脉冲式微灌系统的功能特点

与一般微灌系统比较，脉冲式微灌系统具有以下特点。

a．灌水均匀度高  脉冲式微灌系统的管路充水和灌水过程是相互独立的。在充水阶段，系统管路完全封闭。只有当系统管路全部充满水，毛管各处水压达到均衡时，各毛管的灌水器才从头至尾依次喷水，从而在根本上保证了全系统每个灌水器出水流量基本相等。即使在坡地灌溉或复杂地形使用时，上述特点也可达到在同一等高线上均匀灌溉的效果。由于该系统全部管路压力均衡，因此支管直径小，数量小，从而显著降低系统的管网费用和水泵能耗。

脉冲式微灌系统按照管路自身压力和选定的频率实现瞬间喷水。系统中毛管的弹力在喷水过程为一变量，使每个喷头喷出水流的初速度各不相同，从而克服了微喷灌设备降水形状集中的缺点，使系统中每只喷头的灌水区内降水分布更加均匀。

b．抗堵塞  脉冲式微灌系统的充水与喷水过程中的水流方向相反。在每个灌水周期，水流首先正向充满管路及灌水器，待系统首部泄压后，毛管中的水流反向高速喷出，这样使全系统支管、毛管及各灌水器在每一个脉冲循环中均被双向冲洗两次，即系统平均每小时自清洗2000余次，加之该系统喷头的出水孔口径达4mm，使脉冲式微灌系统无需过滤装置便可直接用于任何水源（包括泥沙含量大的水源），并能长期、稳定、可靠地运行。

c．系统灌水流量与工作压力可调  不同作物的需水量在不同的生长期以及不同的温度、季节等环境条件下各不相同。系统可通过调整频率控制器来调节灌水频率，同时由于该系统配有专用压力调节阀，可保证系统在选定的压力下稳定地运行。因为调节系统工作压力也能改变系统灌水量，脉冲式微灌系统可通过工作压力与灌水频率的相互调整，使系统内每只灌水器的流量在3－11L／h范围内变动。脉冲式微灌系统的这一特点使之在用于施肥、施药时，能有效地兼顾施药与灌水的有效配合。

d．灌水器位置可随意设置、更改或调整  脉冲式微灌系统采用插接组装的安装方式。根据需要，可将毛管和灌水器安装在地下、地表、藤架或棚顶。毛管可根据需要缩短或加长，喷头的位置亦可随意变更或调整，并可因作物种类、分布等因素的变化随时更换不同形式的喷头。

e．抗老化，防冻裂  脉冲式微灌系统设备全部采用优质材料制造。尤其是以专用进口材料制造的弹性毛管，连续工作可达2000万次以上。在零下30℃严寒中，仍能保持较好的韧性，因而具有优良的抗老化、抗疲劳、抗环境应力开裂，以及耐低温性能，使用寿命长。

f．独特的景观效果  脉冲式微灌系统的间歇、递推式的喷水方式及其喷水器可随意灵活调协的特点，可使该系统在用于园林、绿地灌溉工程时，产生独特的景观效果，起到很好的美化环境的作用。

田间运用规划设计要点

中心支轴式喷灌机一般在中心支轴处由机井或压力管道供水，首先要考虑灌区面积与供水能力的一致性。为了控制大面积，有些农场采用一台喷灌机控制相邻的两块地，此时，除以水源相通外，还要考虑拖移喷灌机的道路。

两台以上的中心支轴式喷灌机在一起使用时，可按三角形布置喷灌机，这样灌不着的地角可缩小很多，一般可比方形布置减少2.3倍。这对提高土地利用率是很有意义的。

对于某一确定的灌区，对供水流量、水质、地形坡度、土质、灌溉作物、动力情况及当地的技术经济状况应进行充分的调研，作出技术经济比较方案，最后选定一个合理的方案。具体设计步骤和方法都较简单，但注意以下两点：

a．中心支轴式喷灌机的最大特点是由中心供水至输水支管的外端，愈靠近外端的跨架走一圈所控制的面积愈大，要求出流量愈大，这样喷灌强度也愈大。因此，设计喷灌强度常以靠近外端的喷头的喷灌强度为依据；并且允许土壤表面有短时的积水，以不产生径流为限。这样考虑，显然比土壤的允许入渗速度要大，但对提高喷灌机的经济性是有很大作用的。

b．这种机械控制面积很大，轮子运行的轨迹是同心圆式的轮辙，被灌范围内的作物最好是同一种作物或种植季节和需水要求相近的作物，而且种植方式也应一致，以便于田间管理和喷灌机的运行。

3．平移式喷灌机

平移式喷灌机又称连续直线自走式喷灌机，它是以中央控制塔车沿供水线路（如渠道、供水干管）取水自走，其输水支管的运动轨迹互相平行（即支管轴线垂直于供水轴线）的多塔车喷灌机。它是由中心支轴式喷灌机发展而来的，实际上，是两台中心支轴式喷灌机在其中心支轴处代之以中央控制塔车并呈反对称组装而成的。所以它在结构上和中心支轴式喷灌机很相似，而灌溉的面积是矩形的。

（1）特点及适应条件

1)．特点  平移式喷灌机除了保留中心支轴式喷灌机的优点外，还有以下中心支轴式喷灌机所不及之处：

a.适于灌矩形地块，无地角不能灌的问题，土地利用率可高达98％。

b.适于垄作和农机作用，轮迹线路可长期保留，没有妨碍农机作业的圆形轮沟，也不会积水。

c.灌水均匀度很高。

d.同机长比中心支轴式喷灌机的控制面积增大，单位面积上的投资和消耗材料指标降低，各跨架控制面积相等，便于加大机长。

e.喷灌效率高，管路水头损失小，耗能省，喷头采用一个型号，无需加大末端喷头，沿管各点的喷灌强度一致，管道可用不同直径。

f.综合利用性能更好，调速范围更宽，可以喷农药。

它的缺点是爬坡能力较低，只能在地面坡度小于7％的地块上作业；由于它在平面上有三个自由度，增加了导向问题，不仅难度增加，也往往使导向系统妨碍交通；供水系统的难度增大等。

2)．适应条件

平移式喷灌机主要适用于地面较平整、精耕细作的农业区和牧区。

（2）结构特点与工作原理

1)．结构特点  平移式与中心支轴式喷灌机比较，其结构最大特点是：增加了中心跨架和导向系统；跨架结构与中心支轴式喷灌机一样，但跨度一般较大；在中央跨架的两边各有一刚性联结的跨架，这样可以增加中央跨架的稳定性（图7－42）。

中央跨架取代了中心支轴座，也起“首脑”控制作用。两个刚性跨架分立在两边，动力机组及主控制系统等放在吊架上悬挂在供水渠道上方，吊架吊在中央腹架上并用两个柔性接头和两边的刚性跨架联接，保证了吊架有一定的自由度和动行的稳定性。

2)．工作原理  由于平移式喷灌机要求喷灌机轴线（即输水管轴线）平行的向前移动，它的结构是两台中心支轴式喷灌机去掉中心支轴座后，呈反对称地连接在中央跨架上，所以它的主电路中有一相反接，即一侧的驱动电机都正转，另一侧的驱动电机都反转，这样就使喷灌机的运动方向一致。

同步控制及安全保护系统基本和中心支轴式喷灌机相同，只是由于平移式喷灌机的跨架一般较长，要求传递各跨之间产生的角变位更敏感一些。

平移式喷灌机移动时有三个方向的自由度，即可纵向移动，也可横向移动，还可绕一点转动。同步控制能保持喷灌机轴线在纵向上基本成直线，即可约束纵向移动的自由度。但横向移动及转动则需要有导向控制来加以约束。常用的导向控制是“电气触杆”式。它是在渠道的一侧平行于渠中心线安装导向钢索，在喷灌机中央跨架上装有前行和后行两个控制箱，其下各有两根留有间隙的触杆（前行时只有前行控制箱起作用），两触杆跨在导向钢索两边。

当喷灌机正常移动时（输水支管完全是一直线），两触杆在导向钢索两边移动。当由于某种原因破坏了正常运动（输水支管轴线不垂直渠道中心轴线）时，走慢那一侧的触杆就会触碰导向钢索，压迫其上导向控制箱中的重力微动开关，使电路接通（常开触点闭合），电流讯号传至主控制箱中的第二调速百分率定时器BS2（参看图7－43），这样走快的一侧就会在两个百分率定时器BS1与BS2的共同（串联）作用下变得缓慢一些，而走慢的一侧仍按BS1调好的速度运行，使之赶上快的一侧。