微灌系统有限元法水力解析和设计（六）

如果假设tol,IDZ,W,…,ton是一组选定的毛管内径。SDI,SDZ,SD3,…,SDn是一组选定的支管内径、LLI,LLZ,An3,,Ann是一组选定的毛管长度、SLI,SLZ,SL3,…,SLfl是一组选定的支管长度,对于每种设计情况将有表4－l所列出的nxn种组合,如果对于每个设计情况中的每种组合,用在第三章中介绍的支管单元的设计方法和计算机程序,计算出灌水均匀度、最佳支管位置（双向毛管）及支管单元的操作压力水头,就可以用计算机绘制出设计参数与灌水均匀度、最佳支管位置（双向毛管）及支管单元的操作压力水头的等值线图,在设计…     

坡地上灌水器流量均等微灌双向毛管设计方法

根据最佳支管位置位于左右两侧毛管最小压力水头相等处的定义,结合能量廓线法推导出确定最佳支管位置的简易计算方法,并提出一种满足允许的最大压力水头和最小压力水头的微灌系统双向毛管设计方法.通过对多种存在条件的模拟计算,确定了最佳支管位置计算公式的最终形式、适用条件及其优化试算方式.利用该方法,能简便快速地设计各种坡地条件下微灌系统(灌水器流量均等)双向毛管.     

微灌系统有限元法水力解析和设计（三）

2．4．2双向毛管的设计当双向毛管的长度给定而设计内径时,跟在均匀坡度上设计双向毛管一样,也要首先选择一组毛管的内径。但因为当由于摩擦而造成的压力水头损失与由于坡度而造成的压力水头的损失相比较不太明显时,灌水均匀度与支管位置的关系曲线将会出现多峰型,加上我们很难确定最小的毛管内径小到什么时候和最大的毛管内径大到什么时候时摩擦损失是明显的或不明显的,所以如果选择由小到大的一组内径时,摩擦损失由不明显转向明显或由明显转向不明显的界限很难确定,因此必须要选择由大到小的一组内径。当毛管的内径选好后,对于第…     

自压滴灌支管灌水单元设计方法

为了解决山地自压滴灌支管灌水单元水力设计问题,以滴头制造偏差、水力偏差和微地形偏差产生的综合流量偏差率作为灌水均匀度衡量标准,计算出支管灌水单元不同压力区允许水压力偏差和最大水压力,根据不同压力区支管水压力递推关系,确定出支管压力偏差分配系数,将支管单元设计转变为支管设计和毛管设计;支管设计采用两阶段设计法,计算出支管各节点水压力,根据该水压力和不同压力区允许最大水压力,对支管进行压力单元的划分,在不同压力区选择不同类型的滴头,使滴头额定工作压力与地形高差提供的工作压力相匹配．研究结果可直接用于山地支管灌水单元设计,计算可在Excel表格中完成,设计方法简单实用．     

微灌系统有限元法水力解析和设计(二)

2．3均匀坡度上毛管的设计2．3．1单向毛管的设计伊塔耶和阮科（YitayewandWaxrick,1988）及哈索特等人（Hathootet,1993）提出了一个用于设计毛管的设计方法,在一条单向毛管的内径和长度中的一个参数、用户要求的平均灌水器流量和灌水均匀度给定的条件下,另外一个未知参数和所需要的毛管操作压力就可以准确地设计出来,这个方法的设计步骤为：第一步给设计参数选定由小到大的一组值;第二步对每一个选定的值,找出其能产生用户要求的平均灌水器流量qreq的毛管操作压,并评价出灌水均匀度;第三步画出灌水均匀度与设计参数及毛管操作…     

均匀坡微灌毛管适宜布置形式优选

根据微灌毛管水力解析模型,通过分析微灌双向布置和单向顺坡布置形式对流量偏差率及毛管进口工作水头的影响,得出均匀坡微灌毛管双向布置的适用条件为最佳支管位置参数大于0.13,当最佳支管位置参数不大于0.13时,微灌毛管宜单向顺坡布置。给出了考虑适宜布置形式的均匀坡微灌毛管设计步骤。通过2个设计实例表明:利用最佳支管位置参数标准可有效选取适宜的毛管布置形式,设计步骤简便可行,可直接应用于微灌工程实践中。     

微灌系统有限元法水力解析和设计（一）

内容介绍一个微灌系统是由灌水器、毛管、支管、主管、化肥和农药注射器、过滤器和泵站组成的。从水力学的角度讲,设计微灌系统的关键是设计毛管和支管单元。在实际应用中,要求的平均灌水器流量是根据土壤物理性质和作物根系分布的范围来决定的,要求的灌水均匀度是用户给定的条件,所以毛管和支管单元必须要设计得满足这两个条件。在过去的25年中,有关学者们研究出了许多微灌毛管和支管单元的水力学解析和设计方法,这些方法在世界范围内大大地推动了微灌的发展和应用。然而,就象在第一章中讨论的,这些方法也存在着许多不足。随着微型…     

微灌系统有限元法水力解析和设计（八）

4．3设计实例表48中列出的是假定的目前找国微灌市场上的材料尺寸及其价格的信息（用于下列例子的设计中）,在下列例子的设计中,假定由连接件造成的局部水头损失可以忽略不计,同时用于安装的劳动力费用将不列入计算。[例1]表4-9中列出的是在一块不规则的地形上（图410）由单向毛管构成的支管单元的有关条件,最适合于该支管单元的毛管和支管的内径是多少？该支管单元的操作压力水头是多少？410不规则地形上由单向毛营构成的一个支管单元解：根据MISUDESGNERV20的要求,分别选择了13组毛管内径和13组支管内径,其中毛管内径的最小值…     

基于能坡线法的微灌双向异径毛管设计

根据最佳支管位置是位于使两侧毛管灌水器平均工作压力相等处的定义,基于能坡线法推导了微灌双向异径毛管的最佳支管位置、进口工作压力、水力流量偏差系数及极限管长的计算公式,并给出了最佳支管位置参数的数值表。以此为基础,提出了3种常见设计情况下的微灌双向异径毛管设计步骤。通过3个设计实例表明:该方法准确可靠,可以简便快速地设计各种均匀坡条件下的微灌系统双向异径毛管,提高微灌工程设计效率。     

微灌设计中管道流量的实用计算方法

常见的微灌工程设计的管道流量计算是依据GB/T 50485-2009《微灌工程技术规范》,采用最不利水力条件下的管道运行场景,要求灌水器所有流量变差不超过10%的计算精度下,可以认为毛管或支管其上所有灌水器出水流量是一样的,其上所有灌水器流量的总和就是要计算的毛管或支管的总流量。与此不同,推荐一种不去计算毛管或支管灌水器总数和总流量,而是基于微灌工程设计规范公式(3.2.3-1)的变形,灌溉区域控制面积或灌水器控制面积的概念,提出根据控制面积计算控制区域总流量或灌水器流量总和的方法,从而引出一种实用的、并且满足工程计算精度要求的,管道设计水力分析的流量计算方法。     

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。     

基于遗传算法的微灌坡地双向毛管管径优化

微灌管网毛管的设计,直接影响到工程费用和灌水质量。提出了一种基于遗传算法的坡地双向毛管管径的优化方法,能获得毛管最优管径和灌水器平均流量、灌水均匀度等灌水质量控制指标,同时能确定毛管最佳分流点位置和毛管进口压力等运行控制参数。实例结果表明,模型与算法的求解时间为9s,计算精度达到0.001%,具有很好的通用性和实用性。     

沾益区炎方乡来远银杏苗圃滴灌工程设计

云南省沾益区炎方乡来远银杏苗圃采用滴灌方式灌溉,设计灌溉面积180hm2,支管、毛管铺设是滴灌设计的核心内容.以项目区基本资料和灌溉制度为基础,通过水力计算来确定支管、毛管铺设参数.项目区分10组轮灌,灌水周期5d,灌水延续时间6h,净灌水定额18mm,毛灌水定额20mm.滴头流量2L/h,工作压力水头15m.最终:支管铺设长60m,间距60m,50孔,选用0.8MPa DN63PE100级管;毛管铺设长100m,间距1.2m,100孔,选用0.6MPaDN25PE100级管;选用16(0.15MPa)压力补偿滴头.     

小管出流灌溉技术的研究（Ⅱ）──系统的设计方法问题

小管出流灌溉系统的设计方法步骤与滴灌系统大致相同。但由于小管灌水器的出流量比滴头大得多，系统设计的许多问题又具有特殊性。本文论述了设计均匀度的确定，适宜毛管直径和长度的确定，以及田间管网水力学计算等问题。［关键词］     

小管出流灌溉技术的研究（Ⅱ）：系统的设计方法问题

小管出流灌溉系统的设计方法步骤与滴灌系统大致相同。但由于小管灌水器的出流量比滴头大得多，系统设计的许多问题又具有特殊性。本文论述了设计均匀度的确定，适宜毛管直径和长度的确定，以及田间管网水力学计算等问题。     

微灌系统毛管与微管灌水器的水力学计算及设计程序

本文根据管道水力学基本公式和设计新方法,推导出了微灌系统毛管与微管灌水器的水力学计算公式及计算步骤,并阐述了不同地形条件下毛管压力沿长度分布的不同情况。同时还编写了简易的实用设计程序,并示以算例。     

毛管调压设计方法的改进

在微灌系统设计中，当采用毛管进口安装调压管设计方法时，通常将一条支管上的毛管进口调压管长度分成若干等级。本文分析了调压管长度分级对灌水均匀度产生的影响，提出了改进毛管调压设计的方法。     

滴灌灌水小区优化设计的浅论及算例

滴灌工程建设规范规定,一条支管所控制的灌溉面积称为一个灌水小区,它是滴灌系统最基本的设计单元,在支管管径选择及压力均衡的验算方面起到十分重要的规范作用.为了满足系统各灌水小区压力均衡,在各支管入口设置压力调节阀,消除其余管线要求水头与水源设计水头之差,达到系统压力均衡,使系统流量偏率不大于20%.     

低压条件下滴灌灌水均匀度试验研究

低压滴灌毛管进口工作压力、铺设长度、地面坡度及毛管管径是影响滴灌灌水均匀度的重要参数。试验研究结果表明,低压条件下毛管进口压力的变化对灌水均匀度的影响并不明显;灌水均匀度随着毛管铺设长度的增大呈降低趋势,管径越小,降低越显著,但在一定管长范围内,毛管铺设长度对灌水均匀度的影响并不明显;逆坡情况下,灌水均匀度随着坡度的增大而减小,顺坡情况下,灌水均匀度随着坡度的增大呈先增大而后减小的趋势,在2‰的坡度时达到峰值;灌水均匀度随着管径的增大而增大,当管径增大到一定程度后,灌水均匀度随管径增大的幅度减缓。     

地下滴灌中毛管水力计算的数学模型与试验

为了研究地下滴灌毛管水力特性与水力计算方法,用较短毛管并通过毛管末端泄流的方式,在室内利用地下滴灌毛管水力要素试验测试系统,分别测试了2种滴灌管在轻黏土中毛管上每个滴头的流量和毛管首末两端的压力水头．结果表明：在灌水持续2min之后,地下滴灌毛管上各滴头流量均趋于恒定值;在稳定的压力水头差下,滴头流量沿程依次减少．根据毛管沿程压力变化规律,结合考虑土壤质地、土壤体积质量和初始含水率的地下滴灌滴头流量计算公式,提出了毛管水力计算数学模型．利用该模型计算的滴头流量值与其实测值之间的相对误差在1．0％左右;并计算出考虑毛管局部水头损失的加大系数约为1．20．将该模型推广应用于一般情况下的地下滴灌毛管水力计算,可求解均匀坡、均质土、均匀管径与滴头等间距时的地下滴灌毛管水力特征值．