6.5 站点式喷枪

2021-05-10 09:27 irripro
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站点式喷枪通常用于较小的异形农田,或灌溉未被主要灌溉系统覆盖的边角区域,如中心支轴或喷灌车轮移动系统。它们在高杆作物情况下具有优势,但移动它们的难度也是一个限制因素。固定喷枪由于其固有的不均匀性,在所有喷灌系统中水的利用效率最低(系统设计正确时为58%);然而,他们仍然在使用,因为灌溉异形状的区域时它们具有低成本和灵活性。如果目标是提高灌溉性能和效率,则不应使用站点式喷枪系统。

 喷灌系统的典型应用效率,见表3.1


瞬时喷灌强度

由于两个喷枪不是同时并排工作,因此需要与土壤入渗率相匹配的喷灌强度计算公式与其它喷灌系统不同。

瞬时喷灌强度是指站点式喷枪在工作时向土壤表面喷洒水的实际强度。它考虑了喷枪的浸湿直径和喷枪排出的喷水流量。瞬时喷灌强度是对照表 4.4所示的最大土壤入渗率值进行检查,以尽量减少出现土壤表面的径流。

对于站点式喷枪,可使用方程式6.1计算瞬时喷灌强度(IAR):

在多风条件下,局部瞬时喷灌强度可能会显著增加。上述公式用于计算假定完美工作条件下的瞬时喷灌强度。


有用提示-站点式喷枪工作

表4.4 所示的最大土壤入渗率是基于灌溉系统运行时间超过4小时的数值。喷水时间少于4小时的时候土壤的渗透能力数值将更高些。为减少径流,应考虑以下因素:

1.在喷枪运行时要监测土壤,以确定在出现积水和径流迹象之前可以达到的最大运行时间。

2.确定作物和土壤的MSWD,以确保喷枪的喷水量和运行时间不超过土壤储存容量。


重叠喷灌强度

站点式喷枪组的间距应符合表6.2 中的建议,以提供足够的重叠度以获得适当的均匀性。重叠不足将导致部分地块灌溉不足。图6.2 中的航拍照片说明有重叠不良区域。如果喷枪系统设置的间距提供了适当的重叠,则良好的重叠灌溉后照片中不应再显示出圆圈来。

 喷头布置图,图5.1

对于站点式喷枪,重叠喷灌强度(OAR)用于确定所有灌溉装置完成后(整个农田被灌溉后)施加到土壤上的总水量。它将用于确定最大灌溉间隔(周期)。使用喷枪间距和流量可计算重叠应喷灌强度,如等式6.2 所示:


图6.2 站点式喷枪工作湿润区重叠不良

应用效率

站点式喷枪系统的效率低于其它自动喷灌系统,因为它的工作压力较高,水滴易受风漂移影响,且喷灌强度较高。喷枪系统的设置时间通常比喷灌系统短,以避免过度喷水和场面径流。出于此设计的目的,如果喷枪的间距不超过浸湿直径的50%,那么对于这类系统来说,58%到60%时喷灌强度是最好的。

 喷灌系统的典型喷灌强度,见表3.1


有用的提示-固定喷枪系统设计

站点式喷枪通常用于土壤被压实的牧场,并且所生长的草具有非常浅的生根深度。注意确保不超过MSWD。大多数站点式喷枪系统在同一地点的运行时间不应超过4小时。如果在此时间范围内无法手动关闭系统,则应合并到自动关闭轮灌组中。