微灌滴头设计工作压力取值理论研究

在满足由田间微地形偏差、灌水器制造偏差、水力偏差3因素引起的灌水流量偏差率的前提下,提出了一种新的微灌滴头设计工作压力计算方法,利用该方法可以确定农田不同种植模式下微灌滴头的设计工作压力值,即在加压情况下,地面坡度为零时,首先提出毛管年费用计算公式,然后以毛管年费用为目标函数,用黄金分割搜索法求出满足灌水流量偏差率要求的滴头设计工作压力值。结果表明,田面局部高差和允许流量偏差率是影响滴头设计工作压力的关键因素,田面局部高差越大,工作压力越大,而允许流量偏差率越大,滴头设计工作压力越小。在目前耕作条件下,若以20%流量偏差率作为灌水质量指标,则棉花、温室、果园滴头设计工作压力的最大值分别为0.5,1.0和2.5 m。

滴头设计工作压力计算方法研究

以Powell方向加速法作为优化手段,用两级优化法对滴头设计工作压力的取值问题进行了研究,利用Powell法进行二元函数最优化,得到非标准的毛管直径和滴头设计工作压力;选择具有标准管径的毛管,使标准管径不小于初步优化得到的管径、毛管耐压不小于初步计算的毛管实际最大水压力,以滴头设计工作压力为决策变量,用外部罚函数法将不等式约束变为无约束问题,利用Powell法进行一元函数最优化,得到可直接用于实际滴灌工程中的滴头设计工作压力值。