滴灌灌水小区水力特性分析与灌水器性能试验研究

发布时间：2020-05-20 20:48

【摘要】：我国水资源紧缺，工业用水和生活用水不断挤压农业用水，如何利用有限的农业水资源来保证粮食安全是一个巨大的挑战。发展节水农业提高水利用效率是必然选择。滴灌是节水灌溉技术中最高效的技术之一，近年来，低压滴灌由于节能的特点成为一个研究的热点。本文选取了滴灌系统中的基本单元——灌水小区作为分析的对象，研究滴头在低压条件下的出流及其制造偏差表征值，选取了几种常用的滴灌带进行水力性能的试验研究，提出滴灌带折叠式铺设方法，在试验研究的基础上对滴头流量公式、滴灌带的水力性能以及滴灌带折叠式铺设的水力性能进行了分析。得出如下结论： （1）随着工作压力的降低，滴头的制造偏差呈现逐渐增大的趋势。考虑到滴头流量在低压条件下受制造偏差的影响更大，本文推导了考虑滴头制造偏差的流量公式。额定压力为常压（10m）的滴灌带应用在低压范围内时，采用低压范围（5m)拟合的考虑滴头制造偏差的滴头流量公式可反映出制造偏差对滴头流量的影响，且使得计算值与实测值更吻合。 （2）同一铺设长度下的不同滴灌带，额定流量越大，滴头孔距越小，产生的沿程摩阻损失就越大。勃拉休斯公式以及微灌规范推荐公式在滴灌带长度小于200m时能较好地反映出滴灌带的沿程摩阻损失情况。然而，随着滴灌带铺设长度的增加，沿程摩阻损失公式的计算值与与实测值存在较大的偏差。 （3）滴灌带的均匀度受其铺设长度、入口压力以及铺设坡度的影响。随着滴灌带铺设长度的增加，滴灌带的均匀度逐渐降低。试验表明，随着入口压力的降低，滴灌带的均匀度也逐渐降低，而且在低压范围内，，降低压力会导致更大的均匀度变化。当滴灌带的入口在额定压力（10m）附近时，地形变化（0~-1%坡度）对其均匀度影响不大。但滴灌带入口压力在低压范围（5~2m）时，均匀度会随着逆坡铺设而明显降低。 （4）理论分析表明，滴灌带折叠式铺设能在同一入口压力条件下提高滴灌带的平均流量，但没能提高滴灌带的均匀度。试验结果表明，滴灌带折叠式铺设时，在同等压力条件下，滴灌带折叠式铺设的滴头出流量相比滴灌带单根铺设时的滴头流量要大，但并非是2倍的关系，随着滴灌带入口压力降低，增加的幅度也会减小。折叠式铺设滴灌带的均匀度维持在单根滴灌带铺设时表现出来的水平。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S275.6

【参考文献】

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本文编号：2673182