机采棉滴灌带布置方式的选择

[目的]研究在机采棉种植模式下不同滴灌布的布置方式,对棉花生长的影响.[方法]采用大田试验法,分别选取3个灌水小区,以机采棉种植模式下滴灌系统中的滴头作为研究对象,各灌水小区内布设相同滴头设计流量下的两种不同滴灌布置方式.滴头设计流量分别为1.8、2.6和3.0 L/h;支管管径分别为75和90 mm,3种滴灌带的管径均为16 mm,滴头距均为30 cm.从毛管进口处开始依次为A、B、C、D、E分别计算出5点处的毛管水头,计算出管道系统压力,从而筛选出最适合机采棉种植模式下的最佳滴灌带布置方式.[结果]不同滴头设计流量和不同滴灌带布置方式下,毛管上的工作水头和系统工作压力存在明显差异.认为在设计条件下最佳模式应为1膜2管布置方式,滴头流量为2.6 L/h.[结论]在此种布置方式下棉花对水分的利用率达到最高,可以起到节水、增产的效果.     

网前水塔树状管网系统优化设计研究

根据用水流量的变化,在考虑加压泵站分级供水的基础上,针对网前水塔树状管网系统各组成部分的压力和流量关系,以管网系统年费用最小为目标函数,建立了这一类型管网系统优化设计的线性规划模型.应用所建立的优化设计模型,在保证管网系统各节点所需流量和压力条件下,可确定输水管段和配水管段尺寸、水塔高度和泵站扬程的最优值,获得网前水塔树状管网系统的优化设计方案.     

不同滴灌管网系统特性、成本和效益的对比分析

针对滴灌系统树状管网存在压力不均衡、运行和投入成本高等问题,对树状管网滴灌系统进行管网环状化和小流量滴灌带优化研究,并在棉花作物上进行应用,同时开展不同滴灌管网系统特性、系统成本和效益的对比分析。     

网前水塔树状管网系统优化设计研究

根据用水流量的变化，在考虑加压泵站分级供水的基础上，针对网前水塔树状管网系统各组成部分的压力和流量关系，以管网系统年费用最小为目标函数，建立了这一类型管网系统优化设计的线性规划模型。应用所建立的优化设计模型，在保证管网系统各节点所需流量和压力条件下，可确定输水管段和配水管段尺寸、水塔高度和泵站扬程的最优值，获得网前水塔树状管网系统的优化设计方案。     

低压条件下蓄水灌灌水均匀度实验分析

[目的]研究分析毛管供水长度与管径、供水压力、蓄水时间、不同规格末级导水微管水量对灌水均匀度的影响关系.[方法]通过不同低压条件下单条供水毛管上各蓄流灌水器的流量观测试验,得到不同的供水管长度与直径,不同的供水压力下的蓄流灌水器出水流量值以及分析了蓄流灌水器出水量均匀度.[结果]当其它影响因素相等条件下,灌水均匀度随供水毛管铺设长度的减少而增加,随管径的增大而增大;灌水均匀度随供水时间延长而增长;末级导水微管管长为3.5m,管径为4 mm的微管最合理.[结论]当供水压力从30～ 60 cm变化时,供水压力对灌水均匀度没有太大影响,并且灌水器均匀度都能达到0.9以上.这表明蓄流灌溉方式是解决和处理自然低水头微灌系统灌溉均匀性差的一种有效技术方法.     

圆柱式滴头内镶及外包对滴灌毛管水力特性影响的模拟研究

目的 研究圆柱式滴头镶嵌方式对滴灌毛管水力特性的影响。方法 对2种内镶式滴灌毛管和1种外包式滴灌毛管进行灌水试验,同时采用计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法对3种滴灌毛管进行数值模拟并验证。在此基础上,对不同滴头流量下内镶式及外包式滴灌毛管水头损失及铺设长度进行模拟计算。结果 滴头内镶式及外包式滴灌毛管总水头损失模拟值略低于实测值,滴头外包式滴灌毛管模拟值与实测值相对偏差较小;滴头镶嵌方式对滴灌毛管水力特性影响显著,滴头外包式滴灌毛管相较滴头内镶式滴灌毛管总水头损失较小,总水头损失减小比例超过49.2%,且随滴头流量增加总水头损失减小比例逐渐增大;滴头外包式滴灌毛管最大铺设长度较滴头内镶式滴灌毛管更长,长度增加了21.6%~56.9%;滴头内镶式滴灌毛管总水头损失相对更大的主要原因是断面流速再分布引起压力梯度急变消耗了大量水流能量。结论 滴头外包式滴灌毛管水力性能优于滴头内镶式滴灌毛管,对于长距离经济作物滴灌系统设计,可优先考虑滴头外包式滴灌毛管。     

地埋式滴灌毛管埋深和间距对玉米产量的影响

研究了地埋式滴灌毛管埋深及间距对大田玉米产量的影响。结果表明,苗期毛管埋深30 cm时耗水较高,有利于玉米苗期和前期的生长;拔节期到大喇叭口期,毛管间距80 cm时耗水量较低;在灌浆期,间距60 cm时耗水最大,说明在玉米灌浆期,由于灌水补充和降水的增多,各处理耗水量达到最大值。毛管埋深30cm、间距为60 cm时,滴头流量为1.2 L/h、1.6 L/h处理的产量均达最高,分别为11 670、15 375 kg/hm~2,因此毛管埋深为30 cm、间距为60 cm为大田玉米地埋式滴灌最优组合模式。同一毛管铺设方式下,在灌水定额和灌水时间一致的情况下,滴头流量为1.6 L/h时的产量显著高于滴头流量为1.2 L/h的处理。     

低压滴灌灌水均匀度试验研究

【目的】通过对灌水均匀度的研究,寻求改进和提高低压灌溉系统灌水均匀度的途径和方法。【方法】通过试验研究了低压条件下毛管进口压力、铺设长度、铺设坡度及管径等参数对灌水均匀度的影响,并用SPSS统计分析软件对试验数据进行了处理。【结果】在其他条件不变时,灌水均匀度随着毛管管径的增大而增大,随着毛管铺设长度的增大而减小,逆坡时,随着坡度的增大而减小,顺坡时,随着坡度的增大呈先增大后减小的趋势;毛管进口压力对灌水均匀度影响不显著,毛管铺设长度、管径及铺设坡度对灌水均匀度影响显著,其中毛管铺设长度影响最大,毛管管径次之,毛管铺设坡度最小。【结论】可以通过适当增大毛管管径、减小灌水器设计流量及对地形适当分区等措施,提高低压滴灌系统的灌水均匀度,保证系统的灌水质量。     

不同毛管铺设方式对土壤水分和葡萄生长的影响

不同的滴灌毛管布设方式,土壤含水率不尽相同,葡萄的生长和产量品质均会受到影响。为了探究滴灌毛管布置方式对土壤水分分布和葡萄植株生长特征及产量的影响,本文对不同毛管布置模式下的土壤含水率和葡萄生长指标进行观测和分析,结果表明:滴灌葡萄一行3管模式的处理达到了最优效果,此处理的土壤湿润程度、葡萄生长指标、产量和品质均为最优水平。     

小面积果园节水灌溉技术研究

针对我国苹果生产现状、水资源现状、经济条件以及管理水平,总结研究了几种简易节灌措施:微孔射流管、膜片式多孔管、加海绵加套管.在不同孔径、不同水压力下测得孔口泄流量,通过回归分析,确定出不同孔径的水压力与单孔泄流量的关系,然后利用勃拉修斯公式计算出满足一定的流量偏差率情况下的允许毛管长度.并现场测试采用计算毛管长度时的均匀系数,结果表明,上述3种节水灌溉方式,技术简单、价格低廉,适宜在经济落后、水资源短缺且有微小水源的干旱区使用.     

螺纹环套式新型渗灌毛管水力特性的试验研究

文章针对渗灌毛管的易堵塞问题,设计了一种螺纹环套式新型渗灌毛管,并对其进行了水力特性的试验研究。结果表明,螺纹环套式渗灌毛管上螺纹式环套防护时沿程出流量均匀,灌水均匀度比较高,并且螺纹高度对出流均匀度的影响不大;渗灌的工作水头与其出流量呈幂函数关系。     

基于灌水均匀度的温室自流式低压滴灌设计方法研究

温室滴灌技术应用广泛,但现有的低压滴灌系统设计仍不完善,灌水均匀度难以保证。本文通过对温室大棚中低压滴灌灌水均匀度和出水量进行试验研究,以水头高度、支管和毛管的排布方式及毛管的数量、长度为参数,分析灌水均匀度和出水量的变化规律。结果表明,毛管长度越长、数量越多,灌水均匀度越小;当控制其他参数不变时,随着水箱水头高度下降,支管、毛管逐渐被水充满,灌水均匀度和出水量逐渐增大;当灌水面积相同时,毛管沿支管集中分布较发散分布灌水均匀度更高。可通过适当调整支管和毛管的排布方式,改变水头高度和毛管数量、长度来保证灌水质量。试验结论为确定符合作物生长的最优低压滴灌系统布置方案提供参考。     

微灌灌水小区水力算法改进及算例分析

改进一种对由支、毛管均为顺逆坡铺设时所构成的灌水小区的水力计算详算法。该法将用于一条毛管水力计算的详算法扩至整个灌水小区,将一条毛管在支管上双向布置位置选择扩至小区内均为顺、逆坡布置的支管和所有毛管,通过计算机快速求出各管段、各孔口的压力、流量值。通过实例计算表明,灌水小区内灌水器流量的平均值等于灌水器设计流量,满足规范规定的设计要求。同时,该计算方法可为微灌灌水小区压力、流量的确定和设置压力（流量）控制（调节）设备提供理论设计参数依据。     

水肥一体化模式对苹果叶片矿质元素含量的影响

【目的】研究滴灌施肥技术参数对不同生育期苹果叶片矿质元素含量的影响,为黄土高原洛川矮砧密植苹果园水肥一体化生产模式的确定提供参考。【方法】选择毛管布置方式(一行两管和一行一管)、滴头间距(30和50 cm)、施肥周期(15和30 d)3种滴灌施肥技术参数,设计三因素二水平完全组合试验,通过对开花期、新梢旺长期、果实膨大期、着色期、成熟期5个不同生育期苹果叶片的取样分析,研究滴灌施肥技术参数对苹果叶片氮、磷、钾、钙、镁含量的影响。【结果】不同滴灌施肥技术参数对苹果叶片矿质元素含量的影响不同,就毛管布置方式而言,一行两管处理较一行一管可有效增加苹果叶片磷、镁含量,但会使叶片钾含量降低。与滴头间距50 cm相比,间距30 cm处理苹果叶片的钾、镁含量均有所增加。毛管布置方式和滴头间距对叶片氮含量的影响随苹果生育期的变化而改变。与毛管布置方式和滴头间距相比,施肥周期对苹果叶片矿质元素含量影响更大,施肥周期15 d较30 d处理可有效增加苹果叶片磷、钾、钙、镁含量,但降低了叶片氮含量。不同处理组合相比,一行两管、滴头间距30 cm、施肥周期15 d的组合处理可使苹果叶片磷、钙、镁含量均处于较高水平。【结论】黄土高原洛川矮砧密植苹果园最佳滴灌施肥技术参数为一行两管、滴头间距30 cm、施肥周期15 d,该组合有利苹果叶片矿质元素的累积。     

基于蚁群算法的灌溉管网布置与管径优化设计研究

将蚁群算法引入到灌溉管网设计当中,综合考虑管网设计的经济性条件和运行性条件,通过MATLAB软件编程求解,研究了不规则树状管网的布置及管径同步优化设计。实例应用结果表明,该优化方法拥有较为广阔的应用空间,可以用于实际生产。     

微灌滴头设计工作压力取值理论研究

在满足由田间微地形偏差、灌水器制造偏差、水力偏差3因素引起的灌水流量偏差率的前提下,提出了一种新的微灌滴头设计工作压力计算方法,利用该方法可以确定农田不同种植模式下微灌滴头的设计工作压力值,即在加压情况下,地面坡度为零时,首先提出毛管年费用计算公式,然后以毛管年费用为目标函数,用黄金分割搜索法求出满足灌水流量偏差率要求的滴头设计工作压力值。结果表明,田面局部高差和允许流量偏差率是影响滴头设计工作压力的关键因素,田面局部高差越大,工作压力越大,而允许流量偏差率越大,滴头设计工作压力越小。在目前耕作条件下,若以20%流量偏差率作为灌水质量指标,则棉花、温室、果园滴头设计工作压力的最大值分别为0.5,1.0和2.5 m。     

基于蚁群算法的灌溉管网布置与管径优化设计研究

将蚁群算法引入到灌溉管网设计当中,综合考虑管网设计的经济性条件和运行性条件,通过MATLAB软件编程求解,研究了不规则树状管网的布置及管径同步优化设计。实例应用结果表明,该优化方法拥有较为广阔的应用空间,可以用于实际生产。     

低压灌溉滴头流量及毛管铺设对玉米生长及产量的影响

研究了毛管不同铺设方式下,滴头流量对田间灌水均匀度、玉米出苗率、产量、水分利用效率、经济效益等指标的影响。结果表明,滴头流量越小,灌水均匀度越好,作物出苗率越高,水分利用效率相对较高,对作物生长及产量形成有积极作用。一膜两管(滴灌带间距60cm)较一膜三管(滴灌带间距40 cm)可节约滴灌带材料30%以上。低压滴灌在适当滴头流量(2.0 L/h)及毛管铺设模式(毛管间距60 cm)下不仅能提高产量,而且净收入也明显提高。     

灌溉用多孔管极限长度分析研究

通常情况下,多孔管极限长度的计算是基于出流量相等的假定进行的,实际情况是管道水流存在水头损失,出流量不相等。因此,本研究在出流量相等及不等两种情况下,对多孔管极限长度的计算结果进行比较分析;同时,分析研究在一行双管布置条件下,不同供水方式对毛管极限长度的影响。结果表明:采用一行双管、双侧供水可显著增加毛管的极限长度,减少支管用量,节省投资。该研究可为微灌毛管设计提供参考。     

浅议膜下滴灌技术应用

滴灌是当今先进的节水灌溉技术之一。它是利用滴灌系统设备,按照作物需水要求,通过低压管道系统与安装在末级管道上的滴头,将作物生长所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中,使作物根部的土壤经常保持在最佳水、肥、气状态的灌水方法。一、膜下滴灌的工作原理简介压力水流经滴灌首部枢纽净化处理后,进入输配水管网,管网包括干管、支管、辅管、毛管(滴灌带或滴灌管),一