渗灌系统的渗流模型及渗灌管埋深优化研究

渗灌是一种凭借土壤基质吸力作用对土壤润湿的节水灌溉技术。本文所设计的渗灌系统可以将水均匀灌溉到整个地层中,并且能达到更高的节水目的。该系统主要功能体现在渗灌管埋深位置的优化设置,该设计建立了渗灌系统在人工绿地土壤中的流动数学模型,求解出渗灌系统埋深的最优深度百分比。根据该设计可以求得,一般土壤中以渗灌管为分割的上下土壤厚度最佳比例大约为2:3。进一步,本文对灌溉给水水头以及土壤自然饱和度进行分析,可以得知随着水头的增加,埋深应更深一些,而灌溉时间则会相应增加;自然饱和度的增加会使渗灌管最佳埋深变浅。级配良好的土壤中渗灌管埋深更浅一些;级配良好的砂土会导致其土壤的灌溉时间增加,并且给水水头越小,这种效果越明显。该渗灌系统可模拟优化埋管深度,使渗灌系统在灌溉能力均匀的情况下最大程度上节约水资源,具有较高的理论意义和实际意义。

滴灌系统在边坡人工再造植被灌溉中的应用及设计参数优化研究

传统滴灌系统容易堵塞孔道,并且不能实现边坡地形均匀灌溉和高效节水。本文建立一种新型阶梯状滴灌系统,根据达西定律和伯努利方程,给出了该系统的不同高度渗水管渗透系数的优化方法,阐明了渗透层厚度、边坡角度与管道直径参数对系统渗透系数的影响。计算结果表明:滴灌系统中管道渗透层的渗透系数与管道高程呈反比;边坡角度减小、管道直径增大以及渗透层厚度的增加,需要渗透层渗透系数相应增大。该滴灌系统通过多孔介质渗水来避免孔道堵塞,对节水能力进行优化,可保证灌溉均匀,提高水资源的利用率。