灌水器的工作水头对微灌系统灌水均匀度影响的研究

本文根据微灌灌水器的基本水力持性和一般通用的水力学计算公式以及微灌系统支、毛管水力计算的基本原理，分析了灌水器的工作水头对灌水均匀度的影响，得出新的结论：灌水器的工作水头对系统灌水均匀度的影响并非是“灌水器的工作水头愈高，则微灌系统的灌水均匀度愈高”的单调关系，而是与灌水器的流态指数ｘ，管道的流量指数ｍ以及地形坡度Ｊ有关。所得结论已通过计算机数值模拟和试验得到验证。     

微灌工程的优化设计

从八个方面分析了微灌工程的优化设计,微灌工程优化设计就是从所有安全、适用和技术上可行方案中寻求一个在经济上最合理的方案,使设计切合实际、技术先进、经济合理、使用安全。优化设计的最终目的就是在满足设计的前提下使工程投资降到最低。较大的投资是阻碍微灌发展的主要原因,若微灌工程投资能有效降低,则微灌的大面积推广将成为可能。     

临泉县微喷灌溉技术应用

临泉县微喷灌溉技术应用是随着机电排灌事业的发展而逐步发展的。为解决明渠占地过多,灌溉形式粗放等问题,于1990年引进了低压输水管道灌溉技术;1994年冬季借鉴烟台的经验,推广应用了微喷灌溉技术,现已完成一处,还有三处正在规划设计过程中。 一、试验区概况 试验区位于临泉县城西南2公里,即田桥乡前王楼村果经试验基地,面积17.3公顷,实施微喷工程配套的有9.3公顷试验区果经间作的方法是,苹果树挂果前间作各种蔬菜和瓜类,挂果后间作花生等经济作物。试验区地形平坦,土质肥沃,为棕壤土,适宜果类和蔬菜的生长。该地40米以浅有2～3层的含砂层,含砂层厚度约为12米左右,砂层单位涌水量大于7立方米/小时·米,打40米深井,取供水量为35立方米/小时,可以满足灌水需要,试验区内有高、低压线路,供电有保证。     

微灌系统允许压力偏差确定方法及应用

微灌系统的灌水均匀度是微灌的主要技术要素之一。在微灌系统的设计中，不仅涉及到如何选择灌水均匀度的问题，而且存在如何根据灌水均匀度确定灌水小区允许压力偏差的问题。以往我国有关微灌的书籍中，引用了国外有关根据灌水均匀度确定灌水小区允许水头偏差率的公式，但是实际上只确定了平均水头与最小水头的偏差，而不是最大水头与最小水头的偏差。本文从理论上论证了这两者之间的关系，从而得出确定灌水小区最大允许水头偏差的方法。并用计算机模拟验证了在不同情况下使用该方法的可靠性及误差。     

灌区自压微灌独立管网系统优化设计研究

微灌管网系统由田间管网系统和骨干管网系统两部分组成,田间管网入口所需压力只与灌水器设计工作水头及田间管网允许水头差有关,因此两部分的优化问题是相互独立的。目前田间管网优化设计主要是在限定面积且布置已定的情况下进行支毛管管径组合优化。本研究在不限定管网系统面积的情况下建立了单向毛管田间管网、双向毛管田间管网及自压微灌骨干管网的优化设计数学模型,可同时完成相应管网的优化布置和优化设计且能得到最佳控制面积。利用解的不可行度对随机产生的初始种群进行选择以改善种群质量,利用罚函数法处理约束条件,应用遗传算法进行优化计算。结果表明:双向毛管田间管网在控制面积及单位面积投资两方面均优于单向毛管田间管网,推荐以双向毛管田间管网优化结果为基础进行骨干管网的优化,算法收敛性能稳定,具有较高的计算精度,此优化设计研究成果对自压微灌系统设计及区域管网优化设计具有一定的实际意义。     

喷微灌条件下降雨量对典型作物灌溉定额的影响研究——以缙云试验点为例

在缙云试验点开展喷微灌条件下不同年降雨量对典型经济作物灌溉定额的影响研究,以期为区域性经济作物的水分高效利用提供理论基础。研究结合了2010—2013年的观测资料,并对试验结果进行分析,得出不同年降雨量与典型经济作物的灌溉定额成线性关系,同时对比分析了各种灌溉方式的节水率和增产效益。     

小型无线智能化微灌控制系统的研究与设计

开发了一种无线控制的小型微灌系统,以实现在室内对室外不同地块间灌溉量的控制。系统以STM32单片机为核心,采用流量传感器和土壤湿度传感器进行数据采集,51单片机作为控制灌溉MCU,通过无线模块把数据发送给STM32中央控制中心,存储并在屏幕上显示相应的参数,以便对不同地块间的灌溉量进行控制。为南方分散地块间的微灌自动控制提供了一个可行的设计方案。     

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。     

微灌技术在我国的应用

微灌技术在我国的发展情况、自身特点、优势和各类微灌器材在节水灌溉中的重要地位及发展方向。