喷灌技术的利用及发展方向

喷灌技术的利用及发展方向

摘要：喷灌既是一种省水、增产、高效的灌溉方式，又是一种高能耗的灌水方式。

关键字：喷灌技术利用发展方向

喷灌既是一种省水、增产、高效的灌溉方式，又是一种高能耗的灌水方式。在我国，喷灌事业的发展也经历了一段曲折的道路，如何从喷灌的特点出发，搞好经营管理，提高经济效益，探索适合我国条件的喷灌发展道路，是广大水利工作者共同关心的重要课题。

一、喷灌经营的特点

1.投资大、折旧、大修费用高。喷灌投资高于其他地面灌溉工程，且主要是设备现金投资。设备的损耗主要是锈蚀、老化等自然损耗，与设备的使用关系不大。按现在已成工程计算：机压全固定喷灌工程为900元/亩，半固定为300元/亩，流动喷灌为110元/亩。按固定设备经济使用期为20年，流动设备10年，大修理费为折旧费的30%计算，则每亩折旧大修理费为：全固定式60元；半固定式20元；流动喷灌15元；在设备质量不稳定的情况下费用将更高。

2.设备利用率低。喷灌设备利用率一般随固定程度的提高而降低。按中压喷头每亩年灌水300m3计算，土地年喷水

时间仅为40小时，固定支管年工作时间不到200h，干管机泵年工作时间不到1000h。湿润地区灌水量随降雨情况变化很大，有时甚至是备而不用。设备利用潜力很大。

3.能耗大，动力燃料费用高。机压喷灌较其他灌溉方式能耗均高，中压喷灌比地面自流灌溉需要额外增加约50m的扬程。这不仅增大了灌溉成本，能源供应情况成为喷灌发展的制约因素。

4.增产效益。喷灌对不同作物都有一定的增产效果，但增产的经济价值差别则很大。茶园、果园、蔬菜等经济作物年增益亩平可在1500元以上，粮食作物则只有60元左右。

5.省水、节劳效益。由于喷灌用管道代替了田间渠，灌水均匀深层渗漏小，故可较地面灌溉节水30-50%。这既可以节约水源工程投资，又有利于零星分散水源的利用，对提水水源也有降低能耗的作用。但目前水源水价偏低，节水直接经济效益不够显著，喷灌也有节省劳力的作用，但在工业、第三产业不发达的地区，农村劳动力有较多富余，其效果不明显。

二、提高设备利用率的途径

灌设备投资大，折旧大修费用高，而设备利用率又很低，这是喷灌经营中的一大矛盾。提高设备利用率，降低折旧大修成本，是提高喷灌经济效益的关键。设备利用率的提高应作重处理好以下关系：

1.设备固定程度、自动化程度和设备利用率的关系。设备固定程度建成高、自动化程度建成高，则喷灌劳动生产率越高，但投资也越高，设备利用率越低。劳动生产率提高的经济效益超出劳动量和劳动工资的节约，工程项目不经济，只有当增加的折旧大修理费低于节约的工资支出时，提高设备的固定程度和自动化程度才是经济的。工资节约量的多少，和喷灌作业量的大小、劳动价值的高低有关。经济作物灌水次数多，劳动价值高，适宜用固定喷灌；粮食作物则适宜流动喷灌。目前，从农村的生产条件和经济条件来看，还不宜采用较多的自动化设备。

2.设备利用率和工程规模的关系。对固定半固定喷灌系统来说，灌区大，便于合理组织轮灌，机泵和干管的利用率较高，机泵效率随规模的增大也有所提高，故规模不宜过小，当然过大的规模，也会因管道投资的增加而变得不经济。从现有工程的经验看，单站规模以1000亩为宜。工程规模还同当时灌区作物组成情况有关，在同一轮灌片内作物的需水量和需水时间应基本一致。这一点在分散承包情况下有一定矛盾，但随着农村产业结构的调整，情况将有所转变。

3.设备利用率与作业量的关系。设备利用率随着喷灌设备服务业项目和作业量的增加而提高，因此增加作业内容是提高设备利用率的关键。如利用喷灌设备施化肥、杀虫剂、除草剂；利用喷灌设备供生活用水、消防用水、高台地喷灌

水源、鱼池供水供氧、抽水灌溉等，都对提高设备利用率有积极的作用。

4.设备利用率和设备质量的关系。设备质量是提高设备利用率的根本保证。目前，喷灌设备质量低，事故多，运行可靠性差，是设备利用率不高的重要原因。产品质量差原因是多方面的，一段时间内喷灌发展速度过快，设备生产跟不上需要；支农产品利润低；产品独家经营且供货往往和投资补助、贷款挂钩等，都是造成质量差的重要原因，因此必须从管理体制上进行改革，才能从根本上解决产品质量问题。

三、降低能耗的办法

能源费用的大小和管径、压力等级、喷水量以及能源单价等因素有关，因此能耗的降低可以通过以下途径来达到。

1.采用经济管径。喷灌管道长，管道沿程水头损失是重要的能源消耗。增大管径可以降低能耗，但同时也增加了投资费用，可按年费用支出最小的原则确定系统的经济管径。在经济管径分析时，能耗单价是一个重要因素，目前分析多采用支农电价，这不利于能源的节约，因此宜采用平均电价计算。

2.降低压力等级。喷灌能耗的主要部分是用于保持喷头的正常工作压力，可将常用的中压喷头改为低压喷头，则能耗可降低50%以上；进一步改用徽喷，则能耗可节约70%以上，因此，降低喷头工作压力，是节约能耗的重要措施。但

随着喷头压力降低，射程缩小，喷头和支管数将大大增加，对固定喷灌会使投资费用增加。但对半固定式和流动喷灌，则只是喷灌劳动消耗有所增加。目前农村劳动力尚有一定富余，降低喷灌压力等级，在经济上是可取的。

3.充分利用自然水头。在山丘地区发展喷灌，自然水头的充分利用是节约能耗的重要措施。在有条件的地区利用工作之便自然水头可进行自压喷灌，即便在需要机压的地方，利用自然坡度分级确定压力等级，对降低能耗节约投资，都具有重要意义。

4.节力节能。对耗能的供水，节水就是节能，加强喷灌的科学管理，严格控制喷水时机和喷水量，对增产节水都有重要意义。适当增加喷水次数，降低喷水的喷水量，注意天气预报，看天喷水，以充分利用天然降雨，也可收到节水节能的效果。

对高能耗可以通过节水以降低系统能耗。按喷灌较地面灌溉节水30-50%计算，采用中压喷头提水总扬程在100-167M 以上，采用低压喷头提水总扬程在40-70M以上，都可以收到降低总能耗的效果。因此，在高扬程提水灌区发展喷灌在经济上是可取的。

5.利用低谷电能，降低能源成本。农村电网径流式电站很多。利用小水电站负荷低谷部分的多余电能发展喷灌，对提高小水电经济效益非常有利。故可用合同形式规定供用电