多功能虹吸式灌溉装置在小型农业水利工程中的应用

来源:用户上传      作者:白泽昌

　　摘要：为了解决目前我国现有的虹吸技术存在的进水口融入脱离水面、管内空气的积累影响虹吸效果以及提高建设成本等一系列问题。本文研究了一种虹吸式多功能灌溉装置，它可以应用到小型水利工程当中，根据传统的虹吸管存在的排气困难以及负压等问题，实现自动排气、自动过滤等多功能效果。在不需要利用电力的前提下，利用力学原理正常工作。
　　关键词：多功能灌溉装置;农业水利工程;应用
　　目前，我国农业水利工程中的灌溉技术，大多数采用传统的渠道引水方式，利用抽水泵进行灌溉，传统的灌溉方式由于年份久远，老化失修，维护技术复杂等，存在一系列的安全隐患，不仅降低了灌溉面积效率，还提高了生产成本。因此，我们需要与时俱进，引进一种新型的灌溉技术，进行农业灌溉。针对上述问题，笔者提出一种新型的虹吸式灌溉技术，虹吸技术虽然经济优惠，但是在农业灌溉过程中，仍然存在着一定程度的问题。
　　1 虹吸式灌溉装置存在的技术问题
　　首先，我国现有的虹吸式灌溉装置的进水口一般都固定在一个位置，水位较低时，进水口容易脱离水面，导致虹吸装置的真空受到严重破坏，严重阻碍了虹吸管工作。其次，虹吸管在工作过程中，管道中会慢慢积累大量空气，当空气积累达到上限时，会中断虹吸管工作。根据实践，虹吸进水口水面达到垂直高度4米左右时，就会产生大量气泡，如果虹吸管大于4毫米，不会出现气泡现象，这样，产生的流量无法满足灌溉的实际需水量，普通的自动排气阀设置在虹吸管道时，还会使外部气体从排气孔吸进，导致虹吸管不能正常运行。
　　2 多功能虹吸管装置的实际设计和应用
　　2.1 裝置结构组成
　　虹吸多功能装置由多段管道组成，其中包含了进水段、出水段、排气段等，进水段由软管、止水阀以及PVC管组成，滤网的作用是防止杂物进入管道，导致管道堵塞，而止水阀可防止水发生倒流。
　　2.2 设计应用原理
　　首先在进水段设计了浮球结构，让进水口一直保持在水面的最高位置，当水位下降时，不会脱离水面，始终保持装置的虹吸效果。其次，在顶端排气口设计简洁的排气装置，气体上浮过程中自动调整排气阀值，气体在聚集过程中使下浮球上升，达到排气效果，气体排出后，浮球自动下降，让装置恢复正常工作状态，最终目的是让装置实现自动排气，从而促进虹吸多功能装置正常运行。再者，出水段由阀门、活接头、PVC管结构组成，阀门用于调节水量大小，给用户的选择提供了便利，设计活接头的目的是为了让虹吸管和下级管道之间快速拆卸和连接，从而达到各种条件下的灌溉需水量。由此可以看出，多功能虹吸装置不仅可以调节自动调节水位，还能利用活接头更加方便的连接上下级管道，让整个装置不需要消耗电力的前提下，利用水的力学特征进行工作，不但节省建设成本，还提高了工作效率。同时，装置具备自动排气、容易组装拆卸以及过滤的作用，更好地实现了农业灌溉装置的便利化和多功能效果。
　　2.3 管道结构设计和应用
　　大部分的引水工程都会选择钢材料作为管材，而多功能虹吸式灌溉装置主要采用PVC材料，具有阻力系数小、耐水性好等特征，施工和维修技术简单。同时，虹吸管的进水口设置了拦截杂物的栅栏，改善水流速度，从渠道中取水更加便利，更好的防止吸入杂质。
　　总之，多功能虹吸农田灌溉装置是将传统虹吸管优化后产生的一种新型多功能农田灌溉装置，它不仅可以提高灌溉效率，还能达到虹吸管自动排气的效果，让装置持续保持工作状态，更好地节省了建设成本。
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