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波涌灌溉技术与设备
2011-03-21
 

 波涌灌溉是一种新型的地面灌水技术,它采用大流量、快速推进、间断地向沟(畦)放水的灌水方式。与传统的连续水流沟(畦)灌溉相比,灌溉水流不再是一次推进到沟(畦)的末端,而是分段地由首端推进至末端,在一个灌水过程中包括几个间歇供水周期。波涌灌溉停水期间地表会形成致密层,土壤的这种表面边界条件的变化使得土壤入渗率和地面糙率减少,有利于提高灌水效率及灌水均匀度。

  由国家节水灌溉北京工程技术研究中心(中国水利水电科学研究院水利研究所)开发生产的波涌灌溉设备(专利号:ZL 99257311.4),自身具有配水和控制两大功能,控制器具有"时间耦合"特性,有利于地面灌溉自动化的实现。波涌灌溉设备在2000年已通过水利部组织的专家鉴定,设备外形结构和性能指标均达到国际同类产品的先进水平,填补国内空白。

  波涌灌溉系统一般由水源、波涌阀、控制器和输配水管道等组成,其中波涌阀和控制器是整个系统的核心设备(图1)。


1 波涌灌溉设备

  波涌灌溉系统及田间布置

  1. 水源 用于波涌灌溉的水源在井灌区可来自低压输水管道给水栓(出水口),在渠灌区则取自农渠的分水闸口。
  2. 波涌阀 按动力划分为水力驱动式和太阳能(蓄电池)驱动式,按结构则分为单向或双向阀。其中太阳能驱动式双向阀的阀体呈T字型三通结构,使用铝合金材质铸造。水流从进水口引入后,通过阀体两侧的阀门自动转向实现交替分水,阀门启闭由控制器中的电动马达驱动。
  3. 控制器 由微处理器、电动机、可充电电池及太阳能板组成,采用铝合金外罩保护。控制器用来实现波涌阀的自动开关与转向,定时控制间歇供水的时间并自动完成水流切换,实现波涌灌水自动化。控制器的参数输入以触键式为主,具有数字输入及显示功能,内置计算程序可用来自动设置阀门的启闭时间间隔(图2)。
  4. 配水管道及田间布置 采用PE软管或PVC硬管将低压输水管道给水栓或农渠分水口与波涌阀进水口相连,在波涌阀出水口处装有软管(硬管)伸向两侧,起到传统毛渠的配水作用。在控制器作用下可实现阀门的自动转向和水流切换,完成交替供水过程。波涌灌溉系统可与田间闸管灌溉系统配套使用(图3)。

                   
          
2 波涌阀控制器及参数输入面板            3 波涌灌溉系统田间布置
      
(a)控制器           (b)参数输入面板

 波涌灌溉技术田间适应条件

条件\灌溉方式

畦 灌

沟 灌

坡 度

0.00010.005

0.00010.01

入渗强度

50150 mm/h

5150 mm/h

单宽流量

24 L/s/m

1.54 L/s

长 度

100400 m

100400 m

宽 度

<3 m

-

微地形条件

Sd ≤3 cm

Sd ≤4 cm

 

责编: 管理员

 
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