我國節(jié)水灌溉材料設備現(xiàn)狀及發(fā)展方向

1、我國節(jié)水灌溉材料設備現(xiàn)狀及發(fā)展方向<    一、節(jié)水灌溉材料設備的現(xiàn)狀  不同形式的節(jié)水灌溉工程所用設備存在一定的共性，但更多的是特性，故設備往往是圍繞各種節(jié)水灌溉技術開發(fā)和配套的，形成各自的體系。當前市場上需求程材料設備、管道輸水工程式材料設備等到。 （一）噴灌設備 我國目前生產(chǎn)的噴灌設備主要是大、中、小、輕型噴灌機、噴灌用水泵、噴灌用地埋管道和地面移動管道、噴頭、附屬設備等。據(jù) 統(tǒng)計 ，截止到1997年底，我國噴灌工程面積已達1900萬畝，其中約75 %采用輕、小型噴灌機，大中型噴灌機的噴灌面積約占10 %，半固定

2、管道式噴灌約占15 %左右。 1 噴灌機 （1）大型噴灌機。目前我國生產(chǎn)的大型噴灌機主要有DYP-415型電動圓形噴灌機，塔架為10跨，系統(tǒng)長度415m，一個作業(yè)點的控制面積為60k平方米。此外還有DPP-400型平移式噴灌機，塔架為10跨，系統(tǒng)長度356m，雙側配置，控制面積120h平方米。 大型噴灌機的自動化程度和作業(yè)效率高、單機控制面積大，畝投資較低（200-400元 /畝），適用于要求 機械 化程度高的規(guī)?；?農(nóng)業(yè) 發(fā)展節(jié)水灌溉的需要。 我國的大型噴灌機的開發(fā)、研制和生產(chǎn) 應用 經(jīng)歷了20多年的努力，積累了一定的技術基礎，也有上千臺的設備保有量，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展

3、舉步艱難。其原因是方方面面的不能簡單地歸結為“不適合國情”的一個原因。大型噴灌機是機電一體化的大型機具，要求較好的產(chǎn)業(yè)基礎和綜合配套能力，從單項技術到集成技術，再到產(chǎn)品需要實現(xiàn)巨大的跨越。我國大型奔灌機產(chǎn)品的主要差距是能耗高，抗風性能差，整機重量大，專用零部件配套能力不足，防銹蝕工藝落后、系列短等。這些差距大多集中在產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的五一節(jié)上，并非單純的技術 問題 ，而是技術與 經(jīng)濟 、 企業(yè) 與市場相互 影響 的結果。 據(jù)悉， 中國 灌排技術開發(fā)公司已實現(xiàn)了對上述大型噴灌機生產(chǎn)企業(yè)的控股，并確定在開拓大型噴灌機市場的同時，進行大型噴灌機的產(chǎn)業(yè)開發(fā)，形成2500臺的年生產(chǎn)能力，可為每年發(fā)展200萬畝

4、大田作物的節(jié)水灌溉工程式提供優(yōu)質產(chǎn)品。 （2）卷盤式噴灌機。我國目前批量秤的卷盤式噴灌機有JP40、JP50、JP65、JP75和JP90系列產(chǎn)品，其有較大提高，1998年下半年投放市場后，已銷售300多臺，形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模，為發(fā)展產(chǎn)業(yè)奠定了較好的基礎。 卷盤式噴灌機因結構的限制，供水管道和水渦輪上的水頭損失較大，單噴頭配置時入機壓力較高，能耗偏大。但該機型機動性好，適應性強，對于補充灌溉單機的JP75型卷盤式噴灌機有效噴灑長度為300m，有效噴灑幅度5060m，噴灑流量18-27立方米/h，單機控制面積達250畝，畝投資300元左右。 卷盤式噴灌機曾于1980年由原機械 工業(yè) 部立項并

5、組織 研制，但由于技術上的明顯差距等原因，至1997年并未形成批量生產(chǎn)。該類產(chǎn)品的主要差距是PE管、大型噴頭等到關鍵部件技術不過關，產(chǎn)品制造工藝落后，機具笨重等。中國灌排技術開發(fā)公司下屬七州集團以仿制的大大縮短了設計、試制的周期。七州集團通過更新產(chǎn)品積極性，形成良性特環(huán)。中國灌排技術開發(fā)公司已確定了卷盤式噴灌機的生產(chǎn)規(guī)模和技術改造方向， 計劃 1999年達到1000臺的年生產(chǎn)供應能力，并組織大型噴頭的技術攻關和PE供水管的協(xié)作攻關，完善生產(chǎn)制造的工藝裝備和檢測手段，力爭盡快形成規(guī)模生產(chǎn)，進口設備。 （3）輕、小型噴灌機。輕、小型噴灌機使用最多的為手抬式和手推式的機組，是當前我國噴灌機具的主力軍

6、。我國輕、小型噴灌機已形成相當規(guī)模的生產(chǎn)能力，其中年生產(chǎn)能力在萬臺以上的生產(chǎn)企業(yè)有蕭山水泵總廠、新昌噴灌機廠、金壇噴灌機廠、新鄭噴灌機廠、太原噴灌公司等十余家，其中蕭山水泵總廠的年生產(chǎn)能力已達10萬臺。估計僅這些已具有規(guī)模的企業(yè)的年生產(chǎn)能力就可達30萬臺。 輕、小型噴灌機組機動靈活，使用方便，畝投資低，適合我國當前的 農(nóng)村 經(jīng)濟體制和農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模，這是它應用廣泛的主要原因。但是，這種機型的生產(chǎn)制造分散，產(chǎn)品質量和工藝水平參差不齊，一些企業(yè)雖小，但包括機、泵、秋、頭，它的質量實際上反映了我國噴灌設備的總體水平。1991年原機電部進行的噴灌行業(yè)產(chǎn)品質量評比表明，產(chǎn)品總的合格率僅為57 %

7、，這種質量狀況實際上也代表了輕、小型噴灌機的質量狀況。造成質量不穩(wěn)的原因：一是企業(yè)質量管理不善，缺乏長遠考慮，沒有真正樹立質量是企業(yè)生命線的發(fā)展戰(zhàn)略；二是技術上、裝備上沒有形成專業(yè)化生產(chǎn)的格局，生產(chǎn)工藝落后，缺少專用加工設備，缺少必要的檢測手段。 2 噴灌專用水泵  我國目前生產(chǎn)的噴灌專用水泵主要是1982年農(nóng)機部下達任務研制的50BPZ、65BPZ、80BPZ等8種型號的自吸泵和65BP、80BP兩種型號的非自吸泵，以及這些專用水泵的變型泵。噴灌專用水泵多是與輕、小型噴灌貢配套使用，基本上由噴灌機生產(chǎn)企業(yè)組織生產(chǎn)制造，其中金壇噴灌機廠的年生產(chǎn)能力已達8萬臺。 從1991年

8、行業(yè)質量評比情況看，噴灌專用水泵的產(chǎn)品性能指標有40%45%優(yōu)于當時國內生產(chǎn)的一般農(nóng)用水泵。產(chǎn)品質量和工藝水平也有所提高，如蕭山水泵總廠的鑄件成品率到1994年已提高到86%。但從整體上看仍存在工藝落后，質量不穩(wěn)的問題，還沒有形成龍頭企業(yè)和名牌產(chǎn)品。 除噴灌專用水泵外，噴灌工程還廣泛使用QJ系列井用潛水電泵等通用水泵，這類產(chǎn)品供應充分，市場競爭激烈。目前已初步形成了一些具有較強實力和競爭能力的企業(yè)，如泰豐潛水平與國外先進水平相比差距是明顯的，突出反映在鑄造水平上。 3 管道  （1）地埋固定管道。我國噴灌工程的地埋固定管道一般命名使用硬質聚氯乙烯管、改性聚丙烯管、鋼絲網(wǎng)水泥

9、管、鋼筋混凝土管、鑄鐵管等，這些管材均可滿足噴灌工程的技術要求。其中范圍限，塑料管供貨充足，管件配套齊全，施工安裝方便，但產(chǎn)品質量參差不齊，生產(chǎn)的規(guī)模優(yōu)勢難以形成市場優(yōu)勢。 管道式噴灌工程中的管道投資占材料設備費的70%80%，降低管材的費用一直是發(fā)展噴灌的關鍵所在。一個發(fā)展提高管道的利用率，例如發(fā)展機組式噴灌，移動管道式噴灌，另一個發(fā)展方向是開發(fā)復合型管材，充分發(fā)揮不同材質的機械性能，如鋼絲網(wǎng)水泥管。隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和應用范圍的擴大，基于樹脂的復合型管材倍受人們的關注。中國灌排技術開發(fā)公司新近組建的頸碩新型管材公司最近開發(fā)了加筋PE塑料管的生產(chǎn)技術和生產(chǎn)裝備。這種管材具有耐壓能力高、重量輕

10、、耐腐蝕、水力性能好、價格低等優(yōu)點。與1.0MPa級的管材比較，新管材的成本僅為一般PvC管的50%65%，是其理想的替代產(chǎn)品。  （2）地面移動管道。我國地面移動管道主要使用帶有快速接頭的薄壁鋁合金管和塑料軟管。其中的薄壁鋁管的生產(chǎn)工藝經(jīng)歷了冷拔、焊接、擠壓三個階段，已達到鋁材生產(chǎn)的先進水平。擠村鋁合金管較冷拔管的成品率高得多，而機械性能又優(yōu)于焊接管。太原鋁廠自80年代初期開始生產(chǎn)冷拔鋁管，1986年又從奧地利引進鋁焊接管生產(chǎn)線，1995年改產(chǎn)擠壓鋁管。擠壓鋁合金管的生產(chǎn)工藝較為簡單，一般的鋁加工企業(yè)，只要有600t以上的擠壓機即可生產(chǎn)，如河北省肅寧縣鋁材廠原生產(chǎn) 建筑 門窗鋁材，

11、1997年開始秤噴灌鋁合金管，年生產(chǎn)能力達5000t。 移動鋁管除管除外，還要配上快速接頭，才能成為移動管道。快速接頭及其他附件一般是由噴灌機廠生產(chǎn)并成套供應移動管道式噴灌系統(tǒng)，職太原市噴灌集團公司生產(chǎn)的TPL型噴灌管道系列，規(guī)格從50到102，配套完整，年生產(chǎn)能力可供發(fā)展100萬畝噴灌的需要。 地面移動管道中的塑料軟管，我國也有足夠的生產(chǎn)能力，如金壇噴灌機廠的維塑管年生產(chǎn)能力達100萬m，泰州市噴灌機廠的涂塑軟管年生產(chǎn)能力達200萬m 。 由于市場不規(guī)范，優(yōu)質難以優(yōu)價，不具備條件的小廠生產(chǎn)的移動管道質量難以保證。 4.噴頭 目前我國生產(chǎn)和使用最多的是PY1、PY2鋁合金搖臂式噴頭以

12、及PYS 塑料噴頭，凡生產(chǎn)噴灌機的企業(yè)幾乎都生產(chǎn)噴頭。我國噴頭的生產(chǎn)能力充足，但產(chǎn)品檔次不高，使用壽命短，品種單調。1987年投放市場的ZY系列噴頭和最近投放市場的DY系列噴頭引進國外生產(chǎn)線，以鋅基合金和銅為主要材料制造，性能好，但價格較貴。在 PYS塑料噴頭基礎上開發(fā)研制的PYS2系列噴頭主要部件采用耐磨防腐金屬鑲嵌新工藝，提高了產(chǎn)品性能使用壽命，其性能價格比利時具有較強的市場競爭力。 我國在大型噴頭的開發(fā)制造上與國外存在較大的差距，致使卷盤式噴灌機整機性能不佳，不得不依靠進口噴頭配套。 （二）微灌設備 我國目前生產(chǎn)的微灌設備主要有過濾器、施肥器等首部樞紐設備、管材和連接

13、件、滴灌管（帶）、微噴頭、滲灌管等。據(jù)統(tǒng)計到1997年底我國微灌面積已達200萬畝，主要用于果樹和設施農(nóng)業(yè)作物的灌溉。 1.首部樞紐設備 目前我國批量生產(chǎn)的首部樞紐設備主要有北京通捷機電設備公司的離心過濾器、砂石過濾器、疊片過濾器、網(wǎng)式過濾器、施肥裝置，山東萊蕪塑料總廠的全塑網(wǎng)式過濾器和施肥罐，生產(chǎn)首部樞紐設備的企業(yè)還有河北龍達灌溉設備有限公司、燕山滴灌技術開發(fā)研究所等。目前生產(chǎn)的過濾器如適當組合，基本上可以滿足不同灌溉水質的過濾要求。另據(jù)了解，通捷機電設備公司根據(jù)市場需求的增加，為進一步提高產(chǎn)品質量，降低生產(chǎn)成本，增加品種規(guī)模，目前技術改造，計劃到2000年達到年生產(chǎn)4000臺過濾器，200

14、0臺施肥設備的能力，口徑從25150，單臺（套）過濾能力3120立方米/h，過濾精度達到250目，可滿足年發(fā)展10萬畝微灌工程的配套需要。 微灌首部過濾設備是保證系統(tǒng)正常 工作 的關鍵，今后應進一步增加品種，開發(fā)新過濾材料（如特殊發(fā)泡材料等），形成規(guī)?；膶I(yè)生產(chǎn)，以提高產(chǎn)品質量，降低生產(chǎn)成本。應該說影響微灌首部樞紐正常工作的主要因素，并不完全是目前的產(chǎn)品規(guī)格和質量，設計上對過濾重視不夠，施工中沒有嚴格遵循操作規(guī)程，使用中缺乏必要的維護保養(yǎng)往往是造成微灌系統(tǒng)堵塞的主要原因。 水肥同步精確供給被以色列專家認為是微灌得以快速發(fā)展的主要原因。我國目前的施肥及配套設備在性能、操作性、配套性等方面尚有不

15、小的差距，形式比較單一，使用中的問題也不少。今后應加大產(chǎn)品開發(fā)的力度，對生產(chǎn)應用也應加強示范和指導。 2.管材和聯(lián)接件 微灌用管材大多是低密度聚乙烯管（LDPE），規(guī)格從480mm，市場貨源充足。LDPE管材加工簡單，利潤率不高，技術條件好的企業(yè)不愿加工生產(chǎn)，小企業(yè)加工的管材質量不穩(wěn)。聯(lián)接件的問題則更大，為追求價廉和方便，施工中往往采用內插式的管接頭，降低了聯(lián)接處管材的耐壓能力，管材本身也極易變形，造成漏水。  在目前的情況下，只能提請用戶盡量選擇正規(guī)企業(yè)的定型產(chǎn)品，特別應注意聯(lián)接件的形式與質量。 3.灌水器 滴灌灌水器的發(fā)展趨勢是灌水器與毛管一體化的滴灌管（帶），我國目前批量生產(chǎn)的

16、滴灌管有內鑲式滴灌管、管上補償式滴灌管、迷宮式滴灌帶、雙上孔滴灌帶、普通滴灌帶等。配套完整，使用較好的是綠源塑料聯(lián)合公司生產(chǎn)的“八五”國家重點 科技 攻關產(chǎn)品內鑲式滴灌管，目前已形成為每年發(fā)展10萬畝滴灌工程配套的生產(chǎn)能力。除滴灌管外，微管式滴頭、大流量滴頭、補償式滴頭等也有生產(chǎn)和應用。 微噴頭的種類很多，我國早期多生產(chǎn)和應用折射式噴頭和縫隙式噴頭雖早有產(chǎn)品，但質量尚不能符合SL67-94的要求，目前國內不少商家代理國外的這類產(chǎn)品。 滲灌在我國有悠久的 歷史 ，但到90年代初為止并沒有形成產(chǎn)業(yè)，更沒有產(chǎn)品面市。后隨著國外滲灌管進入我國，人們才開始考慮現(xiàn)代滲灌的概念，我國有幾個橡塑企業(yè)已著手開發(fā)

17、不同材質的滲灌管。國內外對于滲灌技術素有不同的評價，筆者去法國考察時也向原來生產(chǎn)滲灌管的企業(yè)了解有關情況，得到的回答是“轉入地下的意義不大，目前已不生產(chǎn)”。筆者認為滲灌確有其自身的特點，就技術而言應該占有一席之地，問題是合格的滲灌管的技術含量絕不在第五代滴灌管這下，國內產(chǎn)品和部分國外產(chǎn)品都還不含量。中國灌溉排水技術開發(fā)培訓中心對國內外滲灌管的測試結果證實了上述認識。滲灌工程建設和運行管理與滴灌一樣必須嚴格按技術要求進行，這也是發(fā)展?jié)B灌必須面對的問題。 微灌設備的技術含量高于其他節(jié)水灌溉設備，高的技術 會計 師集中在灌水器上。這是因為微灌設備均是微量出流，流道細小，加工技術要求高；另外微灌屬精確

18、灌溉，對灌水器的性能要求也高。就總體而言，我國生產(chǎn)的微灌灌水器與國外先進產(chǎn)品相比，在品種、規(guī)模、性能、質量、耐久性等方面均有明顯差距。降低微灌材料設備的價格無疑有利于大面積推廣微灌，但低價格不應以犧牲產(chǎn)品性能和質量為代價。據(jù)悉，中國灌排技術開發(fā)公司正在開發(fā)經(jīng)濟型內鑲式滴灌管，它是通過減薄壁厚（由目前的0.60.8mm減至0.20.4mm），增加科技含量，實現(xiàn)降低成本的，這種思路值得提倡。 4.自動控制設備 實現(xiàn)精確灌溉自動控制設備是必不可少的，這類設備我國雖有研制，但并沒有形成產(chǎn)品，今后應引導這方面的工作，以提高我國微灌設備的配套能力和總體水平。 （三）渠道防滲新材料和施工機械 1.防滲膜料

19、膜料防滲具有防滲性能好，適應變形能力強、施工簡便、造價低等優(yōu)點，應用廣泛，我國在60年代中期已將膜料用于渠道防滲，但當時沒有專用的防滲膜料。目前我國生產(chǎn)的防滲膜料在抗穿刺、抗老化、增加與土的磨擦系數(shù)方面均有改進，特別是近幾年生產(chǎn)的寬幅高密度線性低密度以及高充填合金聚乙烯膜料，其抗拉、抗撕裂性能均有大幅度提高。還開發(fā)出一布一膜、二布一膜等復合型土工膜料，但價格稍高。例如泰山塑料股份有限公司生產(chǎn)的防滲膜料幅寬310cm,厚度0.11.5mm，年生產(chǎn)土工膜料的能力達到 500萬平方米。膜料防滲前景廣闊，今后應加強跨行業(yè)合作，進一步開發(fā)新型膜料，以適應渠道防滲因條件不同而提出的不同要求。 2

20、.渠道防滲施工機械 U型防滲渠道施工機械的生產(chǎn)制造和應用已有一定的規(guī)模，保證了U形防滲渠道的大面積推廣。目前生產(chǎn)的成套設備包括KU系列基槽開挖機、D系列小型 U形渠道澆筑機、QJ系列可變斷面（U形、矩形、梯形）混凝土渠道澆筑機等等。山東省高密市亞盛大水利機械廠開發(fā)的LZY 系列混凝土構件成型機和WS型全自動砌塊成型機，以普通材料拌合的干硬性混凝土，快速成型生產(chǎn)各種斷面的混凝土防滲砌塊，實現(xiàn)了工廠化批量生產(chǎn)，提高了襯砌質量，降低了施工成本。從產(chǎn)業(yè)化發(fā)展渠道防滲的角度看，中、小型渠道的混凝土防滲襯砌應選擇“標準化設計、工廠化預制、現(xiàn)場裝配”的方向。 （四）低壓管道輸水設備 “七五”期間原國家科委和水利部針對井灌區(qū)節(jié)水的需要組織了低壓管道輸水技術的攻關研究，帶動了相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前生產(chǎn)和應用的管材主要有薄壁 PVC管、雙壁波紋管、素混凝土預制管以及現(xiàn)澆管等。其中薄壁 PVC管的生產(chǎn)已廣泛擴散，產(chǎn)品供應充分，但質量參差不齊。有一些地區(qū)出現(xiàn)了生產(chǎn)并使用再生塑料管的極不規(guī)范的作法，產(chǎn)生的后果不難想象，規(guī)范低壓管材的市場已成為當務之急。雙壁波紋管的公稱壓力有0.2MPa和0.4MPa兩檔次，作為井灌區(qū)輸水之用，耐壓能力無法充分發(fā)揮，而價格又嫌太貴，作為噴灌之用，耐壓能力尚不夠，因此目前在節(jié)水灌溉中應用