6節(jié)水灌溉機(jī)械

第六章節(jié)水灌溉機(jī)械第一節(jié)土壤-植物-大氣連續(xù)體的水分運(yùn)移原理第二節(jié)農(nóng)用水泵第三節(jié)節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)附加：噴灌工程、微灌工程主要內(nèi)容第一節(jié)土壤－植物－大氣連續(xù)體的水分運(yùn)移原理一、土壤－植物－大氣連續(xù)體的概念

水分經(jīng)土壤到達(dá)植物根系、進(jìn)入根系，通過細(xì)胞傳輸進(jìn)入植物莖稈，由植物木質(zhì)部到達(dá)葉片，再由葉片氣孔擴(kuò)散到空氣層，最后參與大氣的湍流交換，形成了一個(gè)統(tǒng)一的、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，即土壤－植物－大氣連續(xù)體（簡(jiǎn)稱SPAC）.

在SPAC中，水分運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力是水勢(shì)梯度，即水從水勢(shì)高處向水勢(shì)低處流動(dòng)，其流動(dòng)速率與水勢(shì)梯度成正比，與水流阻力成反比。二、SPAC水分傳輸問題研究的意義

SPAC水分傳輸理論及應(yīng)用研究是一個(gè)正在開發(fā)的、具有綜合性和學(xué)科交叉性的新領(lǐng)域，它不僅是農(nóng)田灌溉基本理論問題之一，而且也是土壤物理、自然地理學(xué)的前沿領(lǐng)域。開展SPAC研究，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉具有非常重要的意義：1、我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家，是世界上13個(gè)貧水國(guó)之一。2、我國(guó)水資源地區(qū)、時(shí)空分布很不均勻。南多北少，東多西少，夏秋多，冬春少。3、農(nóng)業(yè)的季節(jié)性、區(qū)域性干旱缺水問題十分突出。4、農(nóng)田灌溉用水占我國(guó)水資源總消耗量的72％，但全國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉水的有效利用率只有40%，僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的一半。海水西調(diào)“海水西調(diào)”工程將從渤海西北海岸提送海水達(dá)到海拔1200米高度，途徑內(nèi)蒙古自治區(qū)東南部，再順北緯42°線東西方向的洼槽地表，流經(jīng)燕山、陰山以北，出狼山向西進(jìn)入居延海，繞過馬鬃山余脈后流入新疆?！昂Ｋ髡{(diào)”工程主要分為兩大階段，第一階段從渤海西北岸向上提水至1200米高度，整個(gè)過程都用直徑3.2米的玻璃鋼管進(jìn)行輸送；第二部分則需要建造320公里長(zhǎng)的地下隧道，將海水輸送至內(nèi)蒙古錫林郭勒盟海水淡化廠。

三、作物需水量及其影響因素1、作物需水量：指作物在適宜的土壤水分和肥力水平下，經(jīng)過正常生長(zhǎng)發(fā)育，獲得高產(chǎn)時(shí)的植株蒸騰、棵間蒸發(fā)及構(gòu)成植株體的水量（占前2項(xiàng)的1％）之和。植株蒸騰與棵間蒸發(fā)量之和稱為蒸發(fā)蒸騰量。除了蒸發(fā)蒸騰外，農(nóng)田水分消耗還包括深層滲漏。作物需水量一部分靠降水來(lái)供給，另一部分靠灌溉供給。灌溉需水量的概念見P133三、作物需水量及其影響因素2、作物需水量的影響因素：蒸騰棵間蒸發(fā)目前對(duì)作物需水量各因素的分析只是定性的，還不能精確確定各因素之間的影響程度。P134第二節(jié)農(nóng)用水泵農(nóng)田灌溉用的水泵機(jī)組包括：水泵、動(dòng)力機(jī)、輸水管路、管路附件。常用的水泵類型有：離心泵、混流泵、軸流泵、潛水泵和自吸式離心泵5種。自吸式水泵柴油機(jī)帶動(dòng)揚(yáng)程：28m流量：100（m3/h）清水離心泵

高揚(yáng)程潛水泵

一、農(nóng)用水泵的一般構(gòu)造水泵的一般構(gòu)造包括：葉輪、泵殼葉輪是水泵最重要的工作部件，水泵通過葉輪的旋轉(zhuǎn)使被抽送的水獲得能量，使其有一定的流量和揚(yáng)程。不同葉輪的水流方向離心泵的泵殼二、農(nóng)用水泵的類型1．離心泵2．軸流泵

3．混流泵4．潛水泵5．自吸離心泵1．離心泵（1）BA型離心泵的構(gòu)造葉輪單面進(jìn)水其特點(diǎn)是揚(yáng)程較高，流量較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，水泵出水口方向可以根據(jù)需要作左右、上下的調(diào)整。這種水泵的體積小、重量輕，固定安裝及流動(dòng)使用均甚方便?？勺鳛閲姽嗟墓ぷ鞅?。

2．軸流泵特點(diǎn)：流量大、揚(yáng)程低，適于河網(wǎng)地區(qū)使用或排澇。3．水輪泵是利用自然水進(jìn)行抽水的農(nóng)田灌溉機(jī)械。由作為動(dòng)力用的水輪機(jī)和離心泵組成。用于發(fā)電站。

4．井用泵它從井下抽水灌溉。

5．潛水泵它由水泵、電動(dòng)機(jī)、進(jìn)水部分和密封裝置等四部分連成整體。水泵的工作性能1．水泵性能的主要參數(shù)2．水泵性能曲線1．水泵性能的主要參數(shù)（1）流量

（2）揚(yáng)程

吸水揚(yáng)程由水源水面至水泵軸線基準(zhǔn)面的垂直高度Hd.x

壓水揚(yáng)程由水泵軸線至出水池水面的垂直高度Hd.y實(shí)際揚(yáng)程Hd（或稱為地形高度）

Hd=Hd.x+Hd.y（3）功率a．有效功率Nx（又叫水功率）b．軸功率Nz（又叫水泵的輸入功率）c．配套功率Np（4）水泵效率η

（5）水泵轉(zhuǎn)速

（6）允許吸上真空高度（或汽蝕余量）（7）比轉(zhuǎn)數(shù)

2．水泵性能曲線（1）離心泵性能曲線（2）軸流泵性能曲線（3）混流泵性能曲線（1）離心泵和軸流泵性能曲線

a．流量－揚(yáng)程曲線（Q－H）b．流量－功率曲線（Q－N）c．流量－效率曲線（Q－η）d．流量－允許吸上真空高度曲線（Q－Hs）

離心泵性能曲線軸流泵性能曲線（3）混流泵性能曲線

混流泵的性能曲線形狀介于離心泵和軸流泵之間。水泵性能調(diào)節(jié)（1）變速調(diào)節(jié)（2）變徑調(diào)節(jié)（3）變角調(diào)節(jié)（4）水泵的串聯(lián)和并聯(lián)工作水泵的選型選用水泵的原則為：滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所提出流量和揚(yáng)程的要求1．流量設(shè)計(jì)（1）灌溉設(shè)計(jì)流量（2）排水設(shè)計(jì)流量Qp.s2．排水設(shè)計(jì)揚(yáng)程的確定（1）灌溉設(shè)計(jì)揚(yáng)程（2）排水設(shè)計(jì)揚(yáng)程3．水泵型號(hào)的確定

根據(jù)設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程，就可以在《水泵樣本》中的“水泵綜合性能型譜圖”或“水泵規(guī)格性能表”等技術(shù)資料中初步選擇所需的水泵型號(hào)