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     

考虑薄膜积灰的日光温室前屋面采光效率模型构建及应用

为确定自然环境下日光温室前屋面的采光效率,通过实测数据获得杨凌地区冬季长时间无雨状态下棚膜表面的灰尘积累分布情况以及不同太阳入射角及积灰程度下的棚膜透光率,构建了积灰分布模型及棚膜透光率衰减模型,在此基础上结合太阳入射角计算模型,采用MATLAB作为开发工具编写日光温室前屋面透光率的计算程序。通过输入温室地理坐标、日期时间、采光面曲线形状、朝向、棚膜材料种类,模拟出采光面上的透光率,并在杨凌地区对模型进行验证与应用。结果表明:同时考虑灰尘和太阳入射角的影响,建立的透光率模型与实测值的模拟精度较高,3个测点的模型计算值与实测值平均绝对误差分别为0.90%、2.13%和2.02%;以杨凌冬至日高采光效率为设计目标,将距温室前屋面底端0.8 m处的点作为控制点,确定2种曲线形状的温室,其前屋面控制点高度分别为0.6和0.8 m;朝向为南偏西5°时,在冬至日正午前后2h内,采光面的太阳入射角处于合理采光角范围内,采光效率较高;在弱光低温的冬季,为保障温室内较高的光照强度,建议选用的前屋面覆盖材料为白色PO膜。该研究可为日光温室棚膜表面采光效率的计算及采光面结构的设计优化提供依据。     

黄土丘陵沟壑区三种不同植被土壤水分动态及蒸散耗水规律研究

通过连续5a定点观测流域土壤水分、气象要素等资料,利用水量供耗平衡原理,分析了该区域3种不同植被类型阶段储水量、耗水量和耗水规律.结果表明:天然次生林年耗水量最少,为487.8 mm,玉米次之,为519.65mm;苹果最大,为540.7 mm;从不同类型土壤储水量分析表明:在阴坡生长的天然次生林处于充分供水状态,年耗水量稳定在500 mm左右;而玉米和苹果树全生育期内大部分月份都处在土壤水分亏缺状态,耗水量年变差较大,其年最大耗水量之差分别达240 mm和140.7 mm,当作物在土壤水分亏缺状态下生长时耗水量较小;年耗水量与当年降雨量关系不显著,而与降雨时间分布较为密切.     

基于弹道理论坡地喷灌水量分布模拟及均匀度计算

为解决坡地喷灌水量分布实测困难的问题,该文基于弹道轨迹方程,考虑水滴运动蒸发,通过三维坐标系降维转化,计算坡地喷灌水滴空间运动轨迹,以平地实测水量分布为基础,根据水量平衡原理,建立坡地喷灌水量分布计算模型。结果表明,实测与模拟的水量分布、射程的相对误差小于9%和5.04%,说明建立的模型能够准确反映坡地喷灌水量分布规律,具有一定的可靠性,可应用于坡地喷灌系统设计。以雨鸟LF1200喷头为研究对象,应用模型重点分析地形坡度、喷头布置方式、间距和工作压力等因素对喷灌均匀度的影响,结果表明,在95%的置信度下,地形坡度、喷头工作压力、布置方式和间距对喷灌均匀度的影响均呈显著水平,其中喷头工作压力影响最大,布置方式和喷头间距影响次之,地形坡度影响最小,且在一定坡度范围内,地形坡度对喷灌均匀度的影响远小于工作压力、喷头布置方式和间距。在坡地喷灌系统设计时,如果选用雨鸟LF1200喷头,须保证喷头在正常工作压力下运行,不宜低压作业,应优先考虑方形布置,在兼顾系统成本和喷灌质量时,建议喷头间距宜为其平地射程的0.8倍,且喷头不宜在15°以上的坡地作业。研究可为坡地喷灌系统规划设计提供参考。