疑問解答-灌溉系統設計問題

在工作中，許多工程技術人員不太清楚灌溉系統是如何工作的，為什麼需要這樣設計，還有沒有更好的替代裝置等等問題，特別是從給排水，水工建築專業轉過來的技術人員更是疑問多多。近期，在上海工作中被問到的問題有：

1、目前市售的淨（純）水裝置和自動施肥機是如何與灌溉系統的其它裝置聯接的？

答：

我認為只要是管道有進出口都能相連，那麼施肥機它在這個灌溉過程中只是把水溶肥注入到主管中，所以是施肥機一般是採用旁通式設計，也就是透過吸出肥料桶的水肥溶液注射到主管中來完成自動施肥的任務。至於淨水裝置和施肥機那個在上游的問題，淨水裝置是幹什麼的，是過濾掉水中的雜質的，它如果用於下游，在過濾水中雜質的同時，也會把水中已經注入的肥料細顆粒過濾掉，這對於作物灌溉施肥來說，不就是白白消費水溶肥了嗎？特別是採用滲透膜的淨水裝置，絕對不應該放在注肥機注入肥料點的下游。

2、菜田裡配套全的水肥一體化系統，控制在200畝以下泵房建築物面積要多大？

答：

很明顯與水泵佔地面積和這個施肥桶體積（可選）都有關係。常見的，可以說我們的200畝其功率也就是在15千瓦（微灌系統時）左右，那麼15千瓦水泵和電機，再加上我們的控制裝置和加上肥料桶，那在泵房裡面有個20平米左右應該就足夠，當然面積過小時肥料桶是可以放在室外，但是肥料桶是塑膠，肯定需要遮陽，因為塑膠是不能暴曬於陽光下的，容易老化。可以建議把一些沒有防水和防曬要求的金屬部件和閘閥放在室外。

3、砂石過濾器，碟片過濾器容量如何選擇？

答：

這是根據我們的主管流量來選擇的，主管流量又根據灌溉面積來定的，這個我們可以大概算一下。200畝菜園，主管流量50 m3/h（考慮損耗） 左右，揚程是45 m（詳見灌溉大師的線上計算）。砂石過濾器也應該能透過50m3/h 的流量那麼用這種流量，它就需要用4寸的主管，那麼一般情況下4寸主管，我們需要的砂石過濾器（罐）至少要有三個以上，因為需要在工作的時候有一個過濾罐工作，另一個要把自己多餘的水沖洗別的堵塞的罐，這個時候就需要三個過濾罐並連在一起工作。所說的這個碟片過濾器的容量也是同樣的原理需要有三個能夠同時透過每小時50方水的過濾器就行。

至於說砂石過濾器的水頭損失一般是採用允許10米水頭損失值，作為砂石過濾器的工作水頭損失值，也就是說我們不管是從設計上和執行規章制度管理上規定，只要砂石過濾器的水頭損失差大於10米水頭的時候就要進行反衝洗，這個水頭損失是有行業規範規定的。

4、泵站首部整套設計系統包括閥門管道在內，一般的水頭損失是多少？測試過嗎？

答：

總的來說，這個問題我們確實沒有人去測試過，但是我們是可以透過設計系統的時候，在執行規章制度裡面設定，也就是說水泵進水口的壓力錶和出水口的壓力錶，如果相差在10米水頭的時候，就是說明我們系統過濾罐（或故障）堵塞了需要進行清洗（故障排查），所以說這個我們是有過一些經驗和實驗資料的，可以這麼說，泵房的水頭損失我們就是控制在10米水頭損失之內。在設計過程中採用的數值就是按照規範來設計，就是我們總水頭損失需要加上一定的餘量，加到沿程水頭的20%左右，也就是說我們水泵是有克服這些水頭損失的富餘能力的。

5、目前有哪些泵型不需要配套真空泵的灌水裝置？

答：

目前有不是離心泵的水泵，同時有克服吸上水頭能力的水泵，才不需要真空泵或者底閥加上灌水裝置。常見有自吸泵，自吸泵是不需要灌水，但是這種自吸泵的流量揚程和效率比較低（小於60%），它的自吸能力就是吸程也不宜過大，過大它也吸不上來水。理論最大值吸水揚程10 米，但考慮安全係數和損失後只有7米。但是用活塞泵就沒有吸程這一說法，實際上它就是一個真空泵。那麼活塞泵它這種水泵的流量比較小，相當於用真空泵來灌水，這在灌溉領域是非常少見的。

離心泵類的只有深井泵、潛水泵，這兩類泵，它們的水泵葉輪在水面以下，是不需要在啟動前，抽真空和加註水的。