多孔渗灌管的防堵措施研究

对渗灌管堵塞的原因和机理进行了分析,从水质处理、ＰＥ管上冲孔及孔口防护等方面采取了综合防堵措施,在大田试验的基础上结合模拟试验,推算渗灌工程正常运行的年限达６～７年以上,基本上解决了多孔渗灌管的易堵塞问题。     

渗灌管自由渗流试验分析

运用简明的手段，把微孔渗灌管置于自由状态。通过特殊的设计思路，进行渗灌管的渗水流量测定，进而研究其渗水流量的稳定性、均匀度和使用寿命等性能。试验表明：渗灌管的堵塞多是由于其自身微孔直径变小和外界生物的影响；渗水流量的稳定性、均匀度差主要是其制造工艺简单引起。同时也受渗管微孔堵塞的影响。     

地下渗灌研究进展

地下渗灌是一种地下微灌方法,通过埋设于地下的渗灌管将灌溉水引至地面下一定深度的土壤中,再利用土壤毛细管作用实现对作物根区直接供水,该灌水方法与“地下滴灌”的灌水过程实质相同。地下渗灌可有效改善土壤环境质量,利于作物生长,是一项发展前景广阔的高效节水灌溉技术,开展地下渗灌的研究对于推动高效节水农业发展具有重要意义。从地下渗灌条件下土壤水分运移规律、灌水技术参数、灌溉制度、渗灌管堵塞的影响及调控等方面,对相关研究进展和存在问题进行综述,提出了今后的研究方向,供节水灌溉研究领域的学者参考。综述认为,与地下渗灌技术的生产实践相比,对其机理方面的研究相对滞后,限制了该技术的深入推广应用,主要表现在：地下渗灌条件下土壤水分运移规律尚不够清晰;堵塞问题依然是目前阻碍地下渗灌技术应用与发展的限制性因素;地下渗灌配水系统优化设计问题尚需进一步研究。建议今后开展各种不同渗灌条件下的水分入渗数值模拟分析;选取合适的处理水平,研究渗灌灌水效果的主要影响因素,寻求最优灌水技术参数组合;针对地下渗灌条件下作物灌溉制度开展研究,形成一套合理完善的灌溉制度与试验方法;对于渗灌管出流规律、堵塞机理以及进入地下渗灌系统时...     

新型微孔渗灌管渗水性能初步试验研究

对一种国产新型渗灌管的渗水性能进行了室内初步试验,结果表明,在２ｍ的低水头情况下,渗管渗水不均匀,管壁有喷水现象,但其渗水速率较大。渗水速率随时间和累积渗水量的增加而减小,每次渗水的初始渗水速率与总累积渗水量之间呈指数关系衰减;初步确定出设计参考渗水速率为８．０～８．５Ｌ／（ｍ·ｈ）;渗水后的水质有明显变化,化学堵塞和物理堵塞是渗灌管渗水速率减小的重要原因。     

机械打孔节点渗灌管的出水特性试验

在一定水头压力和出水历时条件下，通过实验室内试验和温室内试验，测量节点渗灌管每单节管的出水量，利用均匀度公式，分别按照单位节点计算渗灌管的出水均匀度，同时考虑渗灌管与灌水毛管的粘合与否的区别。试验结果表明，机械打孔渗灌管出水流量小于一般节点渗灌管。温室内、实验室内渗灌管出水均匀度都不够高，渗灌管总出水量与时间不成线性关系；粘合后的渗灌管出水比较稳定。室内试验发现，灌水毛管的总水头损失很小，整个管路的总水头损失不大。     

一种新型的节水灌溉技术——渗灌

渗灌技术具有显著的节水、节能、省工、增产和提高品品质的特点，是发展我国节水型农业的重要技术措施之一，本文较详细地介绍了渗灌系统的田间规划，设计参数选择及生物堵塞的预防和处理办法，建议引进利用废旧轮胎回收的橡胶生产渗灌管的专利技术和关键生产设备，实现渗灌管的国产化。     

供水压力对节点渗灌管出水孔工作压力影响的研究

用土槽模拟试验的方法,对渗灌灌水时供水压力与节点渗灌管出水孔的水压关系进行了试验研究,结果表明:水源供水压力越大,水头损失越大,水头对渗灌管出水均匀效果产生影响,节点式渗灌灌水时供水压力以100cm水柱左右为宜.     

低压重力渗灌系统渗灌的特性

为合理设计温室内低压节水灌溉系统,探讨低压重力渗灌时的渗灌特性,设置以土壤初始含水量、土壤初始容重、供水高度和渗灌管埋深为主要调控因子,通过试验模拟分析低压重力灌溉条件下渗灌管的渗流规律及土壤水分的入渗特性。试验结果表明：渗灌管出流量与时间符合幂函数,渗水速率与时间符合三次方程;渗灌条件不同,灌后土壤湿润区以及湿润区土壤含水量的分布显著不同;渗灌湿润区水分分布受供水高度、土壤初始含水量、土壤初始容重及渗灌管埋深等因素的影响;通过显著性分析,4个单因素对渗灌管出流量影响程度由大到小依次为供水高度、土壤初始含水量、土壤初始容重及渗灌管埋深,且除埋管深度外,其他三因素交互作用显著。     

一种新型灌水器渗灌管出水均匀度试验——毛细透排水带

以排水带作为渗灌系统灌水器,在不同的水头压力、渗灌管距水箱出水口的距离和出水历时条件下,通过实验室内试验,测量不同因素下渗灌管上每个灌水器的出水量,再利用均匀度公式,分别计算不同因素下渗灌管的出水均匀度,在完成室内试验后又做了相应的大田试验,分析灌水速率的变化。实验结果表明:渗灌管上每个灌水器的出水量不尽相同,水箱压力水头和渗灌管距水箱出水口的距离对出水量影响明显,但对其出水均匀度影响不明显;随着供水水头的增大,均匀度也有所增大,但并非按比例增长;随着渗灌管离水箱出水口距离的增大,均匀度有所减小;渗灌管总出水量与时间不成线性关系;灌水速率随着灌水量的增大先增大后减小等。     

节点渗灌管的出水均匀度试验

在不同的水头压力条件和出水历时条件下，通过实验室内试验和温室内试验，测量节点渗灌管每单节管的出水量，利用均匀废公式，分别按照单节管和单位长度mm计算渗灌管的出水均匀废，同时考虑管接头部位的粘合与否的区别。试验结果表明，渗灌管总出水量与时间不成线性关系；水箱压力水头对渗灌管出水量影响显著，但对其出水均匀度影响不大；渗灌管按单位长度出水量计算各点源的出水均匀度明显高于按单节出水量计算各点源的出水均匀废；等等。     

微润灌溉系统堵塞评价及处理方法研究

为了探究微润灌溉堵塞问题及提出合理的解决办法,通过田间试验进行了微润管堵塞和灌水均匀度的评价,以及进行了抗堵塞试验分析。结果表明:微润管出流量随着使用时间的延长递减;堵塞程度加深对使用时长增加表现为"敏感-微敏感-极度敏感"的动态变化特征;灌水均匀度系数Cu等于87.6%,能满足现行技术规范的要求;用微润管抗堵塞肥料清洗微润管,流量基本能恢复到额定流量的水平,微润灌溉抗堵塞肥料的清洗效果要好于洗涤液的清洗效果。研究可为解决微润灌溉堵塞问题及其推广应用提供理论依据。     

组合滴灌管抗堵塞性能研究

【目的】研究Φ16滴灌管在含沙量与系统工作压力下滴头堵塞规律并探究组合滴灌管解决滴头堵塞的方法。【方法】采用试验因素完全组合的方法,分选出粒径小于0.10 mm的泥沙,配制成含沙量为1.00、1.25、1.50 g/L的浑水,分别在0.025 MPa和0.075 MPa压力下,针对Φ16滴灌管,采用周期性间歇灌水试验观测滴头流量,结合克里斯琴森均匀系数和滴头相对流量分析Φ16滴灌管的堵塞规律。重新铺设Φ16滴灌管,将原滴头堵塞部位及前后各750 mm滴灌管用Φ20滴灌管替换,组成组合滴灌管,在相同含沙量与系统工作压力下探究组合滴灌管的抗堵塞性能。【结果】0.025 MPa压力下,组合滴灌管能使堵塞部位分布更集中,含沙量为1.25 g/L时,组合滴灌管的抗堵塞性能较明显;0.075 MPa,组合滴灌管抗堵塞性能随泥沙浓度增大而更明显。【结论】组合滴灌管在一定条件下能够改变滴头的堵塞规律,同时能改变滴头堵塞类型。     

大田滴灌用网式过滤器滤网堵塞成因分析

过滤器是滴灌系统中最核心的设备,其中网式过滤器以其良好的过滤性能保障了滴灌系统的正常运行,在我国新疆等西北地区农业滴灌系统中应用最广泛。但其应用过程中也存在滤网清洗不彻底以及堵塞的问题,为此,在对网式过滤器滤网堵塞成因及机理进行全面论述基础上,分别从水源水质、不同滤网类型、反清洗设计问题以及水肥一体化对滤网的化学影响等方面对滤网堵塞成因进行了详细的分析,并提出相应对策;这为今后深入研究滤网堵塞机理、解决滤网堵塞问题提供一种思路,为进一步研制更适用西北地区的农业滴灌过滤设备提供理论依据。     

Water quality in drip/trickle irrigation: A review

Summary The intensive treatment of irrigation water required for the proper operation of drip irrigation systems is presently an accepted practice. To control emitter clogging, we need to know the basic causes of clogging. The major clogging factors have been identified and control measures developed to prevent emitter malfunction. All emitter clogging problems, however, have not been solved primarily because of cost. The main approach to control clogging is proper water treatment. The type of treatment is based on the quality of the irrigation water, which can be classified in terms of its physical, chemical and biological composition. The causes of emitter clogging and possible water treatment and preventive measures to maintain reliable operation are reviewed.     

几种地下滴灌(渗灌)灌水器性能的室内外试验研究

选择有代表性的 3种国产多孔渗水管和一种地面滴灌管进行室内外试验检测 ,比较各类灌水器的防堵性能、出流均匀性和压力流量关系等工作性能。结果表明 ,多孔管的上述测试指标均不理想 ,而具有压力补偿性能的滴灌管经无纺布外包处理地埋后 ,既具备防止负压堵塞的能力又可在田间 1m管距布设条件下获得良好的灌水均匀性。为此 ,研制一种既能抗负压堵塞、又具备较好压力补偿性能的地下滴灌灌水器是十分必要的。     

不同冲洗措施下迷宫流道灌水器泥沙运行分布机理研究

评估了3种冲洗流速（0.25、0.50、0.75m/s）和5种冲洗频率（2d冲洗1次、4d冲洗1次、7d冲洗1次、10d冲洗1次和无冲洗对照组）对内嵌式齿形迷宫流道灌水器抗堵塞性能的影响,利用激光粒度仪对水源泥沙、滴头排出泥沙、滴头内滞留泥沙进行级配对比和粒径分析,并对不同冲洗处理下灌水器的相对流量和灌水均匀度进行拟合。结果表明：冲洗处理对齿形迷宫流道灌水器抗堵塞性能有显著影响,12种冲洗处理提高了内嵌式齿形迷宫流道灌水器的输沙能力,使滴头使用年限平均提高了39.58%;在冲洗作用下,泥沙凝聚沉降的机会降低,流道内小颗粒泥沙及时排出,没有形成体积较大的团聚体,滴头堵塞形成缓慢,灌水均匀度和流量系数下降缓慢;冲洗处理能有效减少毛管内泥沙堆积,降低大颗粒泥沙进入迷宫流道的机率,从而提高了齿形迷宫流道灌水器的抗堵塞性能。     

含沙水磁化处理减缓滴头堵塞机理研究

为探究含沙水磁化处理对悬浮泥沙在滴灌管网中沉降的影响,揭示含沙水磁化处理对滴头堵塞的减缓机理,以内镶贴片式迷宫流道滴头为研究对象,设置4种磁化强度(0、0.2、0.4、0.6 T)和4种粒径级配(0～0.100 mm、0.075～0.100 mm、0.038～0.075 mm、0～0.038 mm)的泥沙,泥沙质量浓度...     

滴灌毛管泥沙分布与灌水器堵塞试验研究

为探明滴灌毛管泥沙分布及灌水器堵塞规律,通过对8种粒径的泥沙进行短周期浑水试验和堵塞试验,研究了泥沙在不同毛管分布和灌水器堵塞规律。结果表明:泥沙在不同毛管中淤积量的不均匀程度可以通过毛管淤积分布系数来衡量;泥沙在支管中的运动状态对进入毛管中的泥沙量影响很大,通过计算支管泥沙悬浮指数,可确定泥沙在不同毛管中的淤积状况,悬浮指数越大,泥沙在各毛管淤积量越不均匀,突变发生在悬浮指数等于0.325处;大颗粒泥沙在毛管底部以推移质形式运动,是造成灌水器突然堵塞的直接原因,且主要出现在第1、2条毛管中,而细小颗粒的絮凝作用是造成灌水器逐渐堵塞的主要原因。     

江苏省稻作区低压管道灌溉适宜控制规模研究

【目的】充分考虑工程经济性、实用性以及江苏省的现实情况,提出适合江苏省的低压管道输水灌溉工程的适宜控制规模。【方法】初步分析江苏省稻作区管道灌溉系统适宜控制规模的影响因素,建立灌溉管网的系统优化模型并采用界限流量法求解该模型。按照优化模型,估算出不同灌溉工程规模下的管网系统年费用,得到系统控制规模与单位面积年费用的关系。【结果】绘制系统控制规模与单位面积年费用关系图,在综合考虑工程建设投资和后期运行、管理和维护的情况下,建议管灌系统工程的适宜控制规模为23～30 hm2。【结论】根据现实情况适当选取管道灌溉工程的控制规模,对于节省工程投资以及工程运行后期的管理维护具有现实意义。     

滴灌系统中离心式过滤器应用研究

【目的】针对滴灌系统过滤器工作负荷过大及田间灌水器堵塞等问题,进一步提高生产中大量应用的离心式过滤器分离泥沙效率。【方法】介绍了离心式过滤器9大基本构件,并对进水口、溢流管口、底流管口、小锥管内部结构进行了设计,达到了提升过滤器工作效率、降低短路流机率和系统能耗、延长设备使用寿命等效果。【结果】运用基本通用理论将离心式过滤器分为除沙器和除泥器;并参考国家行业技术标准确定了除沙器和除泥器6种设备的直径、锥角等参数及分离标准能力。分析了离心式过滤器泥沙分离效率的主要影响因素,确定加压泵出口压力值完全满足分离细颗粒泥沙的技术要求。结合过滤器进水口前端泥沙级配情况,确定了滴灌系统离心过滤器两级溢流串联工作模式。【结论】以上成果可为离心式过滤器标准化设计、生产及应用提供一定参考依据。