收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

地下滴灌田间管网系统水力要素室内试验与数值模拟研究

王晓愚  
【摘要】: 地下滴灌是一项具有广阔应用前景的高效节水灌溉技术之一。由于地下滴灌滴头埋在土中,地下滴灌田间管网水力特性受到土壤物理特性的影响,但目前对这一问题缺乏深入系统的研究。本文采用室内试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,研究了地下滴灌滴头、毛管和田间管网水力要素的变化规律及其影响因素,主要研究成果如下: (1)提出了一种新的试验测试方法,建立了相应的地下滴灌滴头与毛管水力要素室内试验测试系统,用称重传感器测量地下滴头出水量的质量值,用压力变送器测量管网压力值,并由数据采集系统和计算机实现试验数据的自动采集、传输和存储,其测试精度可满足试验要求,为研究地下滴灌滴头和毛管水力特性提供了有效的试验测试手段。 (2)在试验数据的基础上,建立了以紊流迷宫内镶式滴头工作压力、土壤容重和土壤初始含水率为自变量的地下滴灌滴头流量计算的经验公式。采用这一公式分析可知,地下滴灌滴头流量随工作压力的增加而增大,压力越大,地下滴灌与地表滴灌滴头流量越接近,压力水头是影响地下滴灌滴头流量的主要因素;土壤容重和土壤初始含水率对滴头流量有微弱的制约作用。 (3)提出了地下滴灌毛管水力要素的试验方案。利用地下滴灌毛管水力要素试验数据,建立地下滴灌毛管水力计算的非线性方程组,运用MATLAB编程,可计算试验条件下毛管上每个滴头的流量值以及毛管局部水头损失加大系数。在此基础上,建立地下滴灌毛管水力计算数值模拟模型。应用这一模型,分析不同条件下的毛管水力要素变化规律,结果表明,土壤容重和土壤初始含水率越大、土质越重,滴头流量越小,相应的毛管沿程水头损失较小,毛管沿程压力较大;但不同土壤容重、土壤初始含水率和土质之间的地下滴灌毛管压力和滴头流量差异不显著。土壤质地越重、土壤容重和土壤初始含水率越大,地下滴灌毛管压力水头和流量偏差率越低。地下滴灌毛管压力水头偏差率与流量偏差率之间的关系可近似采用地表滴灌毛管压力水头偏差率与流量偏差率关系式表示。 (4)建立了地下滴灌田间管网水力计算数值模拟模型。利用该模型,分析了不同组合下的田间管网灌水均匀度。结果表明,地下滴灌灌水均匀度要高于地表滴灌灌水均匀度;压力越高,地下滴灌与地表滴灌的灌水均匀度越接近;一般,当地面为平坡、支管和毛管布置方式相同时,不同滴灌管在地表滴灌时的田间管网灌水均匀度变化规律,均随着支管进口压力的增大而提高,但在地下滴灌中,随支管进口压力的增大,不同滴灌管田间管网灌水均匀度可能增大,也可能降低,这是由于不同滴灌管对土壤物理特性的敏感性不同所造成的。其它条件相同时,土质越重、土壤容重和土壤初始含水率越大,则灌水均匀度越大,但总体上来看,土质、土壤容重和土壤初始含水率对灌水均匀度的影响很小。 对不同要素组合下的田间管网压力水头偏差率与流量偏差率变化规律的分析结果表明,土壤容重和土壤初始含水率越大、土质越重,则田间管网压力水头与流量偏差率越小,灌水质量越好,但土质、土壤容重和土壤初始含水率对压力水头和流量偏差率的影响较小;相同条件下,地下滴灌田间管网灌水质量优于地表滴灌。地下滴灌田间管网压力水头偏差率与流量偏差率之间的关系可近似采用地表滴灌田间管网压力水头偏差率与流量偏差率关系式表示。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 崔坚;;新疆干旱区地下滴灌对棉花生长的影响研究[J];石河子科技;2011年03期
2 黄志勇;刘荣秀;韩烈保;;草坪在地下滴灌条件下的土壤水分运移规律研究[J];西北林学院学报;2011年05期
3 雷成霞;何新林;王振华;魏闯;吕德生;;新疆地下滴灌无膜移栽棉花水分生产函数试验分析[J];灌溉排水学报;2011年04期
4 胡超;徐国华;齐学斌;樊向阳;吴海卿;朱东海;樊涛;赵志娟;;再生水分根交替地下滴灌对马铃薯品质和重金属积累影响[J];灌溉排水学报;2011年03期
5 安玲玲;申红;;浅析生态环保型园林绿地的建设问题及其措施[J];现代园艺;2011年13期
6 王芬霞;程建梅;李九勤;李宝峰;李长建;李爱梅;章慧玉;;鹤壁农科院冬小麦超高产滴灌技术研究与探讨[J];农业科技通讯;2011年08期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 雷成霞;王振华;何新林;魏闯;杨贵森;李宁;;地下滴灌条件下不同种植方式对棉花生长发育和产量的影响[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
2 安俊波;王振华;郑旭荣;孙浩;;无膜移栽地下滴灌棉花灌溉控制指标试验研究[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
3 刘洪光;郑旭荣;李玉芳;;地下滴灌不同施肥量对棉花耗水量和产量影响研究[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
4 李道西;彭世彰;;地下滴灌灌水设计参数对土壤水分分布影响的计算机模拟[A];中国农业工程学会农业水土工程专业委员会第三届学术研讨会论文集[C];2004年
5 胡笑涛;康绍忠;王晓燕;李志军;;地下滴灌灌水器的筛选试验研究[A];中国农业工程学会农业水土工程专业委员会第三届学术研讨会论文集[C];2004年
6 仵峰;李王成;范永申;李金山;冯俊杰;;地下滴灌条件下灌水器出口土壤水能态研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
7 李纯道;王文献;;新湖农场地下滴灌技术在棉花作物中的应用[A];人水和谐及新疆水资源可持续利用——中国科协2005学术年会论文集[C];2005年
8 陈洁;李就好;陈阳;吴卫熊;李雅楠;;地下滴灌条件下砖红壤水分入渗特性试验研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
9 谢建波;王炳英;;地下滴灌的简易滴灌管滴孔出流特性试验研究[A];中国水利学会第三届青年科技论坛论文集[C];2007年
10 蒋影;苏德荣;;地下滴灌对返青期高羊茅草坪生长状况的影响[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 王晓愚;地下滴灌田间管网系统水力要素室内试验与数值模拟研究[D];西安理工大学;2009年
2 仵峰;地下滴灌土壤水分运动特性与系统设计参数研究[D];西北农林科技大学;2010年
3 宰松梅;水肥一体化灌溉模式下土壤水分养分运移规律研究[D];西北农林科技大学;2010年
4 谢恒星;不同灌溉方式下温室甜瓜生长效应及植株液流研究[D];西北农林科技大学;2010年
5 何华;地下滴灌条件下作物水氮吸收利用与最佳灌水技术参数的研究[D];西北农林科技大学;2001年
6 王新坤;微灌管网水力解析及优化设计研究[D];西北农林科技大学;2004年
7 赵伟霞;无压地下灌溉和间接滴灌水分运移规律与节水增产机制研究[D];西北农林科技大学;2009年
8 李广德;三倍体毛白杨速生纸浆林蒸腾耗水特性及灌溉制度研究[D];北京林业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庄千燕;地下滴灌不同埋深对土壤水分运移及高羊茅生长的影响[D];北京林业大学;2010年
2 刘荣秀;草坪地下滴灌条件下毛管不同布置方式的比较研究与应用[D];北京林业大学;2011年
3 安俊波;无膜移栽地下滴灌棉花耗水规律及灌溉制度研究[D];石河子大学;2009年
4 陈金炜;制种苜蓿地下滴灌灌溉制度的研究[D];新疆农业大学;2011年
5 王海军;紊流迷宫内镶式滴头制造偏差对田间管网技术指标的影响研究[D];西安理工大学;2010年
6 胡笑涛;地下滴灌灌水均匀度试验研究[D];西北农林科技大学;2001年
7 雷成霞;地下滴灌条件下无膜移栽棉花需水规律与灌溉制度研究[D];石河子大学;2011年
8 韦艳葵;地下滴灌下沙地杨树速生丰产机制与灌溉制度研究[D];北京林业大学;2003年
9 王俊学;旱地稀穴密株种植方式及其补灌水技术研究[D];山西农业大学;2001年
10 丛佩娟;地下滴灌管网水力特性研究[D];中国农业科学院;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘根;地下滴灌深埋布管机的制作与推广[N];兵团日报(汉);2002年
2 本报记者 王斌;纳雍红旗水库烟水工程明年开工[N];贵州日报;2009年
3 许忠贤;新成果又获省级一等奖[N];酒泉日报;2010年
4 伍文;喜德:农业综合开发项目质量高效益好[N];凉山日报(汉);2010年
5 沈清林 甘肃省石羊河流域管理局;发展流域高效节水生态农业模式[N];中国水利报;2005年
6 张岩红;用水年年减 产棉年年增[N];中国财经报;2006年
7 许迪;田间节水灌溉新技术应用研究与示范[N];中国水利报;2003年
8 徐元德;滴灌系统管路配置[N];中国花卉报;2005年
9 本报记者 刘伟 孟利明 通讯员 王宇翔;甘泉惠泽千万家[N];咸阳日报;2011年
10 YMG记者 权立通;保“根”促“本”破寒霜[N];烟台日报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978