噴灌質(zhì)量的好壞除了受噴頭自身結(jié)構(gòu)、性能、工作條件的影響外,在很大程度上還要受到自然條件的影響,其中風(fēng)是影響噴頭水力性能的重要因素之一。
1、組合噴灌強(qiáng)度
在很多情況下,噴灌系統(tǒng)是按一次作業(yè)中多噴頭組合噴灑設(shè)計的,這是噴頭的噴灌強(qiáng)度并不能表示實際的噴灌強(qiáng)度,二者在概念上、數(shù)值上均有顯著的差異。此外,噴頭噴灑出的水量不可避免地存在漂移損失和蒸發(fā)損失,所以實際的噴灌強(qiáng)度和計算噴灌強(qiáng)度也有差異。我們引入噴灑水利用系數(shù)表示實際噴灑到地面和作物上的水量與噴頭噴灑出的水量差異,同時根據(jù)噴頭的組合形式和作業(yè)方式計算一個噴頭在一次作業(yè)中的有效控制面積。在噴灌系統(tǒng)中,正確選擇設(shè)計噴灌強(qiáng)度,對保證合理灌溉,提高灌水質(zhì)量,有著重要的意義。一般情況下,噴灌強(qiáng)度應(yīng)與土壤透水性能相適應(yīng),應(yīng)使噴灌強(qiáng)度不超過土壤滲入率(或允許噴灌強(qiáng)度),使噴灑到土壤表面的水能及時滲入土壤中,而不會在地表形成積水或徑流。如果噴灌強(qiáng)度小,將造成噴水時間過長,水量蒸發(fā)、漂移損失加大;噴灌強(qiáng)度過大,超過土壤入滲能力,將會出現(xiàn)田面積水和形成比表徑流,破壞土壤結(jié)構(gòu),造成水土流失。
2、噴灌均勻度
噴灌均勻度是指在噴灌面積上水量分布的均勻程度,它是衡量噴灌質(zhì)量優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一,直接關(guān)系到噴灌農(nóng)作物的增產(chǎn)幅度。在噴灌系統(tǒng)中,噴灌均勻度是指大面積上的均勻度,也就是噴頭組合在一起時的均勻程度,單個噴頭的噴灑均勻度在實際中并無意義,噴灌均勻度是以單噴頭水量分布圖為基礎(chǔ)進(jìn)行組和分析或是測出來的。噴灌均勻度與噴頭結(jié)構(gòu)、工作壓力、噴頭布置形式、噴頭間距、噴頭轉(zhuǎn)速的均勻性、豎管的傾斜度、地面坡度和風(fēng)速、風(fēng)向等因素有關(guān)。
3、風(fēng)對噴灌的影響
在有風(fēng)的情況下進(jìn)行噴灌,風(fēng)能使射程發(fā)生顯著的變化,從而使噴頭控制的面積形狀發(fā)生變化,而且噴頭工作壓力越高,影響越顯著。對于單噴頭,在無風(fēng)的情況下,噴灑范圍是以噴頭為中心,射程為半徑的圓形。而在有風(fēng)時,噴灑范圍變成橢圓形,其長軸與風(fēng)的方向一致,且逆風(fēng)側(cè)射程縮短、順風(fēng)側(cè)射程加長,但逆風(fēng)減少的射程要比順風(fēng)增加的射程為大,因此總的來說是減小的。與風(fēng)向垂直的短軸方向兩側(cè)射程都減小,風(fēng)速越大,則短軸縮短程度越大。
風(fēng)對水量分布(噴灌均勻度)也產(chǎn)生顯著的影響。通常在風(fēng)的作用下,噴頭附近的水量高度集中,濕潤面積由圓形變成為橢圓形,而且縮小,水量分布變的不規(guī)律。風(fēng)使水量分布等值線圖的逆風(fēng)側(cè)曲線收縮、順風(fēng)側(cè)伸長;在垂直風(fēng)向的噴頭兩側(cè)出現(xiàn)兩個水峰,由于噴頭是順時針旋轉(zhuǎn)的,所以左側(cè)為逆風(fēng)、右側(cè)為順風(fēng),造成噴頭旋轉(zhuǎn)速度不均勻,使的左側(cè)水峰大于右側(cè)水峰。為了減少風(fēng)的影響,應(yīng)選在無風(fēng)或風(fēng)力較小的時候進(jìn)行噴灌作業(yè)。另外風(fēng)速隨高度降低而減小,因此可選用低仰角噴頭和短射程噴頭以減少風(fēng)對水量分布的影響。
4、漂移蒸發(fā)損失
噴灌由于噴灑的水滴很小,在空氣相對濕度較低很風(fēng)速較大時,有一部分水滴還未落到地面就被風(fēng)吹出灌溉地段或者在空中直接蒸發(fā)掉,造成空中蒸發(fā)和漂移損失,這是其他灌水方式所沒有的。這種損失并非完全是無效的損耗,一般它對調(diào)節(jié)田間氣候能起到一定的作用,從而也就會在一定程度上降低作物田間需水量。