机械化喷灌技术是节水效益很高的灌溉技术，是利用专门设备将压力水喷射到空中散成细小水滴，模拟自然降雨对农作物进行灌溉,达到增产增效目的的一种先进灌溉技术。提供喷管的压力通常是借助于水泵加压。当水源高于灌区，并有足够的压力差时，也可利用自然水头进行自压喷灌。试验表明：喷灌比一般地面灌溉节约用水30％～50％，灌水均匀度可达80％～90％，在透水性强、保水能力差的土壤上，节水效果更为明显，可达70％以上。机械化喷灌技术地形适应性强，灌溉均匀，灌溉水利用系数高，尤其适合于透水性强的土壤。但也有一些局限性，如受风和空气湿度影响大，基建投资和耗能较大等。在我国用得较多的有以下几种：固定管道式喷灌、半移动式管道喷灌、滚移式喷灌支管、时针式喷灌机、大型平移喷灌机、纹盘式喷灌机以及中、小型喷灌机组等。
　　机械化喷灌技术设计的内容一般包括：基本资料收集、喷灌系统选型和管网规划、水力计算和结构计算三个步骤。
　　一、基本资料收集
　　（1）地形资料标明灌区位置、边界、海拔和水源、道路、房屋及动力线路等位置的地形图。
　　（2） 气象资料包括光照、气温、降水、蒸发量等。
　　（3）土壤资料包括土壤类别、土层厚度、容重、土壤持水能力等。
　　（4） 作物资料包括各种作物的种植比例和轮作情况以及农作物种植耕作现状，并重点了解各种作物现行的灌溉条件。
　　（5） 水源资料包括水源属性（个人或集体）、种类、位置、水质、含沙情况、水位、供水能力、利用和配套情况等。
　　（6） 环境条件包括行政区划界线，生产管理制度、交通和供电状况等。
　　二、喷灌系统选型和管网规划
　　（1） 喷灌系统形式的选择应根据当地的地形、作物、经济及机械设备条件，考虑各种形式喷灌系统的优缺点，选定适当的喷灌系统形式。在喷灌次数多，经济价值高的作物或地形坡度大的丘陵山区可优先考虑采用固定形式；大田作物喷灌次数少，则宜采用移动形式和半固定形式；在有自然落差的地方，尽量选用自压式喷灌系统，以降低机械设备的投资和运行费用。
　　（2）确定喷洒方式和喷头组合形式 喷头的喷洒方式有全园喷洒和扇形喷洒两种。喷头组合形式也称布置形式，在全园喷洒情况下，有正方形、正三角形、矩形和等腰三角形等四种几何组合形式。
　　（3） 选择喷头首先要考虑喷头的水力性能是否适合喷灌作物和土壤特点，其次要根据农业要求、现有机械设备条件以及喷头型号综合考虑确定。在山丘斜坡地，喷灌系统内的压力是随地形高低而变化的，在最高处压力最小，应选用低压喷头；在中间，选用中压喷头；在最低处压力最大，选用高压喷头。如果压力过高，还需装置减压器，降低管内压力。
　　（4）管网布置也称管网规划，应根据实施喷灌的实际地形、水源等条件，提出几种可能规划的方案，然后进行技术经济比较，择优选定。
　　管网布置应遵循以下几点原则： 一是管网布置应使管道总长度最短、管径小、造价低，有利于水管防护。 二是管网布置应考虑各用水单位的需要，方便管理，有利于组织轮灌和迅速分散流量。 三是支管一般应与作物种植方向一致，丘陵坡地的支管一般应沿等高线布置，在可能的条件下，宜使支管垂直主风向。四是管的纵剖面应力求平顺，减少折点。五是支管上各喷头的工作压力要求接近一致，或在允许的差值范围内。六是供水泵站应尽量布置在整个喷灌系统的中心地点，以减少输水的水头损失。
　　三、水力计算和结构计算
　　（1）喷灌制度一般包括灌溉定额、灌水次数、灌水周期、喷灌时间等。
　　（2）计算同时工作的喷头数和支管数。
　　（3）确定支管轮灌方式 轮灌方式应本着就近、便于工作和节省管网投资为原则。运行中各轮灌组喷头数应尽量保持一致。
　　（4） 管道水力计算主要计算管道的沿程水头损失及弯头、三通、闸阀、变径管等局部水头损头。
　　（5） 结构计算 即选择水泵及配套动力。首先要确定喷灌系统的水泵设计流量和扬程，水泵设计流量应为全部同时工作的喷头流量之和，然后根据确定的水泵型号再与动力（电力或柴油机等动力机械）配套。
　　 山东省济宁市任城区水务局
　　 郭宇昂李艳