用傅里叶变换表示喷灌组合均匀度

借助于各种各样的傅里叶变换，探讨了农田喷灌旋转喷头组合均匀度计算的新方法，使克里斯琴森均匀度系数用单喷头水量分布、支管间距、喷头间距、布置形式以严密的数学表达式加以表述.最后用一组实测数据和该方法进行计算对比，证明该方法可用于实验工作中.     

径向基神经网络在喷灌系统中的应用研究

采用径向基神经网络来模拟单喷头水量分布,找出一种将单喷头的辐射线布置雨量筒的实测数据转换为方格形布置的数据的方法,从而实现了以实测单喷头雨量分布资料为依据的均匀度计算方法的程序化,通过用遗传算法优化得到了喷头的最优组合间距.     

摇臂式喷头喷嘴结构改进及水力性能试验研究

为了降低摇臂式喷头在工程应用中的运行成本、提高喷灌质量,本文针对8034D摇臂式喷头主、副喷嘴结构进行了优化改进,并研究了喷嘴结构改进后对喷头流量、径向水量分布和组合喷灌均匀度的影响。结果表明,主喷嘴内腔锥度角对喷头流量的影响呈显著水平,内腔锥度角越大,喷头流量越小;当工作压力相同时,改进副喷嘴结构对喷头流量的影响不大。随着测点与喷头水平距离的逐渐增加,不同内腔锥度角和圆柱段长度下的径向喷灌强度均呈递减趋势。组合2(1 mm#54°主喷嘴与改进后副喷嘴组合)在4种组合方式中的喷灌均匀性较好,其在喷头正方形布置下7种组合间距(12 m×12 m～18 m×18 m)时的平均喷灌均匀系数为87.8%,其中17 m×17 m时的喷灌均匀系数峰值达到89.3%。综合考虑喷灌质量和经济性两方面,在实际工程设计时,建议8034D摇臂式喷头主、副喷嘴的组合方式优先选用组合2,喷头工作压力设置为250 kPa,且组合间距以17 m×17 m为宜。     

单喷头水量分布的三角形组合均匀度叠加计算

本文针对喷灌系统三角形布置的单喷头组合均匀度叠加计算问题，提出以矩形等效面积代替三角形面积的计算方法，建立了将单喷头辐射线布置雨量筒实测数据准确转换为方格形布置数据的模型和叠加计算的数学模型，从而可以用单喷头实测水量分布进行均匀度叠加计算。根据数学模型编制了数据转换和叠加计算程序。以PY1-20单喷头实测数据进行实例计算，结果表明，用本文模型进行三角形喷头组合的均匀度叠加计算既方便又快捷。     

单喷头水量分布函数拟合研究

喷灌系统的均匀系数通常由单喷头的水量分布数据通过叠加法计算得到。为给均匀度计算提供更精准可靠的水量叠加基础,本文采用量筒径向布置法测量了6个不同型号单喷头的水量分布数据,根据各个喷头水量分布特点分别采用连续多项式函数和分段函数来拟合单喷头水量分布。结果表明:单喷头水量分布根据总体形态可分为单峰、双峰、下降式和平缓式等;GJYA-2和FY RB-471喷头的水量分布呈平缓单一的单峰或平缓下降式,采用连续多项式函数拟合即可达到拟合效果,而中原12y喷头的水量分布呈比较复杂的双峰,需采用分段拟合来提高拟合精度和效果;采用分段函数拟合时函数式次数较低精度更高,但分段函数用于组合均匀度叠加计算时比采用连续函数叠加更为复杂。     

坡耕地喷灌工程技术应用及要点分析

喷灌工程设计是一个系统工程,涉及很多学科,而坡耕地喷灌工程设计是喷灌工程设计的"三维"体现,尤其是在喷头组合间距的确定上,要处理好平面间距和立体水量分布.在工程设计中,除应进行必要理论分析计算和遵守相关规程规范外,还应理论结合实际,确保工程实施,正常发挥工程效益.     

城市绿地的喷灌设计简介

从园林角度出发 ,介绍城市绿地喷灌系统的组成 ,喷头种类和应用范围。根据绿地灌水量 ,灌水周期 ,喷头布置形式以及喷灌制度等 ,确定了喷灌管道的水力计算设计步骤 ,达到节水灌溉的目的 ,并能形成良好的景观效果     

坡地喷灌水量分布计算模型及其应用

单喷头水量分布图是喷灌系统设计中最基本的资料之一,而坡地上单喷头水量水分与平地上的差别很大,靠试验直接取得坡地上这些资料是很困难的。本文基于动力学原理推导出水滴运动方程并借助这一方程及水量平衡原理,建立了将实测平地单喷头水量分布图转换成坡地上单喷头水量分布图的计算模型。将该模型的计算结果与实测坡地单喷头水量分布图对比,证明该模型完全达到了实际应用所需要的精度。并应用该模型分别对PY-1-15及PY_1-30型喷头进行了四种组合方式的最优组合计算,得出不同坡度下的布置系数及最佳喷洒扇形角,为坡地喷灌系统的设计提供了科学依据。     

玉米冠层对喷灌水力性能影响的研究进展

喷灌水力性能是评价喷灌系统设计与应用效果的重要依据,一般包括喷灌强度,喷灌均匀度和打击强度等指标。玉米冠层作为喷灌水滴抵达地面之前的屏障,对各喷灌水力性能指标均会产生影响。文章对玉米冠层对喷灌水力性能影响方面的研究现状进行了总结归纳,从玉米冠层对喷灌水量再分配、喷灌水量分布和喷灌打击强度的影响等角度进行了梳理分析,并针对研究薄弱环节提出建议:加强对玉米冠下喷灌水滴动能分布时空变异特征的定量描述,明晰玉米冠层结构参数对冠下水滴动能分布影响机制,实现对玉米冠下喷灌水滴动能分布的优化调控。以期进一步提升喷灌水力性能,为喷头优化设计与选型和喷灌系统的田间管理开拓新思路。     

喷头起始转动方向的随机性及其优化组合的初步探讨

分析了喷头在转动过程中,起始方向的不同对喷灌强度和喷灌均匀度的影响,提出用随机模拟方法来计算组合喷灌强度和喷灌均匀度,同时利用"特性曲面法"求喷头的优化组合.     

喷灌洒水与施肥均匀性对冬小麦产量的影响

喷灌均匀系数是喷灌系统设计的重要参数，而喷灌洒水与施肥的均匀性对作物产量的影响是确定均匀系数设计值的重要依据。1998～1999、1999～2000两年的喷灌洒水与施肥均匀系数对冬小麦产量影响的田间试验结果表明，当冠层以上均匀系数小于76%时，冠层以下喷灌均匀系数大于冠层以上喷灌均匀系数。灌溉季节内，累计灌水量均匀系数大于平均喷灌均匀系数，因此用平均喷灌均匀系数表示灌溉季节的灌水均匀程度会低估实际灌水的均匀性。喷灌施肥的试验结果表明，化肥施入量与灌水量的分布都可以用正态分布来表示，且它们的分布比较接近。田间试验还表明，对华北平原种植的冬小麦而言，在试验的喷灌均匀系数变化范围内(62%～82%)，喷灌洒水及施肥的均匀性对产量的影响不明显。     

现代灌溉水肥精量调控原理与应用

过去15年间,中国水利水电科学研究院水利研究所瞄准现代灌溉农业集约化和精量化发展目标,重点围绕不同生态区域、不同尺度农田的水肥施用与多过程综合调控中存在的问题,系统开展了现代灌溉水肥精量调控研究,取得了系列化的成果:考虑土壤空间变异和层状质地对水肥分布的影响,改进了微灌系统的设计方法;在干旱区和半湿润区等不同气候区,选取小麦、玉米、棉花和蔬菜等典型作物,全面考虑水力学参数、土壤水肥动态和淋失、环境参数以及作物产量和品质等因素对微灌均匀系数的响应机制进行研究,提出了微灌均匀系数分区标准;在国内率先开展了变量灌溉理论和控制技术的研究,发展了适用于缺水地区的非充分变量灌溉理论;从系统安全、环境安全和水肥高效利用出发,揭示了再生水滴灌对系统性能和环境的影响机制,定量评价了再生水中养分的有效性;研发了低压高均匀灌水器、多功能系列喷头和智能灌溉施肥机等装置,实现了灌水施肥性能的提升;形成了区域化的喷、微灌水肥高效利用模式。上述成果为进一步提高农田水肥利用率、推动喷、微灌理论和技术进步提供了支撑。     

喷微灌节水增产效果分析

在典型调查和收集北方地区大量喷微灌试验资料基础上，采用同等产量节水和同等水量增产的计算方法，得出各种作物(包括蔬菜、水果等)喷微灌条件下节水增产值，提出了喷微灌工程单位造价的推荐值；同时分析了我省喷微灌发展现状与存在问题，提出了我省发展喷微灌的原则和措施。     

喷灌田间小气候对作物蒸腾影响的田间试验研究

为准确评价喷灌水利用率,以地面灌为对照,利用热平衡茎流计对喷灌冬小麦和夏玉米的蒸腾速率进行了连续2年监测,结果表明,喷灌对田间小气候的改善使得作物的蒸腾受到明显抑制,就一次灌水而言,从喷灌启始至蒸腾抑制作用消失,喷灌处理冬小麦蒸腾量仅占地面灌处理的7％～14％,由冠层截留水量蒸发导致的蒸腾抑制量为1.7～4.1mm;夏玉米喷灌处理蒸腾量占地面灌处理的23％～42％,蒸腾抑制量为 0.5～2.8mm。将截留水量与蒸腾抑制量进行比较可知,喷灌夏玉米冠层截留作用可能产生一定量的水分损失,而冬小麦冠层截留水量则在小麦耗水过程中是完全有效的。     

滴灌带灌水均匀度田间试验分析

以2种不同类型滴灌带为研究对象,通过测定不同铺设长度、铺设坡度以及入口压力下滴头沿毛管的流量分布,计算出各情况下毛管灌水均匀度,并测试了滴头的制造偏差,分析了降低入口压力对两种毛管灌水质量的影响。结果表明:B型滴灌带在各种情况下灌水均匀度均优于A型滴灌带,但在灌水均匀度允许范围内,A型滴灌带以其价格优势易于推广。     

井灌区喷灌与管灌的技术经济的效益分析

随着首都经济的发展及日益严重的水资源危机，研究确定适宜的节水灌溉方式十分重要。在详细探讨喷灌和管灌系统技术经济性能的基础上，对喷灌和管灌系统技术经济性能指标进行了全面综合的分析和比较，提出了移动式和半固定式喷灌是北京市井灌区大田作物主推节水灌溉方式。     

基于SIRMOD的畦灌质量评价及其技术要素优化

为了提高畦灌的水分利用效率和粮食产量,进行了畦灌灌水质量评价指标对不同灌水技术要素组合响应规律的模拟研究。选取2009年杨凌渭河北岸河漫滩地的沙壤土和黏壤土畦灌田间实测数据,基于SIRMOD模型求出畦田平均入渗参数,然后通过多组合灌溉模拟分别计算出灌水效率和灌水均匀度。结果表明:畦田规格和单宽流量对灌水效率和灌水均匀度有明显的影响,在一定条件下,随着畦长的增长和单宽流量的减小,灌水效率和灌水均匀度均减小。建议该地区沙壤土畦长为40～50 m时单宽流量为6.0～8.0 L/(s.m),黏壤土畦长为60～70 m时单宽流量为5.0～7.0L/(s.m),畦宽均以1～3 m为宜。