浅谈中心支轴式喷灌技术的发展前景

□吕旺

浅谈中心支轴式喷灌技术的发展前景

□吕旺

近年来，国家高度重视华北地区地下水超采问题，2014年国家实施地下水超采综合治理项目，该项目的实施将有效的遏制地下水位的下降，大大改善地下水环境。提高灌溉水有效利用系数，是治理地下水超采的有效措施。2015年我国农业灌溉用水有效利用系数达到0.53，比发达国家0.7～0.8的水平还有很大差距，作为农业用水大户,灌溉水有效利用系数还有很大的提升空间。中心支轴式喷灌作为大型喷灌,适用于规模经营的农场和较大灌溉面积，节水效果明显、技术成熟、自动化程度高、运行费用低、适应性强、应用相对较广，当前我省正在积极推进土地流转，在技术上和管理上具有较好的发展前景。

1.中心支轴式喷灌灌溉技术特点

中心支轴式喷灌机工作时喷灌机像钟表针一样围绕中心支轴旋转，所以又称指针式喷灌和圆形喷灌，该项灌溉技术是目前应用比较广泛的一种节水灌溉技术。是将喷灌机的转动支轴固定在灌溉面积中心，固定在钢筋混凝土支座上，支轴座中心下端与井泵出水管或压力管相连，上端通过旋转机构与旋转弯管连接，通过桁架上的喷洒系统向作物喷水进行农田灌溉，以充分满足作物的需水要求。中心支轴式喷灌机组成部件包括金属（钢）结构系统、行走驱动系统、电气控制系统、灌水系统和可选配置5个部分，具有自动化程度高和灌溉均匀度高等优点，节省水资源和人力成本，比传统灌溉节水30～50%，比地面灌溉节省90%以上的劳动力；适应性强，可灌溉坡度小于30°以内的地形，具有较强的爬坡能力，适用于所有作物和土壤；对作物可进行精准灌溉，管理方便、灌溉水有效利用系数高；对实现农业机械化和规模化具有推动作用。

2.中心支轴式喷灌输水灌溉技术发展概况

中心支轴式喷灌起源于美国，至今已有60多年，经过多年发展技术已成熟，设备运行相对稳定，在土地资源丰富和劳动力匮乏的地区和国家得到了大力推广。目前，我国中心支轴式喷灌也得到了快速发展。

2.1 国外中心支轴式喷灌输水灌溉技术发展概况

最早发明的中心支轴式喷灌机为液压驱动和水力驱动为主，是美国的维蒙特公司生产，在20世纪50年代初，60年代中期，中心支轴式喷灌机研发升级出现了电力驱动。美国应用最为广泛，节水、节能、增效等方面效果显著，而后全世界得到了广泛的应用，中心支轴式喷灌机被称为自从拖拉机取代耕畜以来，意义最重大的农业机械发明。由于中心支轴式喷灌机单机控制面积、灌溉质量好、自动化程度高，尤其是中心支轴式喷灌机对地形的适应性强，对水源的要求低，因而非常适应人多地少地区的农业生产。

2.2 国内中心支轴式喷灌输水灌溉技术发展概况

河北省大曹庄农场是我国应用中心支轴式喷灌机最早的，该农场自1978年引进大型喷灌以来，我国正式拉开了研究中心支轴式喷灌机的序幕，经过五年的研究，1982年我国首台中心支轴式喷灌机研制成功。现在我国中心支轴式喷灌机技术已成熟，大部分元件均可国产，甚至一些技术已进入国际先进行列。近年来我国中心支轴式喷灌机发展较快，在黑龙江、内蒙古、山西、河北、甘肃等地得到应用，从农作物灌溉、产量及经济效益方面看效果显著，国内生产中心支轴式喷灌机的企业有民营股份制企业、中外合资企业和外资企业，其中一些民营股份制企业已成为大型喷灌机生产的龙头企业。

3.中心支轴式喷灌灌溉技术存在的问题及发展方向

中心支轴式喷灌只能进行圆形喷洒，模式相对固定，对喷洒范围内地上要求不能有树木、建筑物和其他障碍物，技术要求高需要有专业的技术人员进行操作，非专业人员操作不当会影响喷灌机的正常运行。喷头的配置选型要求专业，选型不当容易产生径流，风速大于3级以上，影响喷洒效果。

中心支轴式喷灌经过60年的发展，技术得到了快速提升，生产工艺已经比较成熟。近年来，随着经济的发展，农民外出务工，农村劳动力缺乏，农村土地流转加快，规模化经营将成为今后土地种植发展趋势，中心支轴式喷灌将迎来黄金发展期。未来中心支轴式喷灌发展方向：一是解决矩形地块喷洒圆外边角地，提高土地利用率和劳动生产率，降低设备投入及运行成本。二是统一产品配件的标准化和机械自动化程度。三是加强对综合技术的开发，现有喷洒农药和施肥的技术还不是特别成熟，应加快该项技术的研发，提高水肥利用率。四是加强关键技术的研制，对电机加速器、低压喷头、管道增压泵及新材料等的研制，希望能够开发出更多经久耐用的灌溉产品。

总之，中心支轴式喷灌适用性强、节水明显，灌溉技术已相对成熟，经过今后的不断完善和提高，能够成为提高灌溉水有效利用率和节水灌溉发展的主流设备。□

2016-08-09

吕 旺，男，汉族，河北省水利技术试验推广中心，工程师。