微灌田间管网布置优化及参数分析

微灌工程是推进农业节水灌溉的重要手段,合理的田间管网参数设计是水利计算中的重要环节。为此,探索了田间灌水单元小区内满足灌溉管道运行安全的田间管网优化布置方案,建立以单位面积管道投入最低为目标函数且满足管道安全运行要求的双向布置田间管网优化设计数学模型,并应用遗传算法对永舒榆灌区典型区域进行优化计算。与原设计相比,单位面积工程造价减少64.8%,毛管投入占小区投入70.6%。分析了毛管管径、灌水器设计流量、灌水器间距对田间管网优化结果的影响,结果表明:在灌水单元小区形状不受限制条件下,使用更小管径的毛管、更大管径的支管,相对更经济。在毛管管径一定的情况下,改变灌水器设计流量和灌水器间距对于单位面积管道投入费用影响不大;灌水器设计流量和灌水器间距共同作用下,较小的灌水器设计流量和较大的灌水器间距有利于减小单位面积管道投入费用。研究结果可为不同作物种类、种植方式、供水能力等情况下的滴灌系统设计提供管道选择依据以及管网优化布局方案,也可以为企业开发不同规格灌溉管道提供参考。