低能耗多功能轻小型移动式喷灌机组优化设计与试验研究

《低能耗多功能轻小型移动式喷灌机组优化设计与试验研究》：　　第一章 轻小型移动式喷灌机组概述　　1.1 概述　　我国是个农业大国，但人均水资源占有量远低于世界平均水平，为了满足我国13.83亿人口的粮食需求，发展节水农业与现代农业已逐渐形成共识。与此同时，我国农业机械能耗比先进水平国家高30％，受近年各地干旱频发的影响，喷灌动力消耗占据农业机械能耗的很大部分。随着世界范围内油价一路攀升，能耗已经成为制约农业机械发展的重要因素[1]。研究推行节水节能的灌溉形式势在必行[2]。　　国家“十三五”规划和2016年、2017年中央一号文件都将节水灌溉放在了重要的战略位置。2016年，□□中央、□□□、□□□、水利部等部门先后出台了近十项全国性与灌溉有关的规划和政策[3]。其中，□□中央、□□□印发的《关于落实发展新理念加快农业现代化实现全面小康目标的若干意见》指出，“到2020年农田有效灌溉面积达到10亿亩以上，农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上”[3]。受政策及市场的双重影响，据水利部统计数据显示，截至2016年12月10日，2016年全国新增高效节水灌溉面积2145万亩，提前超额完成该年度《□□工作报告》提出的目标要求[4]。　　喷灌技术作为高效节水灌溉技术之一，为解决我国的粮食问题起到了重要作用。世界范围内水资源及能源的日益短缺使得低压低能耗成为喷灌发展的主要方向之一[5]。根据我国地理条件、作物种植特点、土地经营特点等国情，采用适宜的喷灌技术是目前我国喷灌发展急需解决的问题。　　地理条件方面，我国山地丘陵耕地有6.7亿亩，占总耕地面积的45％[6]。作物轮作方面，东北、华北主要是”冬小麦+夏玉米"或”花生+玉米"，华南江苏一带为”小麦+水稻"，湖南、云南一带为”烟+稻"。其中，玉米、小麦有时需要季节性固定灌溉，并且各地降雨量及水源情况不同，对喷灌系统的型式提出了不同的要求[7.9]。　　土地经营方面，我国农村实行的是以户为单位的联产承包责任制，每户种植面积多为0.67hm2(10亩)左右，而且地块分散[10]。另外随着近年来土地适度规模经营的逐步推行以及一定范围内农民返乡潮的兴起，使土地经营方式呈现出更大的多样性和不确定性，这对喷灌机组的设计及型式的选择带来了新的挑战。　　由于我国地理条件、作物种植结构、土地经营方式的多样性，大型喷灌机的应用受到一定的限制。如图1-1所示，由小型水泵、可移动管道和多喷头等组成的轻小型移动式喷灌机组适应性相对更强，其使用特点与目前我国农村大部分地区的经济水平和农民的技术水平相适应，在很长时间内将是我国推广应用的主要喷灌及抗旱设备之一。　　……