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摘 要：为高效利用虹吸技术，提高灌溉效率，本文对多功能虹吸灌溉装置的结构和工作原理进行简述，并针对其应用时的实际情况，展开影响因素以及解决对策的分析，希望促进农业灌溉技术的发展。
关键词：多功能虹吸式灌溉装置;农业水利工程;应用
引言
我国是农业大国，农业用水量占全国总用水量的70%。研究表明，农业用水的蒸发量达到90%，因此，在农业上提高用水效率是当前的重要问题。当前，大部分小型农业水利工程使用的灌溉技术相对落后，容易受到地理环境、耗能等方面的制约，针对这种现象，出现了多功能虹吸式的灌溉装置，其可提高水资源的利用效率。
1 多功能虹吸式灌溉装置的构造
现有的虹吸式灌溉装置只能将水引入到农田中，装置設计的灵活性不足，不能实现因地制宜，充分利用水资源，导致农业灌溉时的浪费现象明显。针对这种现象，多功能的虹吸式灌溉装置可有效解决虹吸式装置的不足。其构造包括各种不同的管道，如：进水管道、排水管道、排气管道。其中进水管道部分是由过滤网、漂浮体、阻水阀、软管以及PVC管道组成。过滤网可对灌溉用水进行过滤，防止各种杂物阻塞管道，漂浮体和软管之间进行组合能灵活控制进水口位置，使其可根据水位进行变化，阻水阀用来控制水倒流的现象。
2 多功能虹吸式灌溉装置工作原理
多功能虹吸灌溉装置利用虹吸技术产生的水位压强差，自动调节进水口的水位结构，并采用灵活接头，让排水管道更便捷的与其下级管道进行衔接，装置整体是按照水产生的力学特点进行工作，在此过程中，不需要耗费电力能源，同时还能节约大量的人力劳动，装置具有过滤部分、分水区、自动排气等装置，具有组装和拆卸便捷的优势，在小型农业水利灌溉中，实现了灌溉装置的功能多样化，装置结构的简便化，能更高效的利用水资源。因此，能够满足农业灌溉的需求。
3 影响多功能虹吸式灌溉装置的应用的因素和对策
3.1做好多功能虹吸管在进水管道的抗污处理
在小型的农田水利灌溉区域，大多采用天然的河流或者湖泊作为灌溉水源，其中往往含有多种杂质或悬浮物，这种情况下容易造成堵塞虹吸管的现象发生，导致灌溉装置难以正常工作。对于这种情况，在日常使用多功能虹吸装置灌溉农田时，应由专业的检察人员定期在灌溉装置的进水管道进行检查，主要检查过滤网，定期对上面附着的杂质进行清理。防止进水管道被堵塞，影响装置的正常运行。与此同时，还应根据多功能虹吸管处的流量的大小以及使用频率对其进行定期检查，确保虹吸管灌溉装置中水量的充足，同时保证管道中时刻处于真空的环境。
3.2合理控制多功能虹吸管的高度差
多功能虹吸装置中虹吸管属于分管轴线的一部分，其位置比上游的取水面高，同时，下游的出水口要比上游的水面的输水管道水压低。虹吸管的工作原理为，先将管内部的空气排出，在内部形成一个真空的环境，当虹吸管的进水口的水流产生的压强高于外界的大气压时，就会在虹吸管的内外形成一个压强差，导致虹吸管中的水流从高压强地点流向低压强处，所以，要保障虹吸管正常工作，应确保虹吸管内的真空程度以及上下游的水位具备一定的高度差。此外，为保障灌溉装置的正常运行，在虹吸管的进水口处和管的顶部之间在安装时应预留出一定的真空段，保证安装的高度差小于7m，与此同时，水渠的水位和出水口处应具有超过1m的水位差，保证虹吸管能够正常输送水源。
3.3保持排气装置具有良好的气密性
在多功能虹吸灌溉装置中，顶部的排气管道使用的是由上浮球控制的排气阀门，当气体聚集时，使浮球逐渐上升，进而达到排气的目的，当气体被排出去之后，浮球的位置下降，恢复装置的正常工作所需压强，这样就实现了将装置内部的气体及时排出的目的，为虹吸装置持续工作提供稳定环境。在使用多功能虹吸灌溉装置时，应确保顶端的排气装置内部的浮球具备较好的气密性，这样利于装置中的气体排除后，装置能迅速恢复正常的工作压强。
3.4保证装置内部的弹性材料的质量
在多功能虹吸装置中，其顶部的排气装置包括两部分：第一，上下浮动的两个球体，第二，连接球体的弹性材料，这种材料能根据装置中水的深度发生长度的改变，为浮体提供弹力。从水的力学分析中能够发现，当浮球底面受到负压的时候，静止的水面会对下浮的球体产生一定的压力，其和水的深度之间能够形成线性联系，这时，弹性绳也能对下浮的球体产生拉力，拉力和水深之间同样成线性联系。所以，在应用时应根据这一力学原理选择合理弹性系数的材料，确保弹性材料具备良好的使用性能，使用持久性强的弹性绳控制灌溉装置的排气阈值，并使选择的弹性材料对水质有良好的抗腐蚀性能，这样当装置管道中的气体聚集时，球体就能及时向上漂浮，达到排气的目的，这样不但能提高排气装置的灵敏度，而且还可延长灌溉装置的使用期限。
3.5在极端环境下灌溉装置的应用
在使用多功能虹吸管灌溉时，应尽量避免在恶劣的环境，这样可避免装置中的虹吸管受到损坏而无法运行。在冬季，部分偏远地区的室外温度较低，当灌溉装置停止使用时，可适当打开其中一侧的阀门，这样能够为管道中水结冰之后提供一定的空间，防止水结冰后体积变大，过度膨胀使管道中脆弱的地方受损，导致管道出现漏气的现象。在夏季，使用多功能虹吸管灌溉装置时，应在虹吸管的表变放置隔热的物体，防止阳光暴晒管体，使其发生膨胀炸裂的现象。
4结束语
综上所述，多功能虹吸管灌溉装置是将虹吸管进行优化，提高管道通过水流的能力，提升其排气功能，使装置可进行长期持续灌溉工作，因此，在小型水利灌溉中能够提高水资源的利用效率，具备更强的使用价值，可促进农业生产的高效性和规范性。
参考文献
[1]顾巍，成立，蒋红樱.立式轴流泵装置虹吸式出水流道水力特性CFD研究[J].江苏水利，2018（1）：7-15.
[2]周鹏，王黎明，王春堂. 虹吸式波涌流灌溉水力自控装置设计[J].中国水利，2017（9）：29-30.
关键词：多功能虹吸式灌溉装置;农业水利工程;应用
引言
我国是农业大国，农业用水量占全国总用水量的70%。研究表明，农业用水的蒸发量达到90%，因此，在农业上提高用水效率是当前的重要问题。当前，大部分小型农业水利工程使用的灌溉技术相对落后，容易受到地理环境、耗能等方面的制约，针对这种现象，出现了多功能虹吸式的灌溉装置，其可提高水资源的利用效率。
1 多功能虹吸式灌溉装置的构造
现有的虹吸式灌溉装置只能将水引入到农田中，装置設计的灵活性不足，不能实现因地制宜，充分利用水资源，导致农业灌溉时的浪费现象明显。针对这种现象，多功能的虹吸式灌溉装置可有效解决虹吸式装置的不足。其构造包括各种不同的管道，如：进水管道、排水管道、排气管道。其中进水管道部分是由过滤网、漂浮体、阻水阀、软管以及PVC管道组成。过滤网可对灌溉用水进行过滤，防止各种杂物阻塞管道，漂浮体和软管之间进行组合能灵活控制进水口位置，使其可根据水位进行变化，阻水阀用来控制水倒流的现象。
2 多功能虹吸式灌溉装置工作原理
多功能虹吸灌溉装置利用虹吸技术产生的水位压强差，自动调节进水口的水位结构，并采用灵活接头，让排水管道更便捷的与其下级管道进行衔接，装置整体是按照水产生的力学特点进行工作，在此过程中，不需要耗费电力能源，同时还能节约大量的人力劳动，装置具有过滤部分、分水区、自动排气等装置，具有组装和拆卸便捷的优势，在小型农业水利灌溉中，实现了灌溉装置的功能多样化，装置结构的简便化，能更高效的利用水资源。因此，能够满足农业灌溉的需求。
3 影响多功能虹吸式灌溉装置的应用的因素和对策
3.1做好多功能虹吸管在进水管道的抗污处理
在小型的农田水利灌溉区域，大多采用天然的河流或者湖泊作为灌溉水源，其中往往含有多种杂质或悬浮物，这种情况下容易造成堵塞虹吸管的现象发生，导致灌溉装置难以正常工作。对于这种情况，在日常使用多功能虹吸装置灌溉农田时，应由专业的检察人员定期在灌溉装置的进水管道进行检查，主要检查过滤网，定期对上面附着的杂质进行清理。防止进水管道被堵塞，影响装置的正常运行。与此同时，还应根据多功能虹吸管处的流量的大小以及使用频率对其进行定期检查，确保虹吸管灌溉装置中水量的充足，同时保证管道中时刻处于真空的环境。
3.2合理控制多功能虹吸管的高度差
多功能虹吸装置中虹吸管属于分管轴线的一部分，其位置比上游的取水面高，同时，下游的出水口要比上游的水面的输水管道水压低。虹吸管的工作原理为，先将管内部的空气排出，在内部形成一个真空的环境，当虹吸管的进水口的水流产生的压强高于外界的大气压时，就会在虹吸管的内外形成一个压强差，导致虹吸管中的水流从高压强地点流向低压强处，所以，要保障虹吸管正常工作，应确保虹吸管内的真空程度以及上下游的水位具备一定的高度差。此外，为保障灌溉装置的正常运行，在虹吸管的进水口处和管的顶部之间在安装时应预留出一定的真空段，保证安装的高度差小于7m，与此同时，水渠的水位和出水口处应具有超过1m的水位差，保证虹吸管能够正常输送水源。
3.3保持排气装置具有良好的气密性
在多功能虹吸灌溉装置中，顶部的排气管道使用的是由上浮球控制的排气阀门，当气体聚集时，使浮球逐渐上升，进而达到排气的目的，当气体被排出去之后，浮球的位置下降，恢复装置的正常工作所需压强，这样就实现了将装置内部的气体及时排出的目的，为虹吸装置持续工作提供稳定环境。在使用多功能虹吸灌溉装置时，应确保顶端的排气装置内部的浮球具备较好的气密性，这样利于装置中的气体排除后，装置能迅速恢复正常的工作压强。
3.4保证装置内部的弹性材料的质量
在多功能虹吸装置中，其顶部的排气装置包括两部分：第一，上下浮动的两个球体，第二，连接球体的弹性材料，这种材料能根据装置中水的深度发生长度的改变，为浮体提供弹力。从水的力学分析中能够发现，当浮球底面受到负压的时候，静止的水面会对下浮的球体产生一定的压力，其和水的深度之间能够形成线性联系，这时，弹性绳也能对下浮的球体产生拉力，拉力和水深之间同样成线性联系。所以，在应用时应根据这一力学原理选择合理弹性系数的材料，确保弹性材料具备良好的使用性能，使用持久性强的弹性绳控制灌溉装置的排气阈值，并使选择的弹性材料对水质有良好的抗腐蚀性能，这样当装置管道中的气体聚集时，球体就能及时向上漂浮，达到排气的目的，这样不但能提高排气装置的灵敏度，而且还可延长灌溉装置的使用期限。
3.5在极端环境下灌溉装置的应用
在使用多功能虹吸管灌溉时，应尽量避免在恶劣的环境，这样可避免装置中的虹吸管受到损坏而无法运行。在冬季，部分偏远地区的室外温度较低，当灌溉装置停止使用时，可适当打开其中一侧的阀门，这样能够为管道中水结冰之后提供一定的空间，防止水结冰后体积变大，过度膨胀使管道中脆弱的地方受损，导致管道出现漏气的现象。在夏季，使用多功能虹吸管灌溉装置时，应在虹吸管的表变放置隔热的物体，防止阳光暴晒管体，使其发生膨胀炸裂的现象。
4结束语
综上所述，多功能虹吸管灌溉装置是将虹吸管进行优化，提高管道通过水流的能力，提升其排气功能，使装置可进行长期持续灌溉工作，因此，在小型水利灌溉中能够提高水资源的利用效率，具备更强的使用价值，可促进农业生产的高效性和规范性。
参考文献
[1]顾巍，成立，蒋红樱.立式轴流泵装置虹吸式出水流道水力特性CFD研究[J].江苏水利，2018（1）：7-15.
[2]周鹏，王黎明，王春堂. 虹吸式波涌流灌溉水力自控装置设计[J].中国水利，2017（9）：29-30.