漫灌和喷灌条件下土壤养分运移特征的初步研究

用非饱和土壤溶质运移的对流扩散方程及其解析解,联系大田漫灌、喷灌的入渗实际,在室内试验的基础上,研究了漫灌、喷灌入渗条件下,土壤养分运移的特征。研究结果表明,阳离子Ｋ^＋,由于土壤颗粒的吸附作用,流动性差,入渗结束后,Ｋ^＋浓度集中分布在土表０～２０ｃｍ土层内。阴离子ＮＯ₃^-,流动性强,入渗方式对ＮＯ₃^-离子运移影响大。漫灌入渗条件下,孔隙水流速度大（是喷灌的３．５倍）,ＮＯ₃^-运移快,机械弥散作用是喷灌的１１．６倍,入渗结束后,ＮＯ₃^-浓度集中分布在土壤深层的作物主根区之外,不利于作物吸收利用,并容易造成地下水污染。而在喷灌入渗条件下,供水强度低,孔隙水流速度小,ＮＯ₃^-运移慢,弥散作用弱,入渗结束后,ＮＯ₃^-浓度的峰值迁移浅,ＮＯ₃^-浓度集中分布在土壤表层作物主根区内,有利于作物吸收利用。这正是喷灌节水、保肥的内在机理。     

草坪喷灌系统规划设计与施工应注意的问题

草坪喷灌不但节水、提高草坪质量,另外还增加国林景观效果,因而逐渐受到园林界的青睐。设计安装一套高质量的草坪喷灌系统,应主要注意如下几个问题：①重视过滤系统;②现场勘测不可省略;③充分了解喷头的性能及最佳工作条件;④采用PVC管材及埋藏式喷头是现代园林喷灌的趋势。     

滴滤式砂滤池水力特性初步研究

为增强砂滤池过滤性能,探究散水滴滤式砂滤池水力特性,掌握其过水规律,以石英砂为滤池填充滤料,通过物理模型试验,研究饱和砂层散水滴滤模式下滤料粒径、滤层厚度对砂滤池过水流量的影响,建立了关系曲线及函数表达式。结果显示:滤层厚度为0~4 cm时,砂滤池中出水量约由100 cm~3/s增加到600 cm~3/s;砂滤池过水流量与滤层厚度呈单调递增关系,滤料粒径越大,流量增长越快;砂滤池过水流量与滤料粒径呈二次函数递增关系;滤层厚度大于40 cm,以粒径为5~6 mm石英砂作为滤料的砂滤池,过水流量约稳定在410~420 cm~3/s;以粒径为7~8 mm石英砂作为滤料的砂滤池,过水流量稳定在640~650 cm~3/s;粒径为1~2 mm与粒径为3~4 mm对应的流量曲线较为接近,且均随滤层厚度递增。在滤层厚度恒定条件下,增大石英砂粒径,滤池中的过水流量也逐渐增加,且不同滤层厚度对应的流量曲线平行递增。试验得出的砂滤池过水流量与滤料粒径、滤层厚度的拟合曲线可为砂滤池的设计、建造及滤料选择提供理论参考。     

喷灌水肥一体化技术在北疆苜蓿生产中的应用

苜蓿作为优质的高蛋白饲料,被称之为“牧草之王”。新疆作为中国五大牧区之一,人工饲草料地建设滞后,长期以来饲草生产中普遍存在灌溉管理水平差,水肥利用效率低,高投入低产出问题,成为制约新疆现代畜牧业发展的瓶颈。近年来,新疆的农牧业龙头企业大力发展以大型喷灌机为基础的节水牧草业,迫切需求喷灌苜蓿节水高产优质生产技术。把水肥一体化技术与喷灌苜蓿生产实践结合起来,从品种选择、地块的理化性状、平整土地、系统管理、种植模式及群体指标、苜蓿各生育期的水肥管理和配套栽培措施等方面,阐述了水肥一体化技术在苜蓿生产中的应用技术要点,形成了具有普遍指导性的水肥一体化技术规范。该技术要点体现了喷灌水肥一体化的技术优势,可为北疆的喷灌苜蓿生产、广大农技推广人员、农技推广服务和农业领域科研工作者提供技术指导和参考。     

射流式喷头水量分布动态仿真及试验

【目的】研究工作压力,喷头组合间距、组合斱式和旋转速度对射流式喷头及多喷头组合喷灌均匀性系数(CU)和分布均匀系数(DU)的影响。【斱法】采用不同工作条件下单喷头和多喷头组合喷灌水量分布的动态仿真代码,对射流式喷头开展了水力性能试验;研究了射流式喷头在不同工作压力及安装高度条件下对喷灌强度、水量分布的影响;建立了水量峰值强度与工作压力的回归关系式;模拟了单喷头在正斱形和三角形组合喷灌下的空间水量分布。【结果】喷头在1.5 m安装高度、100~300 kPa压力条件下,水量峰值集中在5 mm/h附近,标准偏差(STD)为0.23。喷头在100 kPa工作压力,安装高度为1.1、1.3 m的水量峰值强度分别可高达8.9、10.5mm/h。不同工作压力下的单喷头喷灌的DU和CU标准偏差分别为15.5%、9.3%,且DU对压力的变化相对更为敏感。【结论】在实际喷灌工程中正斱形组合喷灌的间距应小于8m,三角形组合喷头之间的间距应布置在8m附近,此时的喷灌均匀度最高,单个喷灌设备覆盖范围最广,成本最低。     

喷灌水肥与种植密度互作对水氮利用效率和冬小麦产量的影响

为研究豫北地区喷灌水肥一体化条件下不同种植密度和施氮频次对土壤水分、硝态氮含量及冬小麦产量的影响,开展田间试验.试验设置了2个种植密度(D1:187 kg/hm²、D2:262 kg/hm²)和3个施氮频次(F1:返青后追肥1次、F2:返青后追肥2次、F3:返青后追肥3次).试验结果表明:种植密度和施氮频次均显著影响冬小麦籽粒产量, 且两者间存在明显的互作效应.种植密度增大,冬小麦生育期0~100 cm土层土壤贮水量显著提高.主要生育期的根系生长层土壤含水量显著增加,其中孕穗期在100 cm土层深度的含水量D2较D1分别提高29.42%,3.10%和32.04%,灌浆期在80 cm土层深度的含水量D2较D1分别提高29.69%,27.52%和25.71%.当种植密度为262 kg/hm²,施氮频次为1次时,冬小麦产量较高,深层土层的土壤硝态氮当季残留较少.综合分析表明,该种植密度和施氮频次为当地冬小麦生育期的最优措施.     

烟气及排烟系统对喷淋系统的影响分析

主要分析了火灾烟气的分布流动规律、烟气的控制方法和影响喷淋系统启动的因素,并对烟控系统对水喷淋系统的影响进行研究讨论,以提高扑救初期火灾的成功率.     

考虑配重的垂直摇臂式喷头摇臂运动规律及水力性能

为了研究摇臂运动规律及配重对喷头水力性能的影响,以垂直摇臂式喷头为研究对象,对垂直摇臂式喷头摇臂的运动特征进行理论分析,推导出摇臂运动周期公式,并在公式中考虑了配重位置变化因素;采用高速摄影对Nelson SR100喷头的摇臂运动情况进行了试验研究,将得出的摇臂运动周期与计算结果进行对比,并通过改变配重安装位置来考察运动周期变化对喷头水力性能的影响。结果表明:通过高速摄影试验得到的摇臂运动周期与理论公式计算值吻合较好,相对误差基本在10%以内,验证了推导公式的正确性,针对理论公式的计算误差,根据试验结果对理论进行了修正,进一步提高了理论公式的计算精度,相对误差都在3%以内;增大喷头工作压力和前移配重安装位置均可使喷头的运动周期减小。配重位置距摇臂旋转轴较近时,喷头近处的喷灌强度明显增加,3~10 m内的水量分布较配重在最远处时增加了40%左右;配重位置距摇臂旋转轴远时,喷头近处的喷灌强度随之降低,射程末端的喷灌强度随之增加。该研究可为垂直摇臂式喷头摇臂设计方法的建立和在喷头运行过程中能合理调节摇臂配重提供参考。     

摇臂式喷头内流道曲面的逆向重构研究

用线切割机床将雨鸟30IBH摇臂式喷头内流道切割成a,b两部分,使三维光学扫描仪的投影光束能够到达其表面进行多视扫描,获取不同视角下流道a,b的点云数据。去除多视点云中的噪点后,用三点法拼接多视点云,得到流道a,b的点云数据;再将流道a,b的点云数据拼接成喷头内流道的点云数据;采用弦偏差采样法将点云数据精简后,用基于边的方法把点云分割成喷管和小喷嘴两部分,选择非均匀有理B样条(NURBS)模型分别按照点-线-面的顺序进行曲面重构。曲面重构的精度分析结果表明,最大几何误差为0.292 9mm,平均几何误差为0.076 2mm,满足预期的精度要求,实现了摇臂式喷头的内流道曲面重构。     

国内外大型喷灌机生产的发展历程和现状

哈尔滨红旗机械厂是我国最早主要生产大型喷灌机的企业之一,其沿革代表了国内大型喷灌机的发展历程。对于国内外生产大型喷灌机主要企业现状的介绍,可以了解大型喷灌机的生产能力和水平,对提高农业机械化有促进作用。