農(nóng)田排灌機(jī)械應(yīng)用

為了充分發(fā)揮農(nóng)田排灌機(jī)械的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)根據(jù)地形和水文條件,合理選定排灌站的站址,合理配置渠系和管路，并正確選定泵型、臺(tái)數(shù)及相應(yīng)的揚(yáng)程、流量等參數(shù)。水泵選型應(yīng)以使用中的吸程、揚(yáng)程和流量為依據(jù)，根據(jù)水泵提水的基本原理，采用各種調(diào)節(jié)方法來(lái)適應(yīng)變化的要求，使動(dòng)力與泵的額定功率配套恰當(dāng)。井用泵應(yīng)根據(jù)井深、井徑、動(dòng)水位、涌水量和實(shí)際工作揚(yáng)程選用合理的類(lèi)型和參數(shù)：一般是深井高揚(yáng)程采用長(zhǎng)軸深井泵和潛水電泵;淺井或作業(yè)面使用離心泵、螺桿泵以及小型葉片泵或微型離心泵，并選用恰當(dāng)?shù)呐涮讋?dòng)力，也可使用低揚(yáng)程潛水泵等。噴灌、滴灌和地下滲灌設(shè)備，根據(jù)所需壓力和流量合理選用動(dòng)力、水泵和管道尺寸及系統(tǒng)。

6.農(nóng)田排灌機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)

排灌機(jī)是常見(jiàn)的農(nóng)機(jī)具，它能有效為田地灌水或排除多余水分，方便農(nóng)事生產(chǎn)。排灌機(jī)閑置期間，若保養(yǎng)不當(dāng)，易導(dǎo)致銹蝕損壞，甚至無(wú)法使用。因此，排灌機(jī)使用完后，要進(jìn)行適當(dāng)保養(yǎng)。

(1)及時(shí)將電動(dòng)機(jī)拆卸，并放在室內(nèi)進(jìn)行檢修。首先，將外殼上泥土、灰塵等污物擦拭干凈，然后對(duì)機(jī)芯進(jìn)行檢查維修，若無(wú)異樣，即可入庫(kù)保管。注意入庫(kù)前要先進(jìn)行包裝，以便防塵、防潮、防雨。

(2)及時(shí)把水泵和膠管的殘留水放凈，并進(jìn)行撿收。同時(shí)，檢查水泵葉輪、軸承、口杯等零件的磨損程度，并進(jìn)行維修或更換。此外，還要用汽油將軸承清洗干凈，用鐵絲刷子將水泵的底閥、彎管等部件上的鐵銹刷干凈，然后分別涂上黃油，存入庫(kù)房。

(3)深井泵停用后，為防止轉(zhuǎn)動(dòng)部位生銹，應(yīng)時(shí)常進(jìn)行啟動(dòng)。一般而言，每隔7-10天要啟動(dòng)一次，每次時(shí)長(zhǎng)宜為30分鐘左右。若存放期長(zhǎng)，則需把水泵從井中提取出，檢修后入庫(kù)存放。

(4)各種管子停用后，要清洗干凈。注意給鐵管子補(bǔ)刷油漆，將膠管子遠(yuǎn)離汽油，并將其放置在干燥的庫(kù)房?jī)?nèi)進(jìn)行保管。

(5)確認(rèn)機(jī)械整體保持完好狀態(tài)后，進(jìn)行安裝，并涂上潤(rùn)滑油，將其放入室內(nèi)通風(fēng)干燥處墊高，離地存放。