6节水灌溉机械

第六章节水灌溉机械第一节土壤-植物-大气连续体的水分运移原理第二节农用水泵第三节节水灌溉农业机械化技术附加：喷灌工程、微灌工程主要内容第一节土壤－植物－大气连续体的水分运移原理一、土壤－植物－大气连续体的概念

水分经土壤到达植物根系、进入根系，通过细胞传输进入植物茎秆，由植物木质部到达叶片，再由叶片气孔扩散到空气层，最后参与大气的湍流交换，形成了一个统一的、动态的系统，即土壤－植物－大气连续体（简称SPAC）.

在SPAC中，水分运动的驱动力是水势梯度，即水从水势高处向水势低处流动，其流动速率与水势梯度成正比，与水流阻力成反比。二、SPAC水分传输问题研究的意义

SPAC水分传输理论及应用研究是一个正在开发的、具有综合性和学科交叉性的新领域，它不仅是农田灌溉基本理论问题之一，而且也是土壤物理、自然地理学的前沿领域。开展SPAC研究，对我国农业灌溉具有非常重要的意义：1、我国是一个水资源严重短缺的国家，是世界上13个贫水国之一。2、我国水资源地区、时空分布很不均匀。南多北少，东多西少，夏秋多，冬春少。3、农业的季节性、区域性干旱缺水问题十分突出。4、农田灌溉用水占我国水资源总消耗量的72％，但全国农业灌溉水的有效利用率只有40%，仅为发达国家的一半。海水西调“海水西调”工程将从渤海西北海岸提送海水达到海拔1200米高度，途径内蒙古自治区东南部，再顺北纬42°线东西方向的洼槽地表，流经燕山、阴山以北，出狼山向西进入居延海，绕过马鬃山余脉后流入新疆。“海水西调”工程主要分为两大阶段，第一阶段从渤海西北岸向上提水至1200米高度，整个过程都用直径3.2米的玻璃钢管进行输送；第二部分则需要建造320公里长的地下隧道，将海水输送至内蒙古锡林郭勒盟海水淡化厂。

三、作物需水量及其影响因素1、作物需水量：指作物在适宜的土壤水分和肥力水平下，经过正常生长发育，获得高产时的植株蒸腾、棵间蒸发及构成植株体的水量（占前2项的1％）之和。植株蒸腾与棵间蒸发量之和称为蒸发蒸腾量。除了蒸发蒸腾外，农田水分消耗还包括深层渗漏。作物需水量一部分靠降水来供给，另一部分靠灌溉供给。灌溉需水量的概念见P133三、作物需水量及其影响因素2、作物需水量的影响因素：蒸腾棵间蒸发目前对作物需水量各因素的分析只是定性的，还不能精确确定各因素之间的影响程度。P134第二节农用水泵农田灌溉用的水泵机组包括：水泵、动力机、输水管路、管路附件。常用的水泵类型有：离心泵、混流泵、轴流泵、潜水泵和自吸式离心泵5种。自吸式水泵柴油机带动扬程：28m流量：100（m3/h）清水离心泵

高扬程潜水泵

一、农用水泵的一般构造水泵的一般构造包括：叶轮、泵壳叶轮是水泵最重要的工作部件，水泵通过叶轮的旋转使被抽送的水获得能量，使其有一定的流量和扬程。不同叶轮的水流方向离心泵的泵壳二、农用水泵的类型1．离心泵2．轴流泵

3．混流泵4．潜水泵5．自吸离心泵1．离心泵（1）BA型离心泵的构造叶轮单面进水其特点是扬程较高，流量较小，结构简单，使用方便，水泵出水口方向可以根据需要作左右、上下的调整。这种水泵的体积小、重量轻，固定安装及流动使用均甚方便。可作为喷灌的工作泵。

2．轴流泵特点：流量大、扬程低，适于河网地区使用或排涝。3．水轮泵是利用自然水进行抽水的农田灌溉机械。由作为动力用的水轮机和离心泵组成。用于发电站。

4．井用泵它从井下抽水灌溉。

5．潜水泵它由水泵、电动机、进水部分和密封装置等四部分连成整体。水泵的工作性能1．水泵性能的主要参数2．水泵性能曲线1．水泵性能的主要参数（1）流量

（2）扬程

吸水扬程由水源水面至水泵轴线基准面的垂直高度Hd.x

压水扬程由水泵轴线至出水池水面的垂直高度Hd.y实际扬程Hd（或称为地形高度）

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

（5）水泵转速

（6）允许吸上真空高度（或汽蚀余量）（7）比转数

2．水泵性能曲线（1）离心泵性能曲线（2）轴流泵性能曲线（3）混流泵性能曲线（1）离心泵和轴流泵性能曲线

a．流量－扬程曲线（Q－H）b．流量－功率曲线（Q－N）c．流量－效率曲线（Q－η）d．流量－允许吸上真空高度曲线（Q－Hs）

离心泵性能曲线轴流泵性能曲线（3）混流泵性能曲线

混流泵的性能曲线形状介于离心泵和轴流泵之间。水泵性能调节（1）变速调节（2）变径调节（3）变角调节（4）水泵的串联和并联工作水泵的选型选用水泵的原则为：满足农业生产所提出流量和扬程的要求1．流量设计（1）灌溉设计流量（2）排水设计流量Qp.s2．排水设计扬程的确定（1）灌溉设计扬程（2）排水设计扬程3．水泵型号的确定

根据设计流量和设计扬程，就可以在《水泵样本》中的“水泵综合性能型谱图”或“水泵规格性能表”等技术资料中初步选择所需的水泵型号