地下滴灌灌水器堵塞特性田间评估

以运行2年的日光温室番茄地下滴灌系统为对象,通过对灌水器流量进行测试,分析了滴灌带埋深、施肥次数、施肥量和土壤层状结构等对灌水器堵塞程度及灌水均匀性的影响.滴灌系统包括滴灌带埋深为0、15和30cm的33个小区,2年累计施肥次数的变化范围为0～19,累计施尿素量变化范围为0～1 023kg/hm2.结果表明,运行2年后地表和地下滴灌灌水器发生了轻微堵塞,其中流量降低超过25%的灌水器占2.7%,完全堵塞的灌水器占2.1%;施肥次数、施肥量和土壤层状结构对堵塞的发生没有明显影响,地表滴灌比地下滴灌堵塞略为严重;未发现根系入侵造成的灌水器堵塞.对发生堵塞灌水器在系统中的位置进行调查后发现,大部分堵塞灌水器位于毛管的最末端.为了定量评价灌水器堵塞程度对灌水均匀性的影响,建立了灌水器流量变差系数与流量降低百分数之间的回归关系,结果表明灌水器流量均匀系数随堵塞引起的流量降低百分数的增大而线性增大.     

浅谈滴灌系统中灌水器的选型

滴灌系统中,灌水器的选择关系到灌水均匀性和工程造价的问题.灌水器的选择需要考虑多种因素的影响,本文论述了在灌水器选型时需要考虑的一些主要因素,为滴灌系统设计者提供一些帮助.     

滴灌系统中灌水器的选择和维护措施

一、滴灌系统的组成 一个完整的滴灌系统一般是由水源、首部、枢纽、输配水管网和灌水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等组成.首先必须有可靠的水源保证,而且供水水源的水质必须符合滴灌要求.提水水泵、动力机、肥料和化学药品注入设备、过滤设备、控制阀、进排气阀、压力及流量量测仪表等组成了滴灌系统的首部枢纽.另外,对含沙量很大的水源,常修沉淀池来去除灌溉水源中的大固体颗粒.灌水器处于系统的最末端,直接面对植物和土壤,是滴灌的"心脏",是滴灌效果发挥好坏的关键.     

迷宫灌水器堵塞与输沙能力实验研究

针对含有0.25-0.224 mm与0.224-0.18 mm两种不同粒径泥沙的浑水,在三种灌水器进口压力、四种舍沙量以及不同毛管中水流流速等情况下,当其通过迷宫灌水器时所引起的灌水器物理堵塞情况以及灌水器的输沙能力进行了实验研究,结果表明:1)浑水中泥沙粒径大小是引起迷宫灌水器堵塞的主要因素,其次是灌水器进口压力.浑水中泥沙粒径越大.灌水器进口压力越高,灌水器发生堵塞的可能性越大;2)泥沙时迷宫灌水器的堵塞是一个既突然又逐步发展的过程,且泥沙总是充满灌水器流道的整个横断面;3)对粒径小于灌水器流道尺寸近1/5的泥沙颗粒而言,在一定的运行时段内,当迷宫灌水器流量不变时,其输沙能力会随着浑水舍沙量的提高而提高,可以将进入其中的泥沙全部输出灌水器,对某一含沙量的浑水,灌水器输沙能力随着其流量的增大而增大.     

滴灌系统片式灌水器内部流体运动特性分析

为明确滴灌系统片式灌水器流道内水流及颗粒物的运动特性,借助两相流模型对灌水器内部水流运动特征和颗粒物输移特性进行计算与分析。研究表明:沿着水流前进的方向,压力呈现均匀降低的阶梯状变化规律,流体流动整体呈现主流区与非主流区的分区运动特征,在流道结构突变处是流道消能的最主要部位,颗粒相速度稍低于水相。灌水器流道内部颗粒物的整体跟随性良好,但灌水器流道近壁面颗粒物的跟随性明显优于中心区,齿尖附近颗粒物的跟随性最差。     

引黄滴灌滴灌器堵塞室内模拟试验研究

针对内蒙古乌海市农林灌溉工程中滴灌带堵塞的问题,取用该地区引黄滴灌原水进行室内模拟试验,在不同水质及环境状况下研究滴灌器堵塞情况,分析滴灌器堵塞的主要影响因素。经6组对比试验研究确定,影响滴灌器堵塞的主要水质指标是浊度和微生物总数,且二者有很高的相关性;主要环境因子是水温。含沙量越大,灌水均匀度越小,滴灌器堵塞速度越快。温度越高,灌水均匀度变化幅度越大,进而对滴灌器流量的影响越明显。微生物(主要测定细菌总数)附着在泥沙颗粒上,与泥沙协同作用造成对滴灌器的堵塞;而浊度的增大和水温的升高促使微生物的数量增加。     

滴灌系统的堵塞及解决方法

1 堵塞分类 根据滴灌系统堵塞产生的原因,可将其分为生物性堵塞、悬浮物质堵塞、化学沉淀堵塞和昆虫堵塞。1.1 生物性堵塞 细菌可导致水污染,使其出现异味并在水中产生沉淀。更重要的是,它们能够产生活性很高的粘液。当大量细菌通过依附无机食物源和悬浮颗粒而堆积在滴头或管壁上时,就可能导     

三角形迷宫流道滴灌灌水器结构参数及水力特性研究

以滴灌灌水器三角形迷宫流道结构为研究单元,利用均匀设计方法,结合计算流体动力学软件Fluent6．2对流道内部流体的流动进行了数值模拟,通过多元回归计算．获得流道各结构参数与流量系数和流态指数的量化关系。分析这一量化关系表明．流道转角与流量成负相关,与流态指数成正相关;流道宽与流量成正相关,与流态指数成负相关;齿高与流量成负相关,与流态指数成正相关。同时分析了灌水器内部流道的水力性能和流场特性．为三角形迷宫流道滴灌灌水器的研发提供了相应的理论依据。     

滴灌灌水器迷宫式流道内部流体流动特性分析与试验研究

选取目前中国农业灌溉领域中最为典型的六种迷宫式流道滴灌管,利用精密读数显微镜与AutoCAD技术相结合的测量方式测定了流道几何参数,利用自行研制的灌水器水力性能测试平台测量了六种滴灌灌水器在不同压力条件下的自由出流流量,并研究了灌水器流道内部的流动特性。结果表明：低压运行对灌水器的水力性能有一定影响,但不显著;流道断面统计平均流速在0．08—0．90m／s之间;迷宫式流道内部流体流动的雷诺数R,为105—930,层流和紊流的流态转捩的临界雷诺数比常规尺度流道的值要小,低于255。     

三角形迷宫流道滴灌灌水器结构参数及水力特性研究

以滴灌灌水器三角形迷宫流道结构为研究单元,利用均匀设计方法,结合计算流体动力学软件Fluent6.2对流道内部流体的流动进行了数值模拟,通过多元回归计算,获得流道各结构参数与流量系数和流态指数的量化关系。分析这一量化关系表明,流道转角与流量成负相关,与流态指数成正相关;流道宽与流量成正相关,与流态指数成负相关;齿高与流量成负相关,与流态指数成正相关。同时分析了灌水器内部流道的水力性能和流场特性,为三角形迷宫流道滴灌灌水器的研发提供了相应的理论依据。     

滴灌系统灌水器堵塞机理与控制方法研究进展

滴灌系统灌水器堵塞问题直接影响灌水均匀度、系统运行效益和使用寿命,是滴灌领域的国际难题之一,而地下滴灌系统中负压吸泥作用与根系入侵效应使得灌水器堵塞机理更为复杂。尤其是水资源短缺与水污染并重的现状迫使滴灌水源多元化、滴灌系统由单一灌溉功能逐步向灌溉施肥等多功能转变以及滴灌技术在高附加值的多年生作物上的应用等因素,对灌水器抗堵塞能力提出了更高的要求。本文通过回顾滴灌系统灌水器堵塞问题研究历程,系统总结了灌水器堵塞类型、测试与评价方法以及发生特征与预报方法,通过建立堵塞物质提取与精细测试方法,分别从堵塞物质形成与生长过程、水源中多物质运移过程两个角度,揭示了灌水器堵塞耦合诱发机制与持续增长机理,通过综合控制堵塞物质来源(前控)、提升自身抗堵塞能力(中排)和有效清除堵塞物质(后清)等多角度建立了灌水器堵塞控制方法,最终提出该领域急需进一步研究的问题和方向。本文旨在为解决滴灌系统灌水器堵塞问题及推动滴灌技术规模化应用与推广提供理论支撑。     

设施草莓耗水规律及灌水器选型试验研究

以揭示设施草莓耗水规律、明确灌溉器选型模式为研究目的,采用大型称重式蒸渗仪开展设施草莓耗水规律研究。基于生态环境要素构建了设施草莓耗水经验模型,对比试验分析了滴灌带(管)规格对土壤水分均匀度、产量、根系发育等因素的影响,按照需水特征将草莓全生育期划分为4个主要阶段:花芽分化期、越冬期、盛果期、盛果后期。研究表明:(1)设施草莓全生育期的耗水强度随生育期呈现"U"型变化趋势,其中越冬期耗水量最小,试验监测显示设施草莓全生育期(2013年9月5日-2014年5月23日)的耗水量为406mm,日均1.55mm;(2)相关性分析显示叶面积指数对草莓耗水强度影响较小;(3)在试验所处条件下,滴头间距为20cm的滴灌带(管)较为适于设施草莓灌溉。     

引黄灌区水沙资源配置关键技术的研究

引黄灌区水沙资源配置关键技术包括灌区减沙沉沙技术、引水分沙技术、渠道输水输沙技术等。通过引黄灌区引沙和沉沙资料的分析，论述了引黄灌区减沙技术和对灌区有害的粗颗粒泥沙处理技术，前者主要是通过控制引水含沙量或减少引水量来实现，后者主要是通过有害泥沙的拦截和沉积来达到。结合渠道输水输沙能力，总结了提高灌渠输沙能力的工程措施和非工程措施，前者包括加大渠道比降、渠道衬砌、改造阻水建筑物、优化断面等，后者主要是指水沙调控技术。通过分析渠道引水分沙特征，进一步探讨了引黄灌区自流灌溉和提水灌溉的特点，指出自流灌溉的支渠引水含沙量略低于或等于干渠含水量，渠道处于增淤状态；若提水泵站及其进口合理布置，将会有利于渠道减淤。     

基于农业灌溉需水量计算的黄河三角洲作物结构优化EI北大核心CSCD

为优化黄河三角洲作物结构,以东营市垦利区为例,计算了当地主要作物各生育阶段及整个生育期内的作物需水量、有效降水量以及淋洗需水量,并对不同作物的水分盈亏情况进行了分析。结果表明:作物补充灌溉需水量从小到大依次为玉米、棉花、小麦、水稻;玉米水分亏缺程度最低,应适当增加玉米种植面积或者把冬小麦、夏玉米轮作更换为一年种植两季玉米(春玉米和夏玉米);减少棉花在中、轻度盐碱地的种植面积,对耐盐性较好的棉花改用排水回用或微咸水灌溉;兼用灌溉用水和洗盐用水种植水稻,在经水稻种植改良成轻度盐碱地的土壤上种植玉米和小麦。     

宁夏引黄灌区适宜生态需水估算

欲实现黄河水资源的可持续利用，合理配置有限的水资源，大型引黄灌区水量平衡机制和耗水机理研究是一项基础性的工作，其中灌区生态需水的估算显得尤为重要。为此，在充分掌握相关资料的基础上，采用各自的计算模型对宁夏引黄灌区各类生态耗水要素的适宜需水量进行了计算。结果表明：在现状条件下，平水年份（降水频率50%）灌区周边的适宜生态需水量为11.12亿m3，枯水年份（降水频率75%）灌区周边的适宜生态需水量为12.72亿m3，这一研究结果为灌区基于生态的水资源的合理配置提供了科学依据。     

宁夏引黄灌区适宜生态需水估算

为实现黄河水资源的可持续利用,合理配置有限的水资源,在充分掌握相关资料的基础上,对宁夏引黄灌区非农地(荒地)、湖泊湿地、人工防护林、城市以及地质的适宜需水量采用相应的计算方法进行计算并汇总进行分析。结果表明：在现状条件下,平水年份(降水频率50％)灌区周边的适宜生态需水量为 11.12亿m3,枯水年份(降水频率75％)灌区周边的适宜生态需水量为12.72亿m3,该成果可为灌区基于生态的水资源合理配置提供科学依据。     

内蒙古引黄灌区适宜秋浇定额研究

秋浇是内蒙古引黄灌区一种传统的洗盐压碱灌溉制度,秋浇用水量是灌区一年中灌水量最大的一次。以典型试验资料为依据,通过对不同秋浇定额灌溉条件下春播前土壤水盐条件、土壤的脱盐效果和增水效果的对比分析,研究提出内蒙古引黄灌区基于节水的适宜秋浇定额为1 500 m3/hm2。     

宁夏引黄灌区井渠双灌节水效益分析

宁夏引黄灌区是重要的粮食生产基地,其农业耗水占据了绝大部分引黄耗水量。本文在以引黄水量为主要灌溉水源、适量采用开采地下水作为补充的基础上,对整个灌区采用地表水与地下水联合灌溉的节水效益进行了定量研究。结果表明,采用井渠双灌现状年引黄灌区十县市可减少渠首引水量1.53×108m3,减少损失水量将达到0.68×108m3。对2010年的预测结果表明,可减少田间引黄灌溉用水量1.95×108m3,减少渠首引黄水量为3.48×108m3,减少输水过程中的损失水量为1.54×108m3,具有显著的节水效益。     

黄河干流河道输水量与输沙量关系研究

在系统回顾已有河道输水输沙特性研究成果的基础上,从张瑞瑾水流挟沙力公式入手,引入来流含沙量的概念,推导出河道输水量与输沙量关系式。采用实测资料分析,分别得到了黄河干流河道兰州至利津站不同河段的输水量与输沙量关系式,各式的相关关系均较好。黄河干流各河段输水量与输沙量关系特点的分析表明:兰州-石嘴山和潼关-利津河段的该种关系受大型水利枢纽运行影响较大,石嘴山-头道拐与头道拐-潼关河段的该种关系分别受比降变化和支流入汇影响较大;随着来流含沙量的增大,自动调整作用使各河段的该种关系中输水量对输沙量的影响逐渐减小。