喷水灭火系统方案设计

喷灌装置的设计应使灌溉水均匀而有效，同时继续可行。设计必须考虑到具体支点的特点，可用的供水，以及中心支点将安装的领域的各种属性。必须考虑几个因素，包括:

• 水源的容量，
• 田野里的土壤和斜坡，
• 将使用的耕作方式，
• 庄稼需要浇水，而且
• 每年所需的灌溉量

必须对若干设计因素进行优化以获得合适的设计。这些因素包括:系统容量、洒水器的湿润直径、系统操作压力、洒水器间距、包装成本、洒水器安装高度、水滴大小和喷嘴大小。本文旨在突出对冠层内与冠层上洒水喷头布置的考虑，而不是描述整个设计过程。参考最近出版的内布拉斯加州扩展圆形中心支点管理手册(EC3017)查阅更多洒水喷头设计资料。

设计中需要考虑的因素包括:

• 系统容量。系统容量,也就是说,水流进支点，往往受到水源的限制;然而，如果可用流量充足，设计需要确定所需的容量。最好是容量足够高，可以快速灌溉农田，但又足够低，防止径流。在大平原地区，每英亩土地每分钟6加仑以上的生产能力通常是不必要的。

• • 湿直径。洒水器的湿润直径是单个洒水器沿支点横向施加的水的宽度。湿润直径也是水垂直于管道的距离。当应用所需的水深度时，它应该足够大，以防止径流穿过田野，但也应该尽可能小，以减少蒸发。每次枢轴通过时，推荐的水应用深度为1英寸。土壤吸入率和坡度、水源容量和支点长度是影响土壤吸入率和坡度的关键因素。

    免耕措施可以增加土壤吸入率，从而降低径流潜力。将系统容量限制在6gpm /ac将允许选择具有湿径的应用设备，在使用经济压力要求的同时最小化径流。对于低容量系统(3-4 gpm/ac)或水平油田和免耕生产，湿径可以更小。系统长度显著影响所需的湿径。较长的支点需要在支点的远端有较大的湿润直径的洒水包。为了帮助确定给定系统所需的湿润直径，请使用第3章和第4章中描述的程序中心支点管理手册。

  

• 系统操作压力和压力调节器。操作压力需要足够高，以根据设计要求正确操作洒水器，但要尽可能低，以最小化能源成本。在大多数设计压力小于25psi的系统中，需要使用压力调节器。主要的例外情况是，当抽水时，如牲畜的排泄物或水从开放的运河，可能堵塞喷嘴和监管机构。有时在这种应用中，不使用调节器，压力提高到40 - 60psi，以帮助碎屑通过孔口。好的过滤在这些情况下通常是更好的，因为它允许较低的压力，然后需要压力调节器。
• 洒水喷头间距。根据设计标准，洒水装置的间距需要足够近，以提供良好的均匀性，但也需要尽可能宽，以降低成本。洒水喷头设计软件应始终确定最佳间距，以达到高均匀性。湿润半径越小，洒水器需要离得越近，才能达到高均匀性。当装置降低到作物冠层时，水滴的飞行受到阻碍，洒水器的湿润直径减小。当喷淋装置位于雨蓬时，必须减小沿管道的喷淋装置间距以保持均匀性。
• 喷头安装高度。传统设计将洒水器放置在足够高的位置，以防止作物树冠扭曲喷洒模式，但要靠近树冠，以减少漂移和液滴蒸发。然而，一些农民在树冠上放置设备，试图减少风漂和蒸发造成的水分损失。当洒水装置放置得离地面更近时，洒水装置的湿润直径会减小。此外，当设备放置在冠层时，直径会大大减小，导致均匀性差，潜在径流增多。我们将在下一节讨论这个主题。
• 液滴的大小。液滴的大小应该足够小，以避免土壤结皮，但又足够大，以减少风的漂移和蒸发。没有在裸露的土壤上浇水以使小种子作物发芽的支点通常可以利用洒水器产生中等到较大的水滴(例如:，降雨量大于0.04英寸)，从而最大限度地减少空气中的风漂和蒸发损失。液滴大小由喷头类型、喷淋板和操作压力控制。压力越大，液滴越小。
• 喷嘴的大小。喷头的大小需要由喷头设计软件来确定，以匹配水源的容量和喷头的间距。确保洒水装置安装在正确的位置。一个支点可能有50到几百个洒水装置，需要非常小心，以确保它们按正确的顺序安装在正确的位置。记住较小的孔很容易堵塞。

下个星期

在下一期《作物观察》中，我们将回顾冠层内和冠层上洒水器的区别，并讨论冠层内洒水器的设计注意事项。

资源

有关灌溉和水管理的更多信息，请参见相关CropWatch故事和农业生产内布拉斯加扩展区的一部分Water.unl.edu．