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　　一、技術概述

　　農業節水節能灌溉與傳統大水漫灌比較，主要特點是：節水、節能、省地、增產。噴灌節水30％－50％，滴灌節水50％－70％。噴灌可減少渠道占用耕地10％－20％，增產效果20％－30％。

　　農業節水灌溉可廣泛應用于蔬菜、花卉、果園、糧食作物和經濟作物。尤其是水源不足、耕地不平、山丘地帶等，很難用傳統大水漫灌的場合，可以發展噴灌、微灌。其發展前景廣闊，是現代農業灌溉技術發展的方向。節水、節能灌溉技術與設備有：噴灌、微灌（包括微噴灌、滴灌、滲灌等）技術設備；為了減少土渠輸水滲漏，我國正在發展低壓輸水管道和U型防滲渠道。

　　1．噴灌設備有：圓型噴灌機，平移式噴灌機，拖拉機懸掛移動式噴灌機、絞盤式卷管噴灌機；有固定式、半固定式噴灌等。

　　2．微灌技術有：微噴灌、滴灌、滲灌等設備。微灌設備中有滴頭、滴管帶、微噴頭、滲管、過濾裝置等關鍵部件。

　　二、現狀及國內外發展趨勢

　　淡水資源緊缺是世界性問題，緩解水資源不足之矛盾，必須在開源的同時，節約用水。

　　發達國家都非常重視發展節水農業。英國、德國、奧地利、丹麥等噴灌面積占本國灌溉面積的90％以上，美國約占44％；以色列是缺水干旱的國家，致力于發展微灌，微灌面積占其總灌溉面積的70％。美國在1981－1991年10年間微灌面積增加了3倍。目前全世界已發展2000多萬公頃噴灌面積。農業用水利用率比我國高40多個百分點。節水灌溉設備“三化”水平高，產品技術水平高，品種齊全。

　　我國噴灌面積不斷增加，自1984年以來，大約平均每年增加噴灌面積2萬多公頃，目前約80多萬公頃，微灌面積約6萬公頃。根據水利部規劃，2000年要增加節水（噴、滴灌）面積1000萬畝（66．67萬公頃）。我國目前節水灌溉－－噴灌、微灌，可是農業用水有效利用率大幅度提高。節水灌溉是我國21世紀重要產業。

　　目前，我國節水灌溉設備如噴灌設備品種單一，固定式噴灌機和移動式機噴頭、接頭形式基本一致，可選擇范圍小，噴頭轉動不均勻，易磨損?？癸L噴頭、特殊噴頭有待研究開發。微灌技術中的國產微噴頭、滴頭，各種形式滴管帶品種更少。此外，系統成套與控制設備，過濾器、施肥器等關鍵技術也急待解決。科研經費投入不足，產品開發步履艱難。

　　三、“十五”目標及主要研究內容

　　1．目標

　　通過研究開發，增加我國節水灌溉設備品種，提高配套水平，提高使用可靠性和壽命，為不斷增加的節水灌溉市場，提供更多更好、技術水平高的節水灌溉設備。尤其是提高關鍵零部件（如過濾器、滴頭、滴管帶、滲灌管等）的使用可靠性、使用壽命。

　　2．主要研究內容

　?。?）滾動式噴灌機系列

　　滾動式噴灌機是一種大中型半機械化噴灌機具，它是在人工拆移管道式噴灌系統的基礎上發展起來的。與后者相比，它以整體機動移代替了人工拆卸、搬移，省工省力，工作效率高。

　?。?）拖拉機懸掛式遠射程噴灌機系列

　　拖拉機懸掛式遠射程噴灌機主要由變速（增速）箱、水泵、噴頭、吸水裝置等組成，這些部件借助機架（底座）懸掛在拖拉機后面的液壓提升機構上。該機組可沿水渠一邊行走一邊噴灑作業，也可定點噴灑。該機組的主要優點是造價低、轉移方便。另外，也是最主要的一點，該機組可以象稻麥聯合收割機那樣，實現異地流動作業。因此，有可能象稻麥聯合收害對收獲行業的影響那樣，帶來我國節水灌溉業的一場革命。

　?。?）大中型旋轉式換向噴頭系列

　　大中型旋轉式換向噴頭主要用于絞盤式噴灌機、拖拉機懸掛式遠射程噴灌機以及圓形、平移式噴灌機的末端噴頭，也可用于電廠、煤礦、礦山、港口等噴水除塵。進口直徑100mm的噴頭我國尚未研制過；60mm、80mm的噴頭于70年代末研制過，一直未投入生產；40mm、50mm的噴頭雖經兩次列項研究，至今質量不過關，可靠性差，尤其是換向機構。目前，大中型噴頭主要從美國、法國、意大利等國家進口，雖然質量好，但價格昂貴。研制大中型旋轉式換向噴頭可降低噴灌設備的造價。

　?。?）配套功率≥15馬力的噴灌用自吸式離心泵

　　該系列泵以拖拉機為動力，可以懸掛，也可以托掛，它適用于各種噴灌機和噴灌系統，也可以與拖拉機一起組成移動式泵站，用于野外施工和人畜用水。目前，我國15和18馬力拖拉機的保有量達幾百萬臺。從1994年起，25馬力以上的大中型拖拉機產銷量開始持續穩定增長，1998年保有量達75萬臺。目前還沒有與這些拖拉機配套的噴灌用自吸式離心泵，實際使用中，只能借用其他水泵。這就存在兩個問題：一是我國的水泵大都是依據配套動力為電動機設計的，轉速不一致，且常常是“大馬拉小車”；二是這些水泵都不是自吸泵，每次開泵都需往吸水管里灌水，費時費力，不適用于移動或行走作業式噴灌機。

　　（5）橋式折射噴頭和小型低仰角搖臂式噴頭

　　橋式折射噴頭和小型低仰角搖臂式噴頭主要用于圓形噴灌機、平移式灌溉機、絞盤卷管式桁架噴灌機和滾移式噴灌機，也可用于溫室噴灌；小型低仰角搖臂式噴頭還適用于固定式噴灌系統和人工拆移管道式噴灌系統。目前上述四種大中型噴灌機的發展趨勢之一是向低壓精確灌水方向發展，這就離不開橋式折射噴頭。它裝在管道下面，向下噴水，工作壓力低，灌水均勻，漂移損失小。對搖臂式噴頭來說，在室內或無風的條件下，當噴射仰角為25°－30°時，射程最遠。但當風力為3－4級時，射程則大大減小。低仰角噴頭可克服上述缺點。我國需要補充灌溉的地區大多是多風地區，由于缺少低仰角噴頭，致使許多噴灌機和噴灌系統在實際使用中灌水均勻度低，甚至出現漏噴。這兩種噴頭需求量較大，目前依賴進口。

　　（6）壓力調節器和自動泄水閥

　　壓力調節器主要用于圓形噴灌機和平移式噴灌機，特別是這兩種噴灌機配有末端大噴頭的機型。這兩種噴灌機的輸水管很長（可達800mm以上），由于沿程水頭損失，首端和末端的壓力差很大。實踐證明，當壓力差為10％時，同一種噴頭的流量可相差20％。如果不采用調壓裝置，首端和末端噴頭的流量可相差幾倍到十幾倍，嚴重影響灌水均勻度。目前國內采用孔板式調壓裝置，誤差大，不能批量生產，造價高。壓力調節器的另一個重要用途是安裝在滴灌和微灌系統的首部，防止管網上游壓力波動影響灌水均勻度，并防止支管和毛管損壞。該產品目前國內尚不能生產。

　　自動泄水閥主要用于圓形噴灌機、平移式噴灌機、滾移式噴灌機和固定式噴灌系統。為減輕重量，上述噴灌機在轉移前需要快速排凈管道內的存水。為防止凍壞管道和設備，所有節水灌溉設備都必須放凈內部的存水。由于目前國內該產品質量不過關，嚴重影響機組的可靠性和安全性。

　　（7）波涌灌溉閥系列

　　波涌灌溉是新興起的一種節水灌溉方式，一般可節水20－30％。雖然節水效果不如噴灌和微灌明顯，但由于其具有設備簡單、造價低、操作維護方便等顯著特點，近年來在世界上顯示出強大的生命力。統計資料表明，1998年美國的波涌灌溉面積占灌溉總面積的9．36％。波涌閥是實施波涌灌溉的重要關鍵設備，沒有波涌閥就談不上波涌灌溉。該產品我國目前尚不能生產，需要抓緊研制并批量生產。

　?。?）采用新材料新工藝

　　采用銅合金、鋁合金、不銹鋼、工程塑料等新材料提高耐磨、耐久性研究。