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[摘 要 ] 我国水资源严重匮乏,农业灌溉用水是比重比较大的用水项目,我国的灌溉用水利用系数及灌溉水分平均生产率与发达国家相比,还有很大的提升空间.文章介绍一种自主研发的可伸缩的节水灌溉装置,这种装置的支撑杆可以根据需要自由调节高度,喷水孔的直径由里到外依次增大,可以达到灌溉均匀,改善现有节水灌溉技术设备中水管布置时错综复杂、在灌溉时存在灌溉不均匀、灌溉不方便以及尤其是水资源浪费等严重缺陷.
[关 键 词 ] 灌溉；节水；可伸缩；水资源
中图分类号：TU991.05
我国水资源总量约为2.8万亿m3/年,但由于我国人口众多,人均占有量还没有达到世界人均占有量的四分之一.因此我国是水资源严重紧缺的大国,农业用水占有的比重比较大,我国农业的年用水量约为3600亿m3,全国农田灌溉面积约9.05亿亩,农业用水的绝对量和相对量都非常大,灌溉用水匮乏的矛盾越来越严重.近年来,我国的人口逐年增加,尤其是工业化、城镇化进程的越来越快,工农之间、城乡之间的用水矛盾也日渐凸显,环境也逐渐在恶化,保障农业灌溉用水的难度不断增加.可以预见,如果不采取措施改变这种状况,未来缺水的现象会更加严峻.用水灌溉是农作物生长期间主要的用水工作,我国目前的灌溉用水效率比较低,利用系数仅为0.4～0.45,而发达国家的灌溉用水利用系数已经达到0.7～0.9,我国的灌溉水分平均生产率约为0.85kg/m3,而发达国家的灌溉水分平均生产率约为2kg/m3,由此可见,我国灌溉供水、用水设施的节水技术含量很低,灌溉技术有极大的提高空间,解决我国农业灌溉缺水问题一定要从农业内部深挖潜力来解决,关键在于技术和设备,通过研发实用高效节水灌溉技术及设备,提高水资源综合利用率,实现农业高效用水,对于促进循环经济发展具有十分重要的意义.
灌溉技术对水资源的利用效率起到决定作用,现有技术中设置在农业园区的常见的灌溉设备都是通过在地上排布若干水管,然后在水管上接入喷水头或者滴灌装置进行灌溉,这种常见的灌溉技术存在许多的不足之处,首先由于管路固定位置,喷头固定,对于高处的农作物只能另外接入软管手动进行灌溉,人力及时间浪费严重；第二就是水管的布置遍布整个灌溉区内,管路错综复杂,管路接头众多,初投资大,维修成本也很高；第三是这种落后的方式灌溉不均匀,距离水源较近的地方出水量大,造成水资源的浪费,而管路的末端出水量小,常常达不到所需的灌溉用水量.
针对以上常见灌溉装置的不足之处,本文简单的介绍一种自主研发的可伸缩节水灌溉装置,以克服现有节水灌溉技术设备中水管布置时错综复杂、在灌溉时存在灌溉不均匀、灌溉不方便以及尤其是水资源浪费严重的缺陷.
下面结合附图和实例,对这种新型的节水灌溉装置作进一步详细描述.如图1所示,该装置包括第一支撑杆1、第二支撑杆2、电机3、喷水杆4、水泵5；第一支撑杆1可在第二支撑杆2上伸缩,并且在第一支撑杆上设有第一定位孔6,第二支撑杆2上设有第二定位孔7,当第一定位孔6与所述第二定位孔7重合的时候,可由定位杆8插入定位,即当第一支撑杆1伸缩到需要的高度时,第一定位孔6与所述第二定位孔7也应该重合并于定位杆8插入定位.第二支撑杆内设有电机3,喷水杆4铰接于第二支撑杆2的顶端,电机3则通过弹性牵引线9带动所述喷水杆4进行伸展,水泵5通过水管10向所述喷水杆输送水源.喷水杆4共设有六根,环形均布于第二支撑杆2顶端.水管10与六根喷水杆4通过六分头转接管11连接.喷水杆上至少设有六个喷水孔11,并且这六个喷水孔的直径由小至大依次递增.
如图2所示,这种自主研发的节水灌溉装置在工程中具体应用时,首先将第二支撑杆2从第一支撑杆1上升起,并通过第一定位孔6和第二定位孔7重合时插入定位杆8来定位第二支撑杆2的位置（需要说明的是,本装置在没有插入定位杆时,第二支撑杆2是可以在第一支撑杆1上旋转的）,然后启动电机3,电机3顺时针旋转拉动弹性牵引线9,弹性牵引线拉起喷水杆4,直到喷水杆被完全展开（在喷水杆收缩时,电机逆时针旋转）,水泵5通过水管从蓄水池12中吸水并输送给喷水杆,喷水杆4上设有的喷水孔11开始喷水,为了使喷水流量均匀,喷水孔11孔的大小由里到外逐渐增大.
该节水灌溉装置可以进行上下伸缩,因此,在使用时只要将其升起到一定的高度便可以对放置不同高度位置的农作物进行喷水灌溉,而且还可以对高处植物的叶子进行清洗,对植物的灌溉也比较均匀.这种节水灌溉装置在浙江四明山区域进行了示范推广,节水节能效果显著,并且极大地节省了人力和时间.
总之,根据我国目前的农业水资源紧缺的现状,我们需要加大研发力度,提高节水灌溉技术利用效率,引进及自主研发先进的技术和设备是节水灌溉的根本,这样可以极大地节约宝贵的水资源,保护生态环境.因此,改进农业节水灌溉装置,发展节水灌溉技术,要从农民的节约成本及提高效益这二个出发点相结合,研发操作方便,能耗低,应用性强,节约用水,保护生态环境的先进的节水灌溉技术,有利于构建和谐社会,提高广大农民的生活质量.