【正文】 推廣，已有了這樣的認(rèn)識(shí)： (1) 降水不均，需要噴滴灌“及時(shí)灌水” 臺(tái)灣平均雨量2515毫米，但降水在時(shí)間分布上很不均勻，農(nóng)田都裝上了噴灌。日本除了水田以外，在需要灌溉的地方都用上了噴灌。 我國(guó)應(yīng)用最多的是輕小型噴灌機(jī)。 機(jī)組式噴灌系統(tǒng)，具有集成度高，配套完整，機(jī)動(dòng)性好，設(shè)備利用高，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度高的國(guó)家往往采用這種系統(tǒng)。但使用方便，適合于經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，勞力緊張，灌水次數(shù)多的作物。 噴滴灌系統(tǒng)有哪幾部分組成？ 噴灌系統(tǒng)一般由水源、水泵機(jī)組、輸水管道、噴頭以及閘閥、排氣閥、安全閥、泄水閥、壓力表、水表、肥藥注入器等附屬設(shè)備組成。但是微噴頭出水口直徑僅1毫米左右，所以對(duì)水質(zhì)的要求高。由于對(duì)水質(zhì)要求相對(duì)較低、及造價(jià)較低，所以應(yīng)用面積最大，約占噴滴灌面積的80%～90%。由于本人的理論修養(yǎng)不深，實(shí)踐范圍不廣，經(jīng)驗(yàn)積累不多，書中所述如有不妥之處，敬請(qǐng)各位讀者朋友斧正。 我的結(jié)論是：噴滴灌是潛力最大的節(jié)水技術(shù)，是簡(jiǎn)單可靠的農(nóng)民增收技術(shù)，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施！ 本書還悉心回答：“噴滴灌效益究竟好不好？” 受中央電視臺(tái)著名節(jié)目主持人崔永元主持的節(jié)目“我和共和國(guó)的故事”啟發(fā)，以第一人稱記錄了30位農(nóng)民和村干部的效益講述，初建“容量”還不大的“效益庫(kù)”。 我則把噴灌和微噴灌合稱為噴灌，因?yàn)樗际恰皣姟背鰜淼?，淡化微噴灌的概念。以上三個(gè)因素促我從新的角度、以新的語(yǔ)言、總結(jié)新的實(shí)踐，續(xù)寫本書。 作為他的研究生導(dǎo)師，我為他取得的成就而欣慰，故樂作此序。代序二 奕永慶同志的新作《經(jīng)濟(jì)型噴微灌》問世了，可慶可賀！ 從本世紀(jì)初以來，作者潛心研究降低噴滴灌工程造價(jià)的問題。同時(shí)，應(yīng)用噴滴灌技術(shù)，可以有效提高水、肥料、農(nóng)藥等的利用率，提高農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)水平和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，降低人工等生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水增效，也促進(jìn)了節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，一舉多得。 浙江水資源總量雖然比較豐沛，但人均水資源總量低于全國(guó)平均水平，水資源的空間分布與耕地面積、人口分布以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等生產(chǎn)力布局不相匹配，發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)是大勢(shì)所趨。 本書適合水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧、園林、綠化專業(yè)的設(shè)計(jì)人員、管理干部、種養(yǎng)大戶及廣大農(nóng)民閱讀，并可供高等院校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校同類專業(yè)的教師和學(xué)生參考。經(jīng)濟(jì)型噴滴灌100問內(nèi) 容 提 要 本書系為更通俗地介紹經(jīng)濟(jì)型噴滴灌技術(shù)而寫。143 / 149代序一 水是生命之源，水利是農(nóng)業(yè)的命脈。同時(shí)，我省低丘緩坡資源豐富，主要制約因素是缺水。 以奕永慶同志為代表的余姚市水利干部緊密結(jié)合實(shí)際，緊跟國(guó)際國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)，在10多年潛心研究、實(shí)踐探索的基礎(chǔ)上，編寫了《經(jīng)濟(jì)型噴滴灌》一書，立足實(shí)踐，通俗易懂，不少成果已被廣泛應(yīng)用。他運(yùn)用創(chuàng)新思維，針對(duì)噴灌系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理各個(gè)環(huán)節(jié)，提出符合實(shí)用且費(fèi)用低廉要求的理論與技術(shù)，特別是提出經(jīng)過精準(zhǔn)分析計(jì)算確定經(jīng)濟(jì)、合理管材、管徑與管壁厚度的方法，通過這些理論與技術(shù)的應(yīng)用，使噴滴灌工程造價(jià)降低50%以上，終于形成了“經(jīng)濟(jì)型噴滴灌”的設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)模式。注：本序系茆智院士為作者前一本著作《經(jīng)濟(jì)型噴微灌》而作。 首先要說明的是“噴微灌”和“噴滴灌”并非筆誤。而把噴灌和滴灌簡(jiǎn)稱為“噴滴灌”，突出滴灌概念，因?yàn)榧词蛊胀ㄈ罕娬f起節(jié)水灌溉就會(huì)脫口而出以色列的國(guó)寶——滴灌，不應(yīng)該丟掉這個(gè)“滴”字，所稱“噴滴灌”是通俗的，在“規(guī)范”與“通俗之間”，我選擇后者，這樣便于宣傳、易于理解，利于推廣。 “我的竹山每年噴灌50次，畝效益2000元以上”； “這茶園如沒有噴灌阿拉早就推過（虧損）啦”； “去年秋季包心芥畝增收2000元，今年榨菜增收1000多元”； “種葡萄一定要用滴灌”； “一季菜少用1包化肥，節(jié)省成本每畝160元”； “一畝地少用20個(gè)工日，節(jié)約勞力成本1000多元”； “我的野鴨場(chǎng)每年節(jié)省勞力成本3萬元“；“我的萬頭豬場(chǎng)每年效益50多萬元”；“搞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)一定要用噴滴灌”；正是這些充滿真情實(shí)感的樸素語(yǔ)言，才堅(jiān)定了我推廣經(jīng)濟(jì)型噴滴灌的決心和信心。作者2010年5月4日第一章 常規(guī)噴滴灌第1節(jié) 基本概念 怎樣區(qū)分噴灌、微噴灌、滴灌？ 噴灌，是把水用水泵加壓，或利用山區(qū)地形高差產(chǎn)生的壓力水，用管道送到田間，用噴頭射到空中，再均勻?yàn)⒙滢r(nóng)田，是小范圍的“人工降雨”，是給作物“洗淋浴”。 微噴灌，基本原理與噴灌相同，只是水壓、流量、水滴都比噴灌微小，故稱為微噴灌，相對(duì)而言，是給作物“下毛毛雨”。 滴灌，是一滴一滴地供水，形象地說是給作物“掛鹽水”，或稱“打點(diǎn)滴”。 微噴灌、滴灌系統(tǒng)還要加水質(zhì)處理設(shè)備，如不經(jīng)處理可使微噴頭或滴頭孔堵塞，造成系統(tǒng)癱瘓。但因在田間有噴頭豎管，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)有影響，有的農(nóng)戶感到是它的缺點(diǎn)。 一般作物每年使用2～10次，噴灌系統(tǒng)中的支管年工作時(shí)間才幾十個(gè)小時(shí)，干管工作也才幾百小時(shí)，設(shè)備利用率較低，所以半固定式和移動(dòng)式是噴滴灌系統(tǒng)發(fā)展的方向。 發(fā)達(dá)國(guó)家噴滴灌發(fā)展情況怎樣？噴灌是當(dāng)今世界最主要的節(jié)水灌溉技術(shù)之一，美國(guó)、俄羅斯的噴灌面積均占其總灌溉面積的50%左右。 我國(guó)噴滴灌發(fā)展情況怎樣？到2005年噴灌面積達(dá)到3200萬畝，噴灌形式以半固定式噴灌和輕小型機(jī)組為主，微噴灌和滴灌面積1300萬畝，其中新疆膜下滴灌1000萬畝。浙江年均降水量1601毫米。 歐洲降雨量大致在600～1000毫米之間，而且降雨分布比較均勻。 浙江有緩坡山地3000多萬畝，比耕地面積還多，開發(fā)山區(qū)是農(nóng)業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，我省提出了“山上浙江”、“科技興林”、“設(shè)施林業(yè)”的發(fā)展戰(zhàn)略，噴滴灌能夠在山上浙江建設(shè)中大顯身手。 農(nóng)業(yè)用水量已從上世紀(jì)八十年代初的80%左右下降到60%上下，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)則已下降到40%～50%，然后農(nóng)業(yè)仍是全社會(huì)第一用水大戶，且存在很大節(jié)水潛力，與工業(yè)、城鄉(xiāng)生活節(jié)水相比，農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)最成熟，成本最輕，推廣較容易。 多年前一位鎮(zhèn)長(zhǎng)問我，我們地區(qū)水這么多，為什么還要節(jié)水灌溉？我說現(xiàn)在糧食多了，農(nóng)產(chǎn)品充裕了，為什么有那么多小姐、先生在“節(jié)食”？節(jié)食并不是為了節(jié)約糧食、食品，而是為了健康長(zhǎng)壽。 農(nóng)業(yè)大戶對(duì)新科技敏感，很容易接受，因?yàn)樗麄兘?jīng)營(yíng)面積大，如不采用新技術(shù)，風(fēng)險(xiǎn)集中，采用了新技術(shù)，效益也集中，都是幾萬甚至幾十萬元。 噴滴灌有哪些用處？ 除了準(zhǔn)精灌水以外，噴滴灌還有施肥、噴藥、降溫、除霜等功能。噴灌由于水滴太大，用于噴藥效果不理想，還浪費(fèi)藥液，所以目前噴灌還不用于噴藥。同時(shí)噴滴灌還具有增濕、沖洗沙塵等功能。 (3) 省力，噴滴灌可節(jié)省灌水，用藥，施肥勞動(dòng)力的70%～90%，可節(jié)約勞動(dòng)力成本每畝200元以上，這農(nóng)業(yè)企業(yè)家最看重的直觀效益。說到35℃，人超過35℃不舒，胃口不開，豬、雞、鴨、兔都是35℃，有個(gè)花卉大戶說，植物也是35℃，可見在“生物”這個(gè)層面，人和動(dòng)物、植物都具有通性，這35℃是生物正常生長(zhǎng)的臨界點(diǎn)。 1噴滴灌為什么稱為“節(jié)水高效灌溉技術(shù)”？ 這可以從節(jié)水和增效兩方面解釋 (1) 水的利用效率高，從節(jié)水的角度講，在各種農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)中，噴滴灌節(jié)水比例最大，水的利用率最高。如果提“節(jié)水灌溉”，打動(dòng)不了農(nóng)村干部和農(nóng)民的心。 還需要強(qiáng)調(diào)的是：推廣其它農(nóng)業(yè)新技術(shù)，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性，如假種籽，假農(nóng)藥，假化肥，假生物技術(shù)等，唯獨(dú)推廣噴滴灌，無非是在田間安裝“自來水”，作物需要的時(shí)候，下一場(chǎng)“及時(shí)雨”，就如同人渴了喝杯水，假不了！現(xiàn)代化的家庭都有自來水，現(xiàn)代化的農(nóng)田也必須裝上“田間自來水”，所以噴滴灌是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)不可缺少的設(shè)備。“經(jīng)濟(jì)型噴滴灌是轉(zhuǎn)變我省農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)方式的重要切入點(diǎn)”。(3) 把一個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用到另一個(gè)領(lǐng)域也屬于創(chuàng)新。 1優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)涵是什么？?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)擯棄傳統(tǒng)的“安全設(shè)計(jì)”的思想。 噴滴灌是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)由政府補(bǔ)助為主，但如果每畝要數(shù)千元造價(jià)，政府補(bǔ)不起，只能搞少量的“形象工程”，無法大面積推廣。 (3) 引進(jìn)溫室大棚的教訓(xùn)上世紀(jì)八十年代，我國(guó)從荷蘭、以色列引進(jìn)了自動(dòng)化的玻璃溫室，這是“高科技”的結(jié)晶，每畝造價(jià)幾十萬元，但由于相配套的農(nóng)藝跟不上，高投入?yún)s沒能高產(chǎn)出，如把“折舊費(fèi)”計(jì)入成本，還沒有一處經(jīng)濟(jì)上贏利，只留下了又一個(gè)“冒目引進(jìn)”的反面教材。 移動(dòng)式水帶微噴灌，水泵加單帶300元/畝，配雙帶450元/畝左右。就全國(guó)而言，水帶微噴灌和薄壁滴灌發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，水帶微噴灌已在內(nèi)蒙（胡羅卜）、黑龍江（黑木耳）、山東（蔬菜），廣東（香蕉），云南（花卉）等地應(yīng)用25萬畝。 2為什么要輪灌？ 在一個(gè)灌溉單元內(nèi)，如果所有面積同時(shí)灌水，就需要很大的水泵和相應(yīng)大口徑的管道，大功率的動(dòng)力設(shè)備，然而利用率很低，造成很大浪費(fèi)，這是不科學(xué)的。由于受灌水延續(xù)時(shí)間的制約，輪灌次數(shù)以10～15次為宜，盡量不超過20次。只有在山區(qū)由于受水源條件的限制，會(huì)出現(xiàn)灌溉單元大于200畝、甚至大于500畝的情況，此時(shí)首先增加輪灌次數(shù)，延長(zhǎng)灌水時(shí)間，其次才考慮加大輪灌面積。 本設(shè)計(jì)為溝渠代替干管，如田頭沒有溝渠，則需增加DN90干管750～1000米，相應(yīng)增加造價(jià)130～200元/畝，即造價(jià)為600～800元/畝。 從上表看出，輪灌面積每擴(kuò)大10畝，干管成本就增加130～150元/畝，即干管成本是由輪灌面積決定的，干管可節(jié)約的空間最大，因此我提出了“輪灌面積決定論”。圖21 常規(guī)設(shè)計(jì)示意 圖22 河道代替干管示意固定泵站，干管，閘閥，分干管， 支管， 噴頭，河道或溝渠，道路，移動(dòng)水泵機(jī)組，進(jìn)水栓，1進(jìn)水管。 主要特點(diǎn)：價(jià)格最低，但因有“硬性”和“脆性”的缺點(diǎn)，使用中容易破裂，接頭較多，安裝成本相對(duì)于PE管較高，已逐漸淡出噴滴灌和城鄉(xiāng)供水等“上水”系統(tǒng)，僅在雨水排水系統(tǒng)中“一統(tǒng)天下”。(4) 鋼管盡量不用一是價(jià)格高，為塑料管的2倍以上，二是容易銹蝕，影響水質(zhì)卻壽命短，故盡量不用，只有在無法埋入地下的局部地段用鋼管。這對(duì)公式有兩點(diǎn)不足，一是沒有考慮管道長(zhǎng)度的因素，二是沒考慮不同管徑對(duì)流速的制約。允許水頭損失如何求得？ 常規(guī)設(shè)計(jì)中噴滴灌系統(tǒng)總水頭的計(jì)算公式（經(jīng)簡(jiǎn)化）為： H = hp + Z + Σhf （23） 式中：H——系統(tǒng)總水頭，即水泵總揚(yáng)程（米、m） hp——噴頭工作壓力 (米、m) Z——從水源水面到噴（滴）頭的高差（米、m） Σhf——管道水頭損失總和（米、m） 這個(gè)公式的設(shè)計(jì)思路是水泵選擇在最后，處于被動(dòng)地位，這樣容易造成管徑選擇不合理或者水泵揚(yáng)程浪費(fèi)。 3怎樣根據(jù)允許水頭損失計(jì)算管徑？ 常規(guī)設(shè)計(jì)中管道沿程水頭損失公式為： hf = f （25） 現(xiàn)在我們需要求的是管徑d，則把公式(25)變形為： d = b （26） 式中：d——管徑(mm) b—— f——105 Q——管中流量 (m3/h) m—— 則式（26）變?yōu)椋? d = （27） 式中包括管長(zhǎng)L、流量Q、允許水頭損失hg允三個(gè)要素，由此算出的管徑非常精確，避免了管道材料和水泵設(shè)備的浪費(fèi)。 從表中可見，當(dāng)干管長(zhǎng)度在500米以內(nèi)，百米管長(zhǎng)水力損失應(yīng)在5米左右，～。這就是支管的“允許水頭損失”。圖23 支管變徑設(shè)計(jì)示意表26 支管逐段水頭損失各段流量 (m3/h)12345hz合計(jì)(米)成 　本元元/畝節(jié)省(元/畝)同 徑DN63水頭損失(米)1146382變 徑(1)DN63DN50DN32水頭損失(米)736245137變 徑（2）ND50ND40水頭損失（米）530177205由表可見，采用變徑設(shè)計(jì)，水頭損失在允許范圍之內(nèi)，但支管成本分別節(jié)約137元/畝、205元/畝。我得出的比例是12%，考慮到管件會(huì)有遺失損耗，搞預(yù)算時(shí)按管材價(jià)格的15%估算。表28說明了管壁厚與價(jià)格的關(guān)系。鄞州區(qū)下應(yīng)北路218號(hào)，咨詢電話13805886284。特別要強(qiáng)調(diào)的是噴滴灌系統(tǒng)中干管的年工作時(shí)間一般為150～300小時(shí)，支管更短，僅15～30小時(shí)，把超過實(shí)際需要的管道材料埋在地下是很大的浪費(fèi)，不符合科學(xué)發(fā)展觀，當(dāng)然也就不符合“低碳”的新理念。 我國(guó)已有噴灌專用泵移動(dòng)機(jī)組，6馬力的用手抬，12馬力的裝在膠輪車上用手拉。 “機(jī)組移動(dòng)”，設(shè)備利用率高，這才是“經(jīng)濟(jì)”。 流量——水泵在1秒鐘內(nèi)或1個(gè)小時(shí)內(nèi)能提上的水量，代號(hào)Q，單位為升/秒（L/s）或米3/時(shí) (m3/h)。選用ISW型普通離心泵，水泵口徑為50或65，即流量為18m3/h或36m3/h左右。65BP55型：口徑6