大田棉花自压软管灌溉技术试验研究

针对目前新疆地区大力发展的棉花膜下软管灌技术,在塔里木盆地阿瓦提丰收灌区进行了田间对比试验研究。结果表明,毛管布置方式一膜三管在灌水均匀度、棉花产量等方面都优于一膜二管的布置方式;膜下软管灌棉花生育期内适宜灌溉定额为3600~4200 m3/hm2,灌水次数为10次;膜下软管灌技术灌水均匀,是一项较好的灌水技术。     

微灌毛管环状和树状布置对灌水均匀性的影响

为了提高微灌灌水质量,通过试验分别研究了毛管进口压力、长度、管径和滴头流量对毛管环状管网和树状管网灌水均匀度及其流量偏差率的影响。结果表明:两种管网结构下灌水均匀度均随毛管进口压力和毛管管径的增大而增大,随毛管长度和滴头流量的增大而减小,且相同条件下环状管网的灌水均匀度比树状管网高1%～2%;本试验条件下环状管网流量偏差率基本保持在20%以内,而树状管网流量偏差率则大于20%;环状管网灌水均匀度、流量偏差率随各因素变化的幅度小于树状管网。通过方差分析可得,毛管管径对两种管网灌水均匀度、流量偏差率影响均显著,滴头流量仅对树状管网灌水均匀度影响显著。所以,在微灌工程设计中可考虑采用毛管管网环状布置形式。     

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。     

低压滴灌灌水均匀性研究

灌水均匀度是衡量滴灌系统灌水质量和水力设计的重要指标,为探究低压条件下提高灌水均匀度的方法,试验以压力补偿内镶式滴灌带和压力补偿圆柱式滴灌管为材料,测定不同毛管入口压力、敷设长度、灌水器间距的滴头流量分布及灌水均匀度。结果表明,在低压条件下,滴灌灌水均匀度随毛管入口压力的增大及敷设长度的减小而提高,随灌水器间距的增大而缓慢降低,其中毛管敷设长度影响最大,毛管类型次之,灌水器间距最小,当两种滴灌毛管入口压力在2~5 m时,灌水均匀度均高于85%,且随入口压力的减小而缓慢降低,入口压力在0.5~2 m时,灌水均匀度显著降低,压力补偿内镶式滴灌带灌水均匀度低于80%,但压力补偿圆柱式滴灌管灌水均匀度仍高于80%;当两种滴灌毛管敷设长度在40~70 m时,灌水均匀度均高于85%,且随敷设长度的增大而缓慢降低,敷设长度在70~90 m时,灌水均匀度显著降低,当压力补偿内镶式滴灌带和压力补偿圆柱式滴灌管的敷设长度分别大于75、85 m时,灌水均匀度均低于80%。因此,为满足工程设计对滴灌灌水均匀度不低于80%的要求,压力补偿内镶式滴灌带入口压力不低于2 m、敷设长度控制在75 m以内,压力补偿圆柱式滴灌管入口压力不低于0.5 m、敷设长度控制在85 m以内;为有效降低工程投资,工程设计可适当增大滴灌毛管灌水器间距。     

含沙水滴灌条件下灌水器抗堵塞试验研究

对4种不同滴灌管(带)在含沙水滴灌条件下灌水器的出流量变化及淤积堵塞情况进行了田间试验研究。经过多次灌水试验,结果表明,4种滴灌管(带)灌水器出流量均随灌水次数的增加和距离毛管进水口长度的增加呈减小趋势,最后完全堵塞的灌水器均发生在毛管的末端;在相同水质和灌水压力下,大流量灌水器抗堵塞性能较好,即大流道灌水器的抗堵塞性能优于小流道灌水器;随着灌水次数的增加在滴灌管(带)的管腔内有细小泥沙淤积,小流量滴灌管(带)在70～80 m处泥沙淤积量骤然增加,大流量滴灌管(带)在80～90 m处骤然增加,管内泥沙的沉积大大增加了灌水器的堵塞几率,因此定期对滴灌带进行冲洗可以有效减小堵塞。     

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。     

射流脉冲三通毛管灌水均匀性试验研究

为了提高低压滴灌系统灌水均匀性,基于附壁与切换原理发明了射流脉冲三通发生器,试验研究了不同压力工况下脉冲频率、脉冲振幅2种因素对灌水均匀系数、流量偏差率的影响,并分析了脉冲条件下毛管铺设长度和进口压力对灌水均匀性的影响.结果表明:在毛管铺设长度相同时,不同低压下射流脉冲三通灌水均匀系数的平均值比普通三通提高了0.65%,流量偏差率明显低于普通三通,平均降幅为3.62%;低压条件下产生脉冲频率高于200次/min,脉冲振幅高于2.5 m;相同压力条件下,灌水均匀系数随毛管铺设长度的增大而降低,流量偏差率随毛管铺设长度的增大而显著增大;毛管铺设长度相同时,灌水器流量随进口压力增大而增大,进口流量也会随之增大.     

玉米地下滴灌适宜的毛管铺设参数及灌水定额研究

通过土箱试验,研究不同土壤质地条件下毛管铺设参数(滴头流量、埋深)和灌水定额对地下滴灌湿润半径(滴头到最远湿润边缘的距离)的影响规律,结合内蒙古中部地区玉米常见的种植行距,分析在不同土壤条件下玉米地下滴灌适宜的毛管铺设参数和灌水定额。结果表明:按显著性水平0.05检验,土壤质地和灌水定额均对土壤湿润半径影响显著,而滴头流量和埋深对湿润半径影响不显著。玉米地下滴灌适宜的毛管埋深为25～35 cm,宜采用少量多次的灌溉方式,黏壤土和壤土适宜的灌水定额约为22.5 mm,毛管铺设间距黏壤土为90～100 cm、壤土为90～110 cm;沙壤土适宜的灌水定额15.0～22.5 mm,毛管铺设间距90 cm左右。     

微灌自压软管毛管单双向供水下均匀度的研究

自压软管微灌技术是一种较实用的节水节能的灌溉技术,在干旱和半干旱地区得到了迅速推广。在分析单向供水下毛管的水力性能和灌水均匀度的基础上,给出了双向供水下毛管灌水均匀度的研究方法,得出结论同等条件下毛管采用双向供水的灌水均匀度比单向供水高,在典型坡度i=-0.1%、0%、0.1%的条件下,毛管采用双向铺设灌水均匀度比较稳定,一般可铺设60 m,最长可铺设70 m。     

河西内陆灌区膜上灌节水增产技术

膜上灌是一种新型地面灌溉技术,具有节水和增产的双重效应.为此,在河西内陆灌区对春小麦和玉米进行了平铺打埂膜上灌水技术试验研究,以期为膜上灌技术的大面积推广应用提供技术指导和理论依据.通过试验,得出膜上灌春小麦和玉米的地膜覆盖技术要点、灌水技术要点和全生育期适宜灌水量.其中,膜上灌春小麦在全生育期内进行4次灌溉,膜上灌玉米全生育期内进行5次灌溉.同时,也得出了不同作物各生长期的灌水定额.     

毛管间距对膜下滴灌棉花根系及植株生长的影响

在大田膜下滴灌条件下,对毛管间距影响棉花根系分布及植株生长的特点进行了试验研究。试验中滴灌毛管布置间距分别为130、90 cm;观测了棉花不同生育阶段的根系分布及单株株高、叶面积。试验结果表明,毛管间距大,导致灌水量也大,土壤易出现深层渗漏,而且土壤水分水平分布均匀性差,造成内、外行棉花长势不均匀,棉花根茎小,根长密度水平方向呈单峰抛物线分布,垂直方向14~28 cm土层处根长密度最大;而毛管间距小,土壤水分水平分布均匀,内、外行棉花长势均匀,棉花根茎大,根长密度水平方向呈双峰抛物线分布,垂直方向0~14 cm土层处根长密度最大。但2种毛管布置间距的棉花根系生长过程、株高及叶面积生长过程均符合相同的规律。试验结果为滴灌技术设计中选定土壤湿润比和毛管间距提供参考。     

徽灌自压软管毛管单双向供水下均匀度的研究

自压软管微灌技术是一种较实用的节水节能的灌溉技术,在干旱和半干旱地区得到了迅速推广.在分析单向供水下毛管的水力性能和灌水均匀度的基础上,给出了双向供水下毛管灌水均匀度的研究方法,得出结论同等条件下毛管采用双向供水的灌水均匀度比单向供水高,在典型坡度i=-0.1%、0%、0.1%的条件下,毛管采用双向铺设灌水均匀度比较稳定,一般可铺设60 m,最长可铺设70 m.     

基于灌水小区的射流三通灌水均匀度试验研究

为探究支、毛管射流三通组合的水力特性,用支管射流三通、普通支管三通与毛管射流三通、普通毛管三通组成了4组灌水小区,对不同总进口压力水头(9.5、12、14、15.5 m水头)和不同滴灌带长度(60、70、80 m)下的射流三通组合进行水力性能研究。试验结果表明:总进口压力相同时,连接射流三通的滴灌灌水器的平均流量要小于普通三通;进口压力和滴灌带长度相同时,Ⅰ号灌水小区灌水均匀度最高,Ⅳ号灌水小区灌水均匀度最低,且Ⅰ号灌水小区灌水均匀系数比Ⅳ号提高了2.56%～3.32%,流量偏差率降低了5.06%～8.20%;滴灌带长度相同时,4种灌水小区灌水均匀系数随进口压力的增大整体呈上升趋势;进口压力相同时,灌水均匀系数随滴灌带长度的增加而减小。该研究结果为新型灌水小区的开发与应用提供理论基础。     

膜下滴灌对温室草莓土壤温度影响

根区温度是影响作物生长发育的重要因素,本试验以草莓为对象,设置地膜、灌水量、施氮量3种影响因素,研究不同处理下的土壤温度变化规律。试验表明:同一颜色覆膜相同灌水水平下,高施氮处理有效提升土壤温度;同一颜色覆膜相同施氮水平下,中灌水处理有利于土壤温度提升;黑色地膜覆盖下土壤温度高于红色地膜。因此黑色地膜覆盖下灌水定额8.5mm,施氮量21.84kg/hm2处理土壤温度较高,平均达18.37℃(15cm)。     

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。     

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…     

水分亏缺条件下毛管埋深对番茄生长、产量及品质的影响

通过番茄滴灌试验,研究不同水分亏缺条件下毛管埋深对番茄植株生长、果实形态、产量与品质的影响。结果表明:毛管埋深对日光温室番茄产量、灌水量有显著影响(p0.05),对灌溉水利用效率和品质无显著影响(p0.05);毛管埋深为20 cm时,番茄植株生长速度较快,果实横茎较大。轻度与中轻度水分亏缺灌水条件下,毛管埋深为20 cm可显著减小C级(番茄直径D6.5 cm)果实比例29.2%,分别提高A级(D≥7.5 cm)与B级(6.5 cm≤D7.5 cm)果实比例16.6%、2.0%。番茄产量、灌水量随毛管埋深增加呈先增后减趋势,毛管埋深为20 cm时,番茄产量最高,达到66.44 t/hm~2。番茄产量和灌溉水利用效率随灌水下限增加而显著降低(p0.01),可通过不同毛管埋深与灌水下限组合,显著降低番茄灌水量,提高产量和水分利用效率。综合考虑,毛管埋深20 cm,灌水下限为田间持水量的60%处理组合为关中地区日光温室适宜的滴灌灌溉方式。     

地下滴灌对草坪土壤水分及根系分布的影响

以滴头、滴灌毛管二种地下滴灌灌水器为研究对象,通过田间对比试验,探讨了地下滴灌条件下的土壤含水率、草坪根系空间分布规律。结果表明,滴灌毛管在水平方向的土壤含水率差异显著,而滴头在垂直方向的土壤含水率差异显著。说明以滴头灌溉水平方向土壤含水率水平方向分布偏差小、灌溉均匀性高,而滴灌毛管则适合深层灌溉。在此基础上,结合草坪根系空间分布规律,初步确定了在滴头、滴灌毛管2种灌水器中,滴头灌溉更适合城市绿地草坪,也为草坪地下滴灌技术应用提供了参考依据。     

玉米地下滴灌适宜出苗灌水定额试验研究

为探索解决地下滴灌玉米出苗难的问题,通过土箱试验,对内蒙古自治区具有典型代表性的3种土壤,开展了毛管铺设参数(滴头流量、埋深)和灌水定额对地下滴灌湿润半径的影响规律试验,结合玉米播种深度、水分向上及向下运移的距离及种子周围土壤含水量,研究了玉米适宜出苗灌水定额,以提高出苗率,指导实际生产.结果表明:按显著性水平0.05检验,土壤类型和灌水定额均对土壤湿润半径影响具有统计学意义,而滴头流量和埋深对湿润半径影响不具有统计学意义.在黏壤土中,玉米出苗灌水定额37.5~52.5 mm基本可满足毛管埋深25~35 cm的出苗要求;在壤土中,玉米出苗灌水定额37.5 mm左右基本可满足毛管埋深25~30 cm的出苗要求,灌水定额52.5 mm左右基本可满足埋深30~35 cm的出苗要求;在砂壤土中,灌水定额22.5~37.5 mm基本可满足毛管埋深约25 cm的玉米出苗要求,灌水定额52.5 mm基本可满足毛管埋深25~35 cm的玉米出苗要求.     

膜上灌作物需水量和地膜覆盖效应试验研究

1998年和1999年在新疆自治区乌兰乌苏农业气象实验站内进行了膜上灌条件下的覆膜棉花和玉米的需水及地膜覆盖效应的试验研究。结果表明地膜覆盖具有明显的增温保墒效应，在苗期增温效应龙为显著，覆膜农田地表下5cm、10cm、15cm、20cm和25cm在8：00、14：00和20：00等3个时刻，苗期平均产地温比露地棉田分别高5.7℃、3.3℃、3.5℃、1.5℃和1.2℃。同一灌水下限条件下，在整个生育期内覆膜棉花、玉米耗水较未覆膜棉花、玉米分别减少水分蒸发损失73.6mm和60.1mm。在当地气候条件、土壤质地和作物栽培方式下覆膜棉花、玉米在全生育期内分别耗水374.5mm和374.81mm，平均耗水强度为2.26mm/d和2.97mm/d。