玉米秸秆复合管的地表水力性能研究

发布时间：2022-01-26 18:42

　　为更好的利用秸秆资源,缓解秸秆直接还田后对作物生长的不利影响,研发一种秸秆复合管,应用于地下灌溉技术中,延伸了新的地下灌溉技术——秸秆地下灌溉技术。本研究以秸秆还田为基础,将秸秆和土壤、水按照一定比例混合,搅拌均匀后,通过秸秆复合管成型机的挤压,形成一种生态环保的秸秆复合管,并将其应用于农田中,作为地下灌溉的毛管,完成作物灌溉的同时实现秸秆还田。文章以秸秆掺量、初始含水率、螺旋轴转速作为3个试验因素,每个试验因素设置3个水平,秸秆掺量选取5%、7%、9%等3个水平,初始含水率选取20%、22%、24%等3个水平,螺旋轴转速选取50、62、74 r/min等3个水平。采用3因素3水平的正交试验设计进行试验,共有9组试验方案组合,每组试验处理设置3个重复。通过对成型的秸秆复合管的容重、初始吸水率、单位长度出水量、出水均匀度、入渗速率、灌水均匀度等试验指标的相关参数进行测量,并计算相应的试验结果,采用直观分析和方差分析对试验结果进行分析,判定符合农田灌溉的秸秆复合管的配比,为更好地指导实践应用奠定了基础。试验结果表明:（1）秸秆复合管在稳定成型性能方面,试验测试了其容重和初始吸水率。根据试验... 

【文章来源】：华北水利水电大学河南省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

秸秆复

华北水利水电大学硕士学位论文8%1001332mmmm（1）式中：θ表示秸秆复合管的质量含水率，%；m1表示铝盒的质量，g；m2表示铝盒加湿料的质量，g；m3表示铝盒加干料的质量，g；容重的测定：采用土壤容重的测定方法，利用公式2进行计算。）（10Vm（2）式中：0表示材料容重，g/cm3；m表示材料的质量，g；V表示材料的体积，cm3；表示材料的含水率，%。（a）含水率的测定（b）秸秆复合管容重测定图2秸秆复合管基本参数测定Figure2Determinationofbasicparametersofstrawcompositepipe初始吸水率的测定：根据秸秆复合管试样浸水前后的质量差与秸秆复合管试样的比值计算。具体计算见公式3。%1004451mmmW（3）式中：W1表示秸秆复合管试样的初始吸水率，%；m4表示秸秆复合管试样浸水前的质量，g；m5表示秸秆复合管试样浸水后的质量，g。2.1.2秸秆复合管出水性能研究秸秆复合管的出水性能是判别其是否能够应用的基础，作为灌溉毛管，其单位长度出流量和出水均匀度是重要的评判指标。试验按照不同配比制作秸秆复合管，并在室内通过实验平台进行出水试验，测量其出水速率，并计算其出水均匀性。单位长度出水量的测定：按照秸秆复合管的出水量计算单位时间内单位长度的出水量。

2研究内容与方法9出水均匀度的测定：在秸秆复合管试样灌水试验时，沿着秸秆复合管布置量筒，测量不同位置的出水量，然后按照克里斯琴森公式计算其均匀度。%10011wwwCuni（4）式中：Cu表示秸秆复合管的灌水均匀度，%；wi表示i测点的出水量，mL；w表示各测点平均渗水量，mL；n表示试验测点数。2.1.3秸秆复合管地埋水力性能研究秸秆复合管的地埋水力性能是评判其能否推广应用的重要指标，通过灌水试验，测定其入渗速率和湿润锋均匀度。通过入渗速率和湿润锋均匀度来反映秸秆复合管的优劣性，进而为秸秆复合管的应用奠定基矗图3为秸秆复合管地埋水力性能测定的基本流程。（a）成管（b）埋管（c）灌水图3秸秆复合管地埋水力性能测定Figure3Buriedhydraulicperformancemeasurementofstrawcompositepipe入渗速率的测定：灌水试验过程中记录不同时段的入渗水量，通过入渗水量与时间的比值来计算每个时段的瞬时入渗速率，然后将每个时段内的瞬时入渗速率计算得到每次灌水的平均入渗速率，然后对每次平均入渗速率进行平均，得到4次灌水的平均入渗速率。nvvtWvjjj01（5）式中：vj表示第j时段内秸秆复合管瞬时入渗速率，L/（m·h）；W表示第j时段内

【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆复合渗灌管研制及渗水性能研究[J]. 仵峰,王富斌,宰松梅,楚运旺.  农业工程学报. 2019(14)
[2]贯彻落实国家节水行动方案 推动农业适水发展与绿色高效节水[J]. 康绍忠.  中国水利. 2019(13)
[3]微润灌溉定额及微润带埋深对农田水盐动态及向日葵水分利用效率的影响[J]. 贾腾月,姬宝霖,李仙岳,田德龙,张金丁.  水土保持学报. 2019(03)
[4]中国农业用水效率空间异质性及其影响因素分析[J]. 张玲玲,丁雪丽,沈莹,王宗志,王小红.  长江流域资源与环境. 2019(04)
[5]基于物联网的农业痕量灌溉系统[J]. 江显群,陈武奋,叶廷东,周宏伟,林年旺,陈明敏.  自动化与信息工程. 2019(01)
[6]水利部、生态环境部联合印发河长制湖长制总结评估工作方案[J].   给水排水. 2018(12)
[7]秸秆氨化还田对农田水分与夏玉米产量的影响[J]. 董勤各,李悦,冯浩,余坤,董文俊,丁奠元.  农业机械学报. 2018(11)
[8]痕灌带地埋下水力特性[J]. 杨彬,赵月芬,陈晏育,王海涛,莫彦,王建东.  排灌机械工程学报. 2018(12)
[9]吉林省大力推广实施秸秆覆盖还田保护性耕作制度[J].   吉林农业. 2018(16)
[10]1978—2015年中国多尺度耕地压力时空差异分析[J]. 张雅杰,闫小爽,张丰,肖展春.  农业工程学报. 2018(13)

博士论文
[1]黄土高原农田综合地力及碳汇特征对连续多年玉米秸秆全量还田的响应[D]. 慕平.甘肃农业大学 2012

硕士论文
[1]微润灌溉下不同质地土壤水分运移及设施蔬菜生长动态研究[D]. 郭云梅.太原理工大学 2017
[2]微润灌水分入渗及对大棚蔬菜生长状况的影响[D]. 张国祥.太原理工大学 2017
[3]微润线源入渗湿润体特性试验研究[D]. 张俊.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
[4]秸秆压块饲料机匀料充型区的物流分析与计算机仿真[D]. 隋美丽.河北农业大学 2005



本文编号：3610984