水肥一体化微喷带灌溉施肥均匀度影响因素
发布时间：2022-01-24 01:49
微喷带通过在薄壁塑料软管壁上的孔群进行喷水灌溉,具有成本低,喷洒时流量大、抗堵塞性良好、易于田间铺设收取、维护保养方便等优点,可进行水肥一体化,减少水分肥料浪费,应用前景广阔。微喷带的水力性能及水量分布均匀性是影响水肥一体灌溉施肥均匀度的重要因素,但目前研究还不深入。本文通过水肥一体下微喷带灌溉施肥的均匀度及水力性能的试验,结合水力学基础理论与试验结果分析了微喷带水力性能及水量分布均匀性等的影响因素,进一步提出微喷带较适宜的田间灌溉运行参数。得出以下主要结论:（1）不同类型微喷带的压力流量关系符合幂函数关系。微喷带单位长度的出流量随着首部工作压力的增大而增大,相同压力下,微喷带出流量随管径的增加而增加,但流量增大幅度减缓,Ф32和Ф40的差值相对于Ф28和Ф32较小。微喷带属于沿程泄流管道,沿程压力受水头损失影响不断降低,影响微喷带水量分布均匀度。水头损失与首部工作压力、微喷带铺设长度及管径相关,随着田间微喷带的布设长度的增加,首末压差不断增大。在微喷带田间应用中,应根据微喷带结构形式确定最适宜的铺设长度与首部压力。（2）对不同管径的微喷带水量分布试验发现,管径越大,单孔水量分布的参数...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章试验装置与设计方法92.2试验设计与方法2.2.1微喷带水力性能与压力分布影响试验试验装置见图2-2，测试压力流量关系及沿程压力分布情况。流量值可以通过便携式超声波流量计或水表读出，工作压力值通过精密压力表显示读出。调节首部闸阀开度改变微喷带首部工作压力，设置不同的首部工作压力值。微喷带平稳放置、无弯曲，首端设置压力表，由微喷带的首部到尾部每隔5m设置一压力测试点，试验微喷带的长度为20m，共设置5个测试点。打开闸阀开关，根据试验微喷带的水力性能及适宜的工作压力范围，微喷带沿程压力分布试验首端压力在20kPa-40kPa的范围内共设置5组压力条件，每组试验重复3次；压力流量关系试验微喷带首端压力在10kPa-70kPa的范围内每隔10kPa设置一首部压力值。每次试验在工作压力稳定3min后开始，记录测量点的压力值及便携式超声波流量计读数，测量误差应不大于2%，若超过此误差值对该压力点重新进行测量。图2-2微喷带水力性能试验装置示意图Fig.2-2schematicdiagramofhydraulicperformancetestdeviceofmicrospraybelt2.2.2微喷带单孔水量分布特性试验单孔水量分布试验以喷射角度、工作压力以及微喷带结构类型为因素，研究喷射角度、压力与射程、湿润区面积、干燥区宽度的关系。单孔水量分布试验时，调整阀门，改变不同的微喷带首部工作压力，微喷带长度为2m，取0.6m位置处的一个孔作为测量孔，其余位置用塑料布进行遮挡，所有出水孔均正常出水，喷孔正前方摆放0.7m*3m的水写布（水写布上打适量小孔以使喷射水流不至于汇集）使喷洒在水写布水滴显现湿润区。使用量角尺量取喷射角度（与水平面夹角），卷尺测取单孔水量分布参数：射程，湿润区面积，干燥区宽度等。试验管道布置同水力性能试验布置。喷射角度为水流出射方向与水平?
西北农林科技大学硕士学位论文10构形式，所以多孔组合喷水均匀性的影响因素有孔数、喷孔直径、孔组间距、布孔方式、工作压力以及风速风向等。试验主要采用雨量筒法测定不同规格微喷带、不同工作压力以及大田试验条件下多孔组合喷水水量分布均匀性。喷灌的均匀度由水量分布均匀系数Cu表示：（2-1）式中：h-灌水强度，mm/h；n-有效喷洒区域内雨量筒个数；q-收集的水量。（1）不同规格微喷带多孔喷水均匀性室内试验微喷带水平放置、无弯曲，试验长度为3m，垂直于微喷带方向摆放水量分布测试装置，自制水量分布测量装置由3个1m×1m试验台与量筒构成（每个试验台划分为5×5共25个小格，每个小格20cm×20cm，放置一个量筒，如图2），量筒口径为11cm高度为14.5cm，将塑料布放置在试验台格子顶部，在每个量筒上的塑料布对应量筒中心的位置剪开10cm的十字形孔，并留取一定的凸陷以便喷射水流汇集流入对应位置的量筒内部。打开水源，改变阀门的开度设置合适范围内的水压，首端压力值从20kPa-40kPa、每4kPa设置一工作压力值，共5组首端压力条件，每组试验重复3次。每次试验开始前先对微喷带使用塑料布进行遮挡，待压力稳定后3min后，移开塑料布进行收集水量。微喷带稳定喷水十分钟后，关闭压力泵，按照雨量筒编号使用电子台秤（量程3000g，精度0.01g）依次称量雨量筒内的水量，记录每个压力值下雨量筒中的水量。图2-3微喷带水量分布特性试验装置示意图Fig.2-3schematicdiagramofwaterdistributioncharacteristicstestdeviceofmicrospraybelt%1001%10011i1i1i1ininininiqqqhhhCu
【参考文献】：
期刊论文
[1]微喷水肥一体化对冬小麦产量和水分利用效率的影响[J]. 李金鹏,宋文越,姚春生,周晓楠,张震,王志敏,张英华. 中国农业大学学报. 2020(03)
[2]不同坡度条件下薄壁型微喷带铺设长度优化分析[J]. 王金毅,杨路华,苟万里,邸志刚,董艳慧. 节水灌溉. 2020(01)
[3]薄壁微喷带组合均匀度及铺设间距试验研究[J]. 王金毅,杨路华,苟万里,邸志刚. 灌溉排水学报. 2020(02)
[4]浅谈微喷灌溉技术在蔬菜种植上的应用[J]. 秦烨. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2020(01)
[5]微喷带雷诺数与沿程水头损失试验研究[J]. 吴西杰,蒋冠宇,陈弘. 南方农机. 2019(21)
[6]微喷带水力特性的试验分析研究[J]. 吴西杰,金龙鹏,王政,陈弘. 南方农机. 2019(19)
[7]微喷带流态试验研究[J]. 吴西杰,祁晓暄,郭梦玥,陈弘. 南方农机. 2019(17)
[8]组合方式对喷灌均匀度的影响研究[J]. 孙丰刚,谢高畅,彭志颖,姬广淼,周筑南,兰鹏. 灌溉排水学报. 2019(06)
[9]小麦宽苗带种植模式下微喷灌管网布置优化[J]. 杨坤,李扬,刘林,刘雪美,苑进. 中国农机化学报. 2019(06)
[10]薄壁微喷带沿程水头损失试验研究[J]. 苟万里,杨路华,邸志刚,王金毅. 灌溉排水学报. 2019(05)
博士论文
[1]移动式喷灌机折射式喷头水量及动能分布规律研究[D]. 巩兴晖.西北农林科技大学 2015
硕士论文
[1]甘肃河西春小麦微喷带灌溉制度研究[D]. 赵祥.西北农林科技大学 2019
[2]轻小型喷灌机组水肥均匀性影响因素试验研究[D]. 易萌.江苏大学 2019
[3]旋转驱动射流喷头水力性能及水滴破碎特性研究[D]. 胡广.江苏大学 2019
[4]基于水量分布函数的喷灌组合均匀度研究[D]. 徐露.华北水利水电大学 2019
[5]微喷带灌溉条件下施氮量对小麦光合特性和氮素利用特性的影响[D]. 王昌秀.山东农业大学 2018
[6]大田微喷灌水肥一体化技术研究与设备研制[D]. 郝明.山东农业大学 2018
[7]微喷水肥一体化对土壤水氮分布及水氮利用效率的影响[D]. 毛平平.山西师范大学 2017
[8]大田水肥一体化微喷灌系统优化与试验研究[D]. 王凯.山东农业大学 2017
[9]滴灌系统压差式施肥装置性能及施肥均匀性研究[D]. 杨欣.西北农林科技大学 2017
[10]不同微喷带布置间距与灌水量对冬小麦的影响[D]. 徐袁博.西北农林科技大学 2017
本文编号：3605593
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第二章试验装置与设计方法92.2试验设计与方法2.2.1微喷带水力性能与压力分布影响试验试验装置见图2-2，测试压力流量关系及沿程压力分布情况。流量值可以通过便携式超声波流量计或水表读出，工作压力值通过精密压力表显示读出。调节首部闸阀开度改变微喷带首部工作压力，设置不同的首部工作压力值。微喷带平稳放置、无弯曲，首端设置压力表，由微喷带的首部到尾部每隔5m设置一压力测试点，试验微喷带的长度为20m，共设置5个测试点。打开闸阀开关，根据试验微喷带的水力性能及适宜的工作压力范围，微喷带沿程压力分布试验首端压力在20kPa-40kPa的范围内共设置5组压力条件，每组试验重复3次；压力流量关系试验微喷带首端压力在10kPa-70kPa的范围内每隔10kPa设置一首部压力值。每次试验在工作压力稳定3min后开始，记录测量点的压力值及便携式超声波流量计读数，测量误差应不大于2%，若超过此误差值对该压力点重新进行测量。图2-2微喷带水力性能试验装置示意图Fig.2-2schematicdiagramofhydraulicperformancetestdeviceofmicrospraybelt2.2.2微喷带单孔水量分布特性试验单孔水量分布试验以喷射角度、工作压力以及微喷带结构类型为因素，研究喷射角度、压力与射程、湿润区面积、干燥区宽度的关系。单孔水量分布试验时，调整阀门，改变不同的微喷带首部工作压力，微喷带长度为2m，取0.6m位置处的一个孔作为测量孔，其余位置用塑料布进行遮挡，所有出水孔均正常出水，喷孔正前方摆放0.7m*3m的水写布（水写布上打适量小孔以使喷射水流不至于汇集）使喷洒在水写布水滴显现湿润区。使用量角尺量取喷射角度（与水平面夹角），卷尺测取单孔水量分布参数：射程，湿润区面积，干燥区宽度等。试验管道布置同水力性能试验布置。喷射角度为水流出射方向与水平?
西北农林科技大学硕士学位论文10构形式，所以多孔组合喷水均匀性的影响因素有孔数、喷孔直径、孔组间距、布孔方式、工作压力以及风速风向等。试验主要采用雨量筒法测定不同规格微喷带、不同工作压力以及大田试验条件下多孔组合喷水水量分布均匀性。喷灌的均匀度由水量分布均匀系数Cu表示：（2-1）式中：h-灌水强度，mm/h；n-有效喷洒区域内雨量筒个数；q-收集的水量。（1）不同规格微喷带多孔喷水均匀性室内试验微喷带水平放置、无弯曲，试验长度为3m，垂直于微喷带方向摆放水量分布测试装置，自制水量分布测量装置由3个1m×1m试验台与量筒构成（每个试验台划分为5×5共25个小格，每个小格20cm×20cm，放置一个量筒，如图2），量筒口径为11cm高度为14.5cm，将塑料布放置在试验台格子顶部，在每个量筒上的塑料布对应量筒中心的位置剪开10cm的十字形孔，并留取一定的凸陷以便喷射水流汇集流入对应位置的量筒内部。打开水源，改变阀门的开度设置合适范围内的水压，首端压力值从20kPa-40kPa、每4kPa设置一工作压力值，共5组首端压力条件，每组试验重复3次。每次试验开始前先对微喷带使用塑料布进行遮挡，待压力稳定后3min后，移开塑料布进行收集水量。微喷带稳定喷水十分钟后，关闭压力泵，按照雨量筒编号使用电子台秤（量程3000g，精度0.01g）依次称量雨量筒内的水量，记录每个压力值下雨量筒中的水量。图2-3微喷带水量分布特性试验装置示意图Fig.2-3schematicdiagramofwaterdistributioncharacteristicstestdeviceofmicrospraybelt%1001%10011i1i1i1ininininiqqqhhhCu
【参考文献】：
期刊论文
[1]微喷水肥一体化对冬小麦产量和水分利用效率的影响[J]. 李金鹏,宋文越,姚春生,周晓楠,张震,王志敏,张英华. 中国农业大学学报. 2020(03)
[2]不同坡度条件下薄壁型微喷带铺设长度优化分析[J]. 王金毅,杨路华,苟万里,邸志刚,董艳慧. 节水灌溉. 2020(01)
[3]薄壁微喷带组合均匀度及铺设间距试验研究[J]. 王金毅,杨路华,苟万里,邸志刚. 灌溉排水学报. 2020(02)
[4]浅谈微喷灌溉技术在蔬菜种植上的应用[J]. 秦烨. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2020(01)
[5]微喷带雷诺数与沿程水头损失试验研究[J]. 吴西杰,蒋冠宇,陈弘. 南方农机. 2019(21)
[6]微喷带水力特性的试验分析研究[J]. 吴西杰,金龙鹏,王政,陈弘. 南方农机. 2019(19)
[7]微喷带流态试验研究[J]. 吴西杰,祁晓暄,郭梦玥,陈弘. 南方农机. 2019(17)
[8]组合方式对喷灌均匀度的影响研究[J]. 孙丰刚,谢高畅,彭志颖,姬广淼,周筑南,兰鹏. 灌溉排水学报. 2019(06)
[9]小麦宽苗带种植模式下微喷灌管网布置优化[J]. 杨坤,李扬,刘林,刘雪美,苑进. 中国农机化学报. 2019(06)
[10]薄壁微喷带沿程水头损失试验研究[J]. 苟万里,杨路华,邸志刚,王金毅. 灌溉排水学报. 2019(05)
博士论文
[1]移动式喷灌机折射式喷头水量及动能分布规律研究[D]. 巩兴晖.西北农林科技大学 2015
硕士论文
[1]甘肃河西春小麦微喷带灌溉制度研究[D]. 赵祥.西北农林科技大学 2019
[2]轻小型喷灌机组水肥均匀性影响因素试验研究[D]. 易萌.江苏大学 2019
[3]旋转驱动射流喷头水力性能及水滴破碎特性研究[D]. 胡广.江苏大学 2019
[4]基于水量分布函数的喷灌组合均匀度研究[D]. 徐露.华北水利水电大学 2019
[5]微喷带灌溉条件下施氮量对小麦光合特性和氮素利用特性的影响[D]. 王昌秀.山东农业大学 2018
[6]大田微喷灌水肥一体化技术研究与设备研制[D]. 郝明.山东农业大学 2018
[7]微喷水肥一体化对土壤水氮分布及水氮利用效率的影响[D]. 毛平平.山西师范大学 2017
[8]大田水肥一体化微喷灌系统优化与试验研究[D]. 王凯.山东农业大学 2017
[9]滴灌系统压差式施肥装置性能及施肥均匀性研究[D]. 杨欣.西北农林科技大学 2017
[10]不同微喷带布置间距与灌水量对冬小麦的影响[D]. 徐袁博.西北农林科技大学 2017
本文编号：3605593
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