枝状管网水力瞬变工况的试验与数值模拟

采用试验并结合特征线法(MOC)对带有一个分支管管网阀门关闭时产生的水锤压力及波动规律进行了研究,试验采用压力传感器监测水锤压力波动、角位移传感器测定阀门的关闭时间及关闭规律,结果表明:MOC方法能较好地预测管网阀门关闭产生的最大水锤压力值,管网监测点计算与试验值相对误差小于13％,但MOC方法计算所得压力波的衰减比较缓慢,而试验得到的压力波衰减很快,是由于在计算中使用的恒定流摩阻所致;在此基础上对5种阀门关闭方案产生的瞬变流动进行了数值计算,表明管路末端2个阀门同时关闭时管网中产生的水锤压力最大,在实际工程中应避免阀门同时关闭的操作;管网最大水锤压力随关阀时间的延长而减小,当阀门关闭时间一定时,采用曲线关闭规律产生的最大水锤压力比直线关闭规律产生的要小,而采用两阶段直线关闭规律产生的最大水锤压力压力小于线性关闭的,对于实际工况中的两阶段关闭应通过延长第一阶段关闭时间以减小最大水锤压力．     

沟灌条件下灌水沟入渗特性研究

为探明沟灌时灌水沟的水分入渗规律,从沟灌二维入渗过程、入渗湿润锋运移特性、累计入渗水量变化过程、土壤含水量分布等方面研究了沟灌的入渗特征及其影响,研究表明：灌水沟中水深、沟底宽、湿周对沟灌入渗过程均有明显影响。沟中水深增大,有利于加大侧向入渗,垂向入渗减少,而水深减小,会加大垂向入渗,增加深层渗漏。灌水沟底宽不影响灌水沟的侧向入渗,仅影响垂向入渗,底宽减小,垂向入渗深度相应减小,且土壤表面以下40 cm深以内水平向入渗深度平均值与最大垂向入渗深度的比值在沟底宽小时均大于沟底宽大时。合理的断面形式和大小有利于减小垂向入渗,加大水平侧向入渗,灌水沟断面形式为梯形断面时,宽深比近似为2效果最优。研究结果可为改进沟灌灌水技术提供参考。     

非稳定供水下喷灌机管道压强变化规律的试验研究

在日常使用中,有时喷灌机入口处的水源并不能保持稳定供水,导致其压强流量均存在一定的随机波动,对喷灌机的灌溉效果产生影响.为探究非稳定供水对于喷灌机内部压强分布的影响,主要针对喷灌机不同配置下其管道内的压强流量分布规律进行研究.当喷灌机静止的情况下,在喷灌机各处安装压强传感器实时监测压强变化,并对压强数据进行处理分析.结...     

渭北高原矮化红富士树干液流动态研究

利用热扩散茎流测定系统(TDP)对渭北高原矮化红富士树干液流进行长期定点定位观测,对苹果树开花期和新梢生长期的树干液流时空变化特征进行了分析,结果表明:晴天条件下,开花期表现为单峰曲线,日平均液流速率为 0.55 L·h-1,白天液流量占全天的86.84%;新梢生长期内表现为双峰曲线,日平均液流速率为1.16 L·h-1,白天液流量占全天的92.87%.阴天天气下呈多峰曲线.4、5、6月日平均液流量分别为2.40、3.17、3.95 mm.树干液流速率在树干东南和西南方向基本一致,北方向的树干液流速率较小,大约是前者的50%.     

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.     

黄土高原旱地果园土壤水分管理研究

在黄土高原中、南部的延安宝塔区和淳化县,测定了旱地果园土壤储水量,测定结果表明:在苹果生育期,以60%田间持水量作为水分亏缺的标准,不同月份土壤储水量变幅很大,均出现不同程度的亏缺,需要补水才能满足苹果的正常生长要求。进行苹果需水规律试验和品质测定表明,在该地区优质苹果生产需水量为600mm左右。通过有限灌水技术试验证实,穴灌的净增值率高达58.7%。     

榆林风沙区乔灌木树种适宜性评价

通过对榆林风沙区立地条件、乔灌木造林密度以及树木生长状况调查分析,应用灰色关联分析法对该地区乔木和灌木适宜性进行评价,评价结果为:乔木适宜性由大到小的顺序为合作杨(Populus×Xiaozhuanica)、小叶杨(P simonyi)、油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platy-cladus orientalis)、樟子松(P.sylvestris var.mogolica);灌木适宜性顺序为花棒(Hedysarum scopa-rium)、沙柳(Salix cheilophila     

基于弹道理论有风条件下折射式喷头喷灌均匀度研究

为计算有风条件下折射式喷头水量分布及喷灌均匀度,以弹道轨迹理论为基础,依据风速分布模型,建立有风条件下折射式单喷头水量分布计算方法,采用该方法模拟出有风条件下Nelson D3000型喷头倒挂安装方式下水量分布特性,通过与实测资料进行对比,验证了模拟具有较高的准确度,可应用于有风条件下折射式喷头水量分布计算。在此基础上,选用4.76 mm(24号)喷嘴直径,模拟出不工况下单喷头水量分布,计算出组合情况下喷灌均匀度,分析了风速、风向、喷头间距、工作压力和安装高度5种因素对喷灌均匀度的影响,并对蒸发漂移损失进行了分析。结果表明:95%的置信区间下,喷头布置间距对喷灌均匀度的影响最显著,其次是安装高度和喷头工作压力,风速和风向对喷灌均匀度影响不显著。风速、喷头工作压力和安装高度都会对蒸发漂移损失产生影响,其中工作压力影响最大。当选用Nelson D3000型喷头在风速小于6 m/s的环境下喷灌时,应将喷头安装间距固定在2.13~3.04 m范围内。另外,该安装间距范围内,喷头安装高度和喷灌压力增大后,喷灌均匀度增大的效果不明显,因此应采用低压喷灌以降低喷灌系统运行成本;考虑到较高的喷头安装高度会产生较大的蒸发漂移损失,喷灌时还应适当降低喷头安装高度,以提高喷灌水分利用率。     

不同动态水压模式下迷宫流道内颗粒物运动特性研究

采用PTV技术,观测三角函数、三角、台阶、矩形波形动态水压模式下迷宫流道内颗粒物的运动情况,分析不同动态水压模式下迷宫流道内单个颗粒物运动轨迹、运动速度及流体流场,揭示动态水压抗堵塞机理。结果表明:相对于三角、台阶及矩形波形动态水压模式,三角函数波形动态水压模式下颗粒物滞留滞止区内的时间最短,颗粒物的沉积概率最小,水流对颗粒物的输移能力最大;三角函数波形动态水压模式下流道内产生的水流波动效应不断冲击流道滞止区内存在的低速漩涡,加剧了滞止区水流紊动,进入滞止区的颗粒物随水流不断运动,并对滞留甚至沉积在滞止区内的颗粒物发生强烈冲击,使得颗粒物离底悬浮,返回主流区,并迅速通过流道,增大了水流对颗粒物的输移能力,增强了流道的抗堵塞性能。     

涌泉根灌对山地红枣产量与品质的影响

为探讨涌泉根灌灌水方式对红枣产量和品质的影响,采用8 a生枣树,设涌泉根灌、滴灌、管灌3种方式和每株灌水20、80、160 L 3个灌水定额,测定了红枣的产量、可溶性糖、可溶性固形物及维生素C质量分数等品质指标。结果表明,涌泉根灌和滴灌在不影响红枣可溶性固形物、可溶性糖和含水率的情况下,灌水定额每株80 L较20 L、160 L提高红枣维生素C质量分数。灌水定额每株80 L时,涌泉根灌和滴灌较管灌显著提高红枣可溶性糖质量分数,但对其他品质指标无显著影响。灌水定额相同时,与管灌相比,涌泉根灌与滴灌显著提高红枣产量。在涌泉根灌和滴灌条件下,随灌水定额增加,初期产量增大,从每株80 L到160 L产量有降低趋势。表明涌泉根灌在不影响红枣品质的前提下,与滴灌的增产效果相近,是一种可行的灌水新技术。