新型灌排两用管的应用技术研究

发布时间：2020-07-10 07:38

【摘要】：本论文以新型灌排管为主要研究对象,通过土壤箱模拟灌水试验、田间灌溉试验、屋顶绿化灌溉试验和园艺架灌溉试验对其在不同应用领域的灌溉技术参数进行了探究,以期为新型灌排管在不同领域的应用提供参考;通过田间模拟排水排盐试验对其排水技术参数及排水排盐效果进行了探究,以期为其在暗管排水工程中的应用提供理论依据。主要研究结论如下:(1)土壤箱模拟灌水试验中,采用0.5-0.6m水头灌水,渗水速率随灌水历时呈先逐渐减小后趋于稳定的趋势。0-80cm土层湿润锋水平运移距离约70cm;据此布管间距只能在1.5m左右,较小,不经济,下一步需要继续开展不同供水压力的试验,以确定适宜的灌溉水头和布管间距。距管水平距离0-20cm区域,土壤含水量均大于18%;距管水平距离25-30cm区域,土壤水分含量基本达到16.5%;距管水平距离30-35cm区域,土壤含水量基本达到15%。待土壤水分再分布结束后,土壤含水量均匀度为79.3%,符合节水灌溉要求。(2)田间灌溉试验中,灌水历时5h后,0.5m和1.0m水头处理水分横向运移约0.5m;灌水历时10h后,1.0m水头处理水分横向运移约1.0m,0.5m水头处理水分横向运移约0.75m;灌后1天,横向运移距离未发生明显变化。1.0m水头处理的土壤含水量整体上大于0.5m水头处理。不同灌水历时,0.5m和1.0m水头处理的土壤含水量纵向均匀度均大于90%,横向均匀度均大于85%,均符合节水灌溉的均匀度要求,说明压力水头对新型灌排管灌水均匀度影响不大。渗水速率随着距进水口距离的增大逐渐变小,随灌溉水头的增大而逐渐增大。0.5m水头处理,0-30m管段的渗水速率差异较小,均显著大于30-40m管段;1.0m水头处理,各管段渗水速率差异较小。建议田间灌溉1.0m水头为宜,一次灌水时间10h左右为宜,埋设间距1.5-2.0m为宜,最大埋设管长约40m,具体根据实地情况合理安排。新型灌排管长期田间地埋灌水,若不采取任何防淤堵措施淤堵情况比较严重。埋设暗管时敷设外包滤料,可以有效地防止土粒及其他杂质随水流进入渗灌管,从而减少管道堵塞。(3)采用新型灌排管进行屋顶绿化灌溉,建议0.5-0.6m水头为宜,暗管埋设间距3.0m为宜,实际应用中,根据屋顶的坡度,灌溉面积等进行合理选择。一次灌水时长2h为宜,实际灌溉中,根据植被类型、基质层厚度及当地气候条件等影响因素,合理制定灌溉制度。(4)园艺架灌溉试验中,持续灌水5h可以完全浸透130cm厚干燥基质层。基质蒸发速率与气温呈正相关,与基质初始含水量基本不相关。4-5天的间隔可作为灌水周期参考。实际灌溉周期的制定,不能等基质干燥后,再进行灌水,应该进一步进行试验,找到较适宜的基质最低含水量才是关键。初步试验结果表明,为减少水分蒸发,可在表层基质落干后开始灌溉,灌溉时间控制在1.5-2.0h,可完成灌溉。(5)田间模拟排水排盐试验中,随着新型灌排管埋深的增大,排水速率和排水历时均逐渐增大,进而总排水量也随之增大。总排水量与排水历时存在较好的相关性,可以拟合总排水量预测曲线。绘制拟合度较高的曲线要注意试验条件允许范围内,尽量采集较多的累积排水量实测值,在试验设计中注意采集数据时间的均匀性。暗管埋深1.0m条件下,新型灌排管排水横向最大影响范围在13-15m之间,10m内影响较为明显。暗管埋深1.0m条件下,建议铺管间距20m为宜。初步验证新型灌排管排盐效果良好,排盐速率与排水速率基本呈正相关。暗管排水过程中存在NO3-N和NH4-N流失的现象,NO3-N流失速率与排水速率呈显著正相关,NH4-N流失速率与排水速率基本不相关。
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S275

【参考文献】