国外节水灌溉工程技术与设备的发展趋势

发布日期:2019-04-25 14:55

节水灌溉工程是由水源,输水和供水三部分组成。本文将结合国内外的发展趋势,就国外节水灌溉工程技术和设备的现状和发展历程做详细介绍,并分别探讨美国、以色列等国家泵业、输水系统和田间配水的最新技术应用情况。

1、泵业新技术

水泵是一种能耗较高的机械设备,目前世界范围内多个国家就提高水泵产品的可靠性和低能耗做深入研究。功率在0.75kw以下的小型浅水电泵、离心泵、管道泵等在发展中国家具有广阔的推广前景。研究范围涉及新材料、新结构和新工艺的应用。

目前正在推广的新材料包括不锈钢、钛钨合金、陶瓷和工程塑料等金属和非金属材料。这些材料均具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优良特性,可以适用于水润滑轴承、机械密封、光滑的叶片的制造和生产上,从而大大降低了水泵内的阻力损失,提高了水泵的使用效率。

在加工制造上,采用数控制造的CAM、柔性制造FMC和FMS技术集成,可以有效缩短生产周期,逐步替代了传统的机械加工。

以计算机辅助的计算流体动力学CFD技术为依托,CAD、FEM和CAM等技术进行集成,共同组成了水泵设计的集成系统。该种方式具有适用性广、计算精确和速度快的优点。CAF主要用于模拟水泵的三维流动特性,优化水力设计,从而预测其工作性能。

2、输水系统新技术

有先关数据显示,美国等发达国家渠系水的利用系数范围在0.6-0.75,而欠发达国家仅为不到0.5,因此各国在提高渠系水的利用系数上下足了功夫。主要通过渠道防渗技术和管道技术来进行改进。

在发达国家,如美国和日本,防渗工程的主要措施重点放在防渗材料研发和施工工艺的推新上,防渗材料主要使用聚乙烯膜、聚氯乙烯膜,聚烯烃膜,合成橡胶膜等,另外还有沥青混凝土防渗材料、防冻害保温材料。在施工工艺上,采用在磨料防渗层上再用混凝土等刚性材料作保护层。

管道输水技术是农业节水中的关键技术。从输水管网的设计上,较常采用的形式有树状和环状混合使用的形式。输水压力的高压管网系统和低压管网系统共存的趋势将得到延续。

3、田间灌溉水设备的新技术

美国是农业生产现代化程度最高的国家,体现在农业高度集约化和农业机械化水平。微喷面积约占53%,滴灌面积达46%.

以色列属于干旱和半干旱地区,微灌面积约占全国灌溉面积的54%,喷灌面积约占45%.

综上所述,各国因地制宜的发展自己的节水灌溉技术模式,是值得我们借鉴和学习的。如何走出符合自己国情的一条节水灌溉道路需要不断在实践中去总结和探索。