1  我国节水灌溉设备发展现状

节水灌溉技术在我国推广应 用已有近30年的历史，经过引进、消化、吸收、科研攻关和几起几落之后，在各行各业的共同努力下，全国已建成了一批节水灌溉设备生产企业，总体上满足了我国节水灌溉事业发展的需求，促进了我国节水灌溉事业的发展。特别是近几年来，随着党和国家对节水灌溉的日益重视，加大了投资力度，节水灌溉得到了空前的发展，因此节水灌溉设备的市场也越来越大，使得各类所有制形式的企业（外商独资、合资、国有、集体、股份制等）都参与了节水灌溉设备的开发和生产，全国专业生产节水灌溉设备的厂家已有200余家。如喷头生产企业由原来的几家发展到60余家；铝合金喷灌管及管件生产企业由原来的2家发展到50余家；农用塑料管生产企业更是难以计数，估计有千余家；微灌设备生产企业也有很大的发展，已有专业生产企业20余家。有80%的企业分布于华北、华东、华中地区，少部分分布于东北、西北、华南和西南地区，其中以北京、河北、山东、河南、江苏、浙江、福建等省市居多。

节水灌溉设备产品的品种多，有金属制品（如喷头、铝管、金属过滤器等）、塑料制品（如塑料管、塑料喷头、微喷头、微灌管（带）、塑料过滤器等），因此，生产节水灌溉设备产品的企业隶属行业较多，有轻工、化工、机械、水利、农业等部门。但由于节水灌溉设备生产企业发展的过快过猛，大部分企业生产规模小、技术力量薄弱、管理水平低下，有部分产品还停留在互相仿制阶段，设备品种配套不齐全、质量差的问题仍十分突出。

2  国内产品在质量和价格上的优缺点及市场占有率、合格率

与国外进口设备相比，我国的节水灌溉设备在质量和价格上的优缺点及市场占有率和合格率分析、评价如下：

2.1  喷头

喷头是喷灌系统的关键设备。八十年代末和九十年代初，引进国外生产线生产的ZY型系列和DY型系列喷头投放市场，新型喷头以锌基合金和铜为主要原料制造，性能好，技术含量高，总体上提高了喷头产品质量，基本上满足使用要求，且在价格上比国外产品便宜。但普遍反应的问题是品种少、规格单一；弹簧不耐久，摇臂易断裂，换向机构不可靠；外观及制造光洁度差，近处水量分布较少；部分产品的射程（尤其是塑料喷头）和转动均匀性、转动可靠性也存在问题；塑料喷头的使用寿命短和轴承处密封性能不符合要求等问题更加突出，亟待解决；PY40及PY50喷头运转不可靠的问题仍未解决，致使多数卷盘式喷灌机仍用进口喷头配套。

目前，在大田作物应用上，国产喷头占有绝大部分市场份额，但在城市园林、绿地、高尔夫球场等喷灌工程中，大都选用国外产品或中外合资企业的产品。

2.2  喷灌机组

2.2.1 大型喷灌机组

大型喷灌机技术是为了扩大单机控制面积，通过增加喷枪射程或使带有许多喷头的长管自行移动来解决大块农田和草场存在的生产效率低、劳动强度大、单位面积投资高的问题而发展起来的。国外发展大型喷灌机技术已有近50年历史，而在我国仅有20余年。大型喷灌机具有自动化程度高，单机控制面积大，综合利用率高，能浇灌各类高矮杆作物，亩投资低，省水、增产、省工、节能等优点。目前，国外大型大型喷灌机组所具有的优点有：（1）单机控制面积大，劳动生产率高，单位面积上的设备投资和运行费用低；（2）喷洒质量高，能实现低压喷洒，降低消耗；（3）产品与配件的“三化”程度高，系统工程成套性好，自动化程度高；（4）综合利用水平高，不仅能喷水，还能喷洒化肥、农药、除草剂等；（5）应用新材料、新工艺，增加机组可靠性。而国内在推广应用大型喷灌机过程中存在的问题有：（1）不讲究因地制宜，生搬硬套，损害了用户的切身利益，造成推广效果不好；（2）产品质量、可靠性方面未能执行国家有关标准；（3）机组的配套性差，配件难买；（4）对用户的技术培训不够；（5）科研经费投入不够，推广后劲不足，新材料、新工艺难以运用，满足不了农业生产的需要。

目前，我国使用的大型喷灌机组多数靠进口。

2.2.2  卷盘式喷灌机

我国于1979年开始卷盘式喷灌机的研究、开发与生产，该机组的优点在于：（1）结构紧凑、便于管理；（2）适应范围广；（3）操作方便，运行可靠。但卷盘式喷灌机一个最大的缺点是管路水头损失大，能耗较高，几乎占动力机提供能量的50%。目前，在西欧各国卷盘式喷灌机已进入稳定发展阶段，国外产品有以下优点：（1）产品的规格品种多；（2）计算机技术和液压技术的应用日趋成熟；（3）低压多喷头机组已有系列产品，可折叠运输；（4）与之配套的垂直摇臂式喷头结构已有创新。面对这种情况，我国开发应用卷盘式喷灌机应注意：一是积极开发新品种，尽快形成系列产品，扩大适应范围；二是进一步提高喷头可靠性；三是引进和消化相结合，加快发展步伐。

我国推广卷盘式喷灌机多数属政府行为，进口设备比国产设备在市场占有率方面略大，在价格方面，进口设备约为国产设备的2~3倍。

2.2.3  轻小型喷灌机组

是指体积小、重量轻、工作动力小的喷灌机具。轻小型喷灌机组具有操作简单，维修方便，一次性投资小，适合在不同社会经济条件下使用。我国经过二十多年的发展，此类喷灌机具已遍布全国各省，能够适应水资源短缺的山地、山坡、丘陵以及水源小而分散的情况，包括平原缺水地区。我国轻小型喷灌机组存在的主要问题是：（1）机械化程度不高，需频繁移动，劳动强度大；（2）在作业时很难达到设计的喷灌均匀度，使作物受水不一，不能达到省水节能的最佳效果；（3）质量不稳定，产品的质量管理不严，备品、备件难以买到。

目前，国内使用的轻小型喷灌机组几乎未看到国外产品。

2.3  管材及管件

2.3.1  铝合金喷灌管及管件

基本满足使用要求。由于市场与价格的竞争，几乎90%以上产品的壁厚离标准要求相差甚远，仅相当于标准规定值（例如Φ76铝合金喷灌管的壁厚为1.5±0.18mm）的50%~70%，虽然壁厚的变薄其耐水压及密封性能仍能达到标准要求，但刚度不够,易变形,在使用过程中管道很容易被碰瘪（尤其是管口部位），导致管道过流能力下降，阻力增大，接头漏水，影响系统正常运行和使用寿命；部分产品密封圈结构不合理、管件制造粗糙，造成耐压和连接密封性能达不到要求；个别焊接管的压扁性能不符合要求；有些企业产品管子与管件粘接处粘接不牢，造成漏水。

若排除壁厚这一因素，目前国内产品的合格率也仅为70%左右，与国外先进水平相比有较大差距。当前半固定式和移动式喷灌所选用的铝合金喷灌管及管件都为国内产品。

2.3.2  塑料管材及管件

塑料管材及管件在喷微灌工程中占大部分的设备投资。由于石油化工行业原材料的迅猛发展，再加上国外先进加工机械、技术的引进、消化和国内自身市场的发展，一些生产规模大、设备先进、技术力量雄厚的塑料管材及管件生产企业的产品质量基本上与国外产品处于同一档次，在价格上占有优势，但小型企业的产品质量令人担忧。有些小型企业为了降低产品成本，减小壁厚或掺杂再生料和过量的填充料，致使耐压性能不合格；有些企业加工工艺落后、加工精度差，造成管材壁厚不均匀，偏差过大，容易造成工程事故；对于PVC扩口管，有些企业在管材扩口处处理不当，造成扩口处壁厚变薄，使耐压性能及连接密封性能出现问题，影响灌溉工程的正常运行。

目前，市场上的产品合格率在60%左右，国内节水灌溉工程中所用的塑料管材及管件都为国内产品。

2.3.3  田间闸管系统

田间闸管系统作为管道输水技术的田间配套灌水设备，可以利用田间闸管实现水流从出水口到田间沟畦的管道化，代替田间毛渠，使低压管道输水技术趋于完善。“七五”期间，我国自行开发出来的产品在材料耐老化、抗穿刺、管件配套和孔口出流控制及产品系列化、标准化等方面不尽人意。近年来欧美一些节水灌溉技术先进的国家已成功地开发了田间闸管系统，较好地解决了这方面问题。目前，中国水科院已成功地引进国际先进的田间闸管灌溉技术，引进了先进的闸管管膜生产设备，在国内购置了闸管闸阀生产设备和其他配套设备，已研制和生产了5个系列闸管管膜和2种闸阀产品，进行了田间灌溉试验，在新疆、宁夏、河北等省市开展了示范工程建设，取得良好的节水效果。

田间闸管系统价格低廉，操作简单易行，在我国广大农村，特别是华北、东北、西北地区的井灌区有非常广阔的应用前景。

2.4  微灌设备

我国生产的微灌设备主要有：首部枢纽设备（包括过滤器、施肥器等）、微灌灌水器（包括滴灌管（带）、微喷头、滴头等）、自动控制设备。微灌技术在我国起步较晚，与之配套的微灌设备生产企业尚处于发展阶段，企业规模小，产品未形成系列化，配套不完整。

2.4.1 首部枢纽设备    目前我国批量生产的首部枢纽设备主要有北京通捷机电设备公司的离心过滤器、砂石过滤器、叠片式过滤器、网式过滤器、施肥装置，山东莱芜塑料总厂的全塑网式过滤器和施肥罐，生产首部枢纽设备的企业还有广州喷泉喷灌有限公司、河北龙达灌溉设备有限公司、燕山滴灌技术开发研究所等。

2.4.1.1 过滤器    过滤器是微灌系统防堵塞、保证微灌系统正常运行的关键设备，其功能是清除杂质，保证微灌系统的正常运行。在国外，人们十分重视过滤系统的建设。根据过滤原理、过滤介质和功能的不同，分为三种主要类型：离心过滤器（水砂分离器）、砂过滤器、筛网过滤器。从1999年第二季度对全国范围内节水灌溉设备抽查情况来看，对抽样的2种筛网过滤器均不合格，主要问题是因密封结构不合理、内密封性能差。在我国，因过滤器使用不当而引起整个微灌系统破坏的事件时有发生，原因是我国过滤器生产比较落后，多年来在微灌系统中仅使用贯洗式筛网过滤器，而这种筛网过滤器一旦堵塞后，很难彻底冲洗，时间一长，对水流的阻力增加，过流能力减小，群众对其作用又不甚理解，当过滤器过水不畅时，往往去掉其关键部位——滤网，使过滤器失去过滤作用。

目前生产的过滤器如适当组合，基本上可以满足不同灌溉水质的过滤要求。微灌首部过滤设备是保证系统正常工作的关键，今后应进一步增加品种，开发新过滤材料（如国外特殊发泡材料等），形成规模化的专业生产，以提高产品质量，降低生产成本。应该说影响微灌首部枢纽正常工作的主要因素，并不完全是目前的产品规格和质量，设计上对过滤重视不够，施工中没有严格遵循操作规程，使用中缺乏必要的维护保养往往是造成微灌系统堵塞的主要原因。

2.4.1.2 施肥器    水肥同步精确供给被以色列专家认为是微灌得以快速发展的主要原因。微灌系统中常用的施肥器有压差式施肥罐、开敞式肥料桶、文丘里注入器及施肥泵等。压差式施肥罐的优点是加工制造简单，造价较低，不需外加动力设备，缺点是溶液浓度变化大，无法控制，操作频繁且较麻烦，输水管道有调压阀而造成一定的水头损失。文丘里注入器可与开敞式肥料桶配套使用，其结构简单，造价低廉，使用方便，适用于小型微灌系统向管道注肥或注入农药，缺点是直接装在骨干管道上，水头损失大。施肥泵可分为机械驱动式和水动式两种形式，机械驱动式施肥泵的优点是肥液浓度稳定不变，施肥质量好，效率高，缺点是需另加注入泵，造价较高；而水动式施肥泵除了具有机械驱动式施肥泵的优点外，因其驱动装置是水力驱动，无需另加注入泵，所以造价较低。

我国目前的施肥及配套设备在性能、操作性、配套性等方面尚有不小的差距，形式比较单一，使用中的问题也不少。国家“九五”攻关项目已研制出水动式施肥器样机，通过鉴定和验收，性能已达到国际先进、国内领先水平，有较大的市场前景。今后应加大产品开发的力度，对生产应用也应加强示范和指导。

2.4.2  微灌灌水器    滴灌灌水器的发展趋势是灌水器与毛管一体化的滴灌管（带），我国目前批量生产的滴灌管有内镶式滴灌管、管上补偿式滴灌管、迷宫式滴灌带、双上孔滴灌带、普通滴灌带等。除滴灌管外，微管式滴头、大流量滴头、补偿式滴头等也有生产和应用。

微喷头的种类很多，我国早期多生产和应用折射式喷头和缝隙式喷头，射流式喷头虽早有产品，但质量尚不能符合我国行业标准（SL67—94）的要求，目前国内不少商家代理国外的这类产品。

滴灌管（带）、微喷头、滴头的主要问题在于制造偏差大，产品合格率约在50%左右。有些微喷头及滴头甚至不出水，主要原因是模具的加工精度差，造成灌水不均匀，影响作物产量；滴灌管（带）易堵塞，使用寿命短。

2.4.3 自动控制设备    实现精确灌溉自动控制设备是必不可少的，这类设备我国虽有研制，但并没有形成产品，今后应引导这方面的工作，以提高我国微灌设备的配套能力和总体水平。

微灌设备的技术含量高于其他节水灌溉设备，高的技术含量集中在灌水器上。这是因为微灌设备均是微量出流，流道细小，加工技术要求高；另外微灌属精确灌溉，对灌水器的性能要求也高。就总体而言，我国生产的微灌灌水器与国外先进产品相比，在品种、规模、性能、质量、耐久性等方面均有明显差距。降低微灌材料设备的价格无疑有利于大面积推广微灌，但低价格不应以牺牲产品性能和质量为代价。

从微灌设备的整体看，当前国产设备和进口设备在国内市场占有率约各占一半左右。随着我国行业间的横向联合与技术合作，目前已有多家企业正在开发经济型内镶式滴灌管，它是通过减薄壁厚（由目前的0.6~0.8mm减至0.2~0.4mm），增加科技含量，实现降低成本。也有多家企业研制出国产化的滴灌管（带）生产线，且价格仅为国外同类生产线的1/3~1/4。如陕西省和平科技开发公司开发的迷宫式滴灌管生产线，生产速度可达到30m/分；廊坊盛源节能设备有限公司开发的内镶式滴灌管生产线，生产速度可达到80m/分。这两家企业生产出来的滴灌管（带）经检测符合国家标准要求，价格比国外产品低，因此市场潜力相当大，前景看好。

3  我国节水灌溉设备的发展方向

发展节水灌溉技术是国民经济发展的需要，也是农业现代化的需要。节水灌溉所需设备涉及的范围很大，有不少是通用的建筑材料和机电设备，也有一定的专用设备，其发展方向主要取向于节水灌溉技术的发展和市场需求的变化。

3.1  节水灌溉设备需求的多元化。

随着各项节水灌溉技术在我国的开发和应用，节水灌溉设备市场需求多元化的趋势明显，这不仅表现在产品的种类上，还表现在同类产品的不同档次上。这种状况同我国地域广阔，各地自然条件和经济条件差异大有关。以往评价哪类地区应采用哪种节水灌溉技术时，往往并不太区分经济因素的作用，甚至将经济因素的作用看成是一种特例。如80年代对北京推广半固定式喷灌的意义颇有分歧，而今天人们考虑的则是在经济较发达地区，半固定式喷灌今后的替代方式是什么？节水灌溉技术的多元化需求为材料设备产业发展提供了更为广阔的发展空间。建议主管部门对我国节水灌溉设备需求多元化发展的趋势组织调查分析和预测，加强对相关产业发展的宏观指导。

3.2  降低产品成本要走增加科技含量，实现规模化生产的路。

一项节水灌溉技术的大面积推广，建设成本和运行成本是重要的制约因素。我国节水灌溉是在国民经济不发展的条件下起步的，“少花钱、多办事”有时成了唯一的准则。我国不少节水灌溉工程是提前报废的，原因很多，但片面追求低成本发展是重要的原因之一。在材料设备方面，不能以牺牲必要的性能和质量为代价来换取低成本。

3.3  企业应主动与科研单位联合，应在科技进步上成为投资主体

我国节水灌溉设备生产企业的不少产品是70年代末、80年代初国家有关部门组织全国联合设计的成果，但在市场经济体制下，单纯依靠国家的科技投入已远远不够，企业应主动与科研单位联姻，并成为投入的主要承担者和成果的所有者。国家科技部已启动农业高效用水科技产业示范工程，并组建国家节水灌溉工程技术研究中心，目的都是为了推动节水灌溉相关产业的发展，实现技术经济一体化。我国的企业既要抓住当前节水灌溉市场发展的契机，也要抓住国家推动技术经济一体化的契机，实现产业的发展。

3.4  行业自律和质量认证亟待完善。

针对我国节水灌溉设备生产企业小而分散的格局，建立行业自律机制和质量认证机制极为重要。目前的市场不规范，不公平竞争造成低劣产品充斥市场，优质不能优价，用户身受其害，正规企业也身受其害。在要求生产企业通过加强行业管理、严格自律的同时，主管部门应建全有关的质量认证工作。

4  几点建议

在当前我国水资源日见紧缺、政府大力推广节水灌溉的过程中，由于一些产品质量问题造成工程达不到设计要求，甚至建起来后根本不能使用，严重挫伤了农民推广使用节水灌溉技术的积极性。为提高我国节水灌溉设备的生产水平，应采取如下几点建议：

4.1  面向二十一世纪，必须树立我国加入世界贸易组织后的国外产品冲击我国市场的紧迫感，对现有节水灌溉设备进行优化配套和技术更新。

4.2  加强专用材质和基础件的研究。

4.3  重点扶持一些企业，使其加快技术更新、改善加工条件、完善检测手段，使企业上规模、出效益，产品上水平、上质量，降低成本，以利于普及推广。

4.4  有关部门应对引进设备进行调控，把有限资金用在引进关键技术上，用在推广和攻关上。

4.5  大力推进产研结合、优势互补，联合开发新产品，加快科研成果转化，尽快提高企业技术水平。

4.6  水利部门作为节水灌溉设备的最大用户，应加强对节水灌溉设备的管理、监督职能，加强监督抽查，规范设备市场，促使企业加强内部管理，提高生产技术，保证产品质量。

4.7  地方水利主管部门应当积极发挥监督、引导作用，加强产品质量重要性的宣传，提高用户的质量意识，推广优质的节水灌溉设备产品，加强节水灌溉工程建设的管理，保证工程建设使用合格产品。

通过加强以上几方面的工作，相信我国节水灌溉设备的生产一定会从量的迅速扩张阶段，向以技术质量为主的阶段迅速过渡，使产品质量上一个新台阶。