无压地下灌溉新技术试验

对局部控水灌溉 (无压地下灌溉 )技术从理论上进行了分析 ,并给出了其土壤水分运动方程。在大田试验的基础上 ,研究分析了无压灌溉不同孔径孔口出水规律和根区局部湿润状况。试验结果表明 :无压孔口出水规律与孔口孔径、地温和土壤含水量等因素有关 ;出水孔口孔径和初时土壤含水量对湿润锋推进速度影响较大 ,孔径和初时土壤含水量越大 ,湿润锋推进速越快 ;适宜的出水孔径沿管道长度方向出水均匀 ,5～ 3 5cm深度的土壤含水量变化无明显差异 。

果园节水灌溉技术的研究

果园节水灌溉技术的关键是使灌溉水量尽量均匀分配给每棵果树,避免过饱和极欠缺等不均现象的发生,发挥果树吸水能力,保持水土的良好状态。运用孔口出流公式、伯努力方程、沿途泄流公式及损失规律,建立了泄流管路的通用方程组。由此得到泄流管路作用水头的沿程变化规律,根据作用水头确定配水管各点所连接微管的管径与长度,以保证沿程配水的均匀性。并运用该方法计算工程实例,验证方程组的有效性,为工程设计提供依据。

低压孔口式膜灌袋水力特性研究

为了提高灌水效率,实现高效节水目的,提出一种基于蓄水于袋理念的灌溉技术。通过自制试验装置在0.3 m低压水头下对不同规格的膜袋进行出流试验,运用水力学原理,对水头损失、沿程孔口出流量的变化进行研究,并对灌水器制作精度及灌水均匀度进行分析。研究表明:孔距相同时,孔径为0.6 mm的膜袋水头损失大于孔径0.5 mm的;孔径相同时,孔距为30 cm和40 cm的水头损失基本相同。孔距相同时,孔径0.6 mm膜灌袋的孔口平均流量均大于孔径0.5mm的;孔径相同时,孔距40 cm膜袋的孔口平均流量均大于孔距30 cm的。试验处理条件下的孔口制作偏差均小于等于0.10,优良率为100%,满足灌水器质量标准。孔距30 cm和40 cm、孔径0.5 mm和0.6 mm的4种规格膜袋灌水均匀度均在80%以上,属于高均匀度节水灌溉技术。

不同管径及孔口间距对加压注灌器水力特性的影响

针对适宜南疆特色果树灌溉的加压注灌器,选取2种不同管径及3种孔口间距共6种结构类型,采用室内注水试验和CFD数值模拟相结合,开展不同管径及孔口间距对注灌器水力特性的影响研究。选用标准k-ε模型,对加压注灌器内部流场进行数值模拟计算,结合注灌器的不同结构形式、注灌器内部流场,获得了不同处理孔口实测值与模拟值的相对偏差值及孔口流量均匀系数。研究结果表明:选用CFD模拟方法计算出的注灌器孔口流量结果与实测值基本吻合,具有较好的一致性;管径为40mm、孔口间距为120mm的各孔口流速的均匀性最优,在此条件下能够得到较好孔口流量均匀性,均匀系数Cu可以达到0.96;管径为32mm、孔口间距为120mm的各孔口间的压强差值相对较小,水流扰动小,水流出流条件相对较好。因此,根区加压注灌器孔口间距为120mm可作为优选参数之一。

基于孔口出流原理的新型配水节流器配水特性

基于流体力学中的孔口出流原理,设计了一种与节水农业灌溉装置配套使用的新型配水节流器。采用理论分析和模型试验相结合的方法,以孔口开度、工作水头、配水流量为因子,对该配水节流器的配水特性进行了研究。研究表明:不同配水节流器孔口开度下,配水流量随工作水头的增大而增大,且呈乘幂关系;在相同水头情况下,配水流量仅与孔口开度有关。这样就可以通过控制开度调节配水流量,精确控制灌溉水量,从而达到节水灌溉的目的,同时也非常方便田间操作。