06 第六章 节水灌溉机械

节水灌溉讲解

第六章 节水灌溉机械

主讲人：叶进

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第六章 节水灌溉机械概述Ø 灌溉机械是农业机械的一个重要组成部分，是保证农业生产

高产、稳产的重要工程技术装备。无论采用何种灌溉方法， 通常都需要机电抽水设备，将水输送到高处或远处，以便以 适当的方法灌溉作物，从而补充自然降雨的不足，调节土壤 水分状况，以利于作物生长，获得最佳产量。各种灌溉方法 今后在“节水灌溉工程技术”专题讲座中详细讲解。本章重 点讲抽水设备——即水泵。

影片

喷管与滴灌机械

19分钟

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抽水机组的组成

偏心变径管

同心变径管

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1、底阀 是一个单向阀。 2、闸阀 用于开关、调节流量。 3 、止逆阀 也是一个单 向阀 。用于 防止意外停 车时 ，水倒流使水 泵 反转 而受损 。加上旁通管和阀门 可在起动 时灌引水。 正常工作时

灌 水 时 工 作 时

底 阀倒流关闭时

止逆阀

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第六章 节水灌溉机械主要内容：第一节 土壤—植物—大气连续体的水分运移原理

第二节 农用水泵第三节 节水灌溉农业机械化技术

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第一节 土壤—植物—大气连续体的水分运移原理

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第一节 水分运移原理一、土壤—植物—大气连续体的概念Ø 水分经土壤到达植物根系，通过细胞传输进入植物茎秆，由

植物木质部到达叶片，再由叶片气孔扩散到空气层，最后参 与大气的湍流交换，形成了一个统一的、动态的系统，即土 壤—植物—大气连续体(简称SPAC)。Ø 研究SPAC中的水分传输过程(规律)有利于了解水分能量和

水流阻力的分布过程及相互反馈关系，并定量计算出水分通 量，为制定合理的灌溉制度、灌溉方法、实施节水灌溉和水 分循环研究服务。

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GreenLeaf

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第一节 水分运移原理二、SPAC水分传输问题研究的意义Ø 促进农田水利与土壤物理、自然地理、植物生理、农业气象、

农田生态、农业水文等学科的相互渗透；Ø 有利于更进一步摸清连续体内的水分运移机理和水分运转的

定量关系，以及连续体内水分运转的调控机制，促进该系统 中水分能量的良性运转；Ø 有助于农业水资源的正确评价与合理利用的研究，为农田生

态向良性运转发展提供条件。

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第一节 水分运移原理三、作物需水量及其影响因素Ø 作物需水量(crop

water requirement ):忽略植株体的水 量，实际计算中认为高产水平条件下的植株蒸腾量与棵间蒸 发量之和，也即蒸发蒸腾量(evapotranspiration)。Ø 深层渗漏：土壤水分超过田间持水量，向根系吸水层以下的

土层产生深层渗漏的现象。与土壤质地、水文地质条件等因 素有关。Ø 灌溉需水量(irrigation

water requirement):必须通过 灌溉补充的

土壤原有储水量和有效降水量及地下水利用量不 能满足作物蒸发蒸腾、冲洗盐碱及其他方面要求的水量。根 据农田水量平衡方程来估算。

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第一节 水分运移原理Ø Ø

作物需水量的影响因素 包括蒸腾(60%-80%)和棵间蒸发(20%-40%)。 作物需水量的大小受物理作用与生理作用的综合影响 物理作用：蒸发面的液体扩散及其上空的气体紊流过程。

生理作用：根系吸水、体内输水和叶面气孔开闭等过程。作物需水量的大小与气象条件(辐射、温度、日照、湿度、 风速)、土壤水分状况、作物种类及其生长发育阶段、农 业技术措施、灌溉排水措施等有关。

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第二节 农用水泵

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第二节 农用水泵概述Ø 水泵是把动力机的机械能转化为被输送水的能量，使水获得

动能、势能或压力能，使之从一处扬送到另一处的机械。Ø 水泵按其作用原理可分为叶片泵、容积泵(如活塞泵、齿轮

泵、转子泵等)和其他类型水泵(如螺旋泵、射流泵、水锤 泵、水轮泵等)三大类。其中叶片泵在农业生产中应用最广 泛。叶片泵对水的压送是靠具有叶片的叶轮高速旋转而完成 的，它又可以细分为：(next)

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IS

单级单吸清水离心泵

GreenLeaf

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Immersible pump 潜水泵

各 种 潜 水 泵 和 微 型 离 心 泵

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管道泵(离心、立式)

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第二节 农用水泵一、农用水泵的一般构造Ø 叶轮(Impeller) ü

功能：将动力机的机械能传递给水，使被抽送的水体获 得能量并具有一定的流量和扬程。 类型：封闭式、半封闭式、敞开式

ü

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各类叶轮式水泵的水流方向示意图

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第二节 农用水泵Ø

泵壳(Volute)ü

功能：把水引向叶轮，汇集由叶轮流出的水流进入出水 管，并将水流的部分动能转化为压能。

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第二节 农用水泵Ø

填料函ü

作用：密封

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第二节 农用水泵二、农用水泵的类型1、离心式水泵(Centrifugal pump)

排出口

吸 入 口

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