微灌双向有坡毛管情况下支管位置的确定方法

在微灌支管两侧布置双向毛管,有节省投资、节能、提高灌水质量的优点。该文在有限孔数毛管水力学的基础上,对双向有坡毛管布置时的支管位置确定方法做了较为完整的讨论,包括:计算中会遇到的4种情况,汇总了计算中涉及的解析公式,提出了合理孔数试算公式和进口段长度计算公式,并提出了毛管进口段总损失扩大系数的改进算式。确定支管位置(即毛管长度)的基本条件是:在两侧毛管各灌水器流量的平均值均等于设计流量的前提下,使两侧毛管的进口水头相等。原则上应分两步来实现:第一步是根据所遇情况选择适用算式,以两侧毛管最大水头偏差最接近为条件,试算确定毛管的合理孔数;第二步是计算两侧毛管的上游首孔水头,然后得到二条毛管的进口段长度。如两侧毛管首孔水头极为接近,则可直接按两侧毛管进口段长度相等来处理。通过算例说明该方法可在微灌系统设计中应用,对喷灌系统的干管布置也有参考意义。

对微灌滴头水流流态若干问题的思考及补偿机理的探索

滴头水力计算对于管道工程设计是十分重要的。该文研究了压管道水流流态划分的依据与水流条件、滴头工作水头与管流沿程损失水头的区别,及滴头流量的水温修正。并对无弹性件滴头流态指数x<0.5的现象,作了机理探讨,提出了"面积补偿"法。结果表明:1)将尼古拉兹水力实验成果为依据的有压管流流态套用于滴头水力计算中(除微管滴头外)是错误的;2)认为对流态指数x=1的滴头,按层流流态对滴头流量做水温修正是正确的;对x≤0.5的滴头,不需做流量的水温修正,原因在于流道内基本上全为局部损失,而不是滴头流态为紊流阻力平方区;对1>x>0.5的滴头,目前可不做水温修正,可在滴头水力试验中使用设计温度的水,获取符合水温要求的水力关系。3)对于滴头流态区分,仅对已基本淘汰的微管滴头有必要,对其余滴头并无实际需要,应于放弃。4)无弹性件滴头x<0.5的现象机理是"面积补偿",即过流面积随水头增大而减小,原因是流道边界的急剧变化和水流惯性与水头(流速)正相关。

滴灌毛管管径优化研究

本论文对毛管管径与毛管成本、铺设长度、滴灌系统造价的关系进行了研究,认为在压力和抗拉强度相同的条件下,可近似地认为毛管成本与管径平方成正比;在毛管允许水头偏差、灌水器间距、灌水器设计流量确定的条件下,毛管铺设长度可近似地认为与毛管管径d1.729成正比,毛管管径越大,铺设长度越长;通过分析毛管管径与系统投资关系认为,滴灌带管径应根据实际灌溉对象控制在6mm^25mm之间,管径太大或太小,滴灌系统造价都会偏高。因此,在产品开发中,应根据实际农田地块大小与形状,开发不同管径的滴灌带,以降低滴灌系统造价。

不同防渗条件下渠道渗漏及渠边土壤含水量试验研究

通过对4种不同防渗措施的渠道进行渗漏试验,研究渗漏强度、累计渗漏量、渠边土壤含水量在不同防渗措施下的动态响应。结果表明,渠道渗漏不仅受到渠道衬砌形式的影响,亦受到渠床下土质特性的影响;廉价的渠床夯实处理的防渗效果并不比干砌卵石防渗效果差;不同防渗措施在不同入渗阶段表现出一定的效果差异,实践中可以根据渠道年均持续通水时间规划渠道防渗措施;混凝土防渗效果虽然最佳,但在现代灌区续建配套与节水改造规划中应对其生态效应加以论证,做到在提高渠系水利用系数的同时,将对生态环境的负面影响降至最低。