痕量灌水器水力性能与抗堵塞性能研究

摘要

灌水器作为滴灌系统的核心部件之一，灌水器的水力性能和抗堵塞性能直接影响滴灌系统的运行效率和灌水性能。痕量滴灌带作为一种新型的灌水器，引起了社会各界的关注，但针对痕量灌水器的水力性能和抗堵塞性能的研究比较少。本文以两种规格的痕量滴灌带和两种内镶贴片式滴灌带作为研究对象，通过室内试验研究，对两种规格的痕量滴灌带和内镶贴片式滴灌带的水力性能和抗泥沙堵塞、抗生物堵塞以及抗肥料水堵塞性能进行了试验研究和理论分析，主要结论有：
　　（1）通过痕量滴灌带的水力性能试验，对痕量灌水器的灌水均匀度系数、流量偏差、流态指数、流量系数等水力性能参数进行了测定。结果表明，痕量滴灌带的灌水均匀度系数为98.66%，流态指数为0.5094，流量系数为0.0894，痕量滴灌带的灌水均匀性良好，滴头的制造质量较好。痕量灌水器灌水均匀度系数、流态指数等性能指标的测定结果，定量地反映了痕量灌水器的水力性能。
　　（2）痕量滴灌带的泥沙水灌溉试验显示，在相同泥沙水试验条件下，痕量滴灌带A的平均流量在初始流量水平上下波动，仅有试验第16 h出现了较严重的堵塞；痕量滴灌带 B的平均流量一直保持在初始水平，未发生明显的堵塞现象；内镶贴片式滴灌带 C在泥沙水试验第3 h，堵塞率就达到了90%以上。因此同等试验条件下，与内镶贴片式滴灌带相比，痕量滴灌带具有更好的抗泥沙堵塞性能。
　　（3）痕量滴灌带的再生水灌溉试验的结果显示，在相同再生水灌水条件下，痕量滴灌带A在再生水灌溉试验期间，基本保持在初始流量水平，其中出现了两次较明显的流量降低，但在及时的清水冲洗后平均流量能够恢复到初始水平，并且痕量滴灌带A在发生生物堵塞时，其堵塞率均未超过80%，痕量滴灌带A抗再生水堵塞较好，且发生堵塞后恢复能力较好。痕量滴灌带B的平均流量一直保持在初始流量水平，未产生明显堵塞情况，其抗再生水堵塞性能良好。
　　（4）痕量滴灌带的肥料水灌溉试验结果显示，在相同种类的可溶肥溶液灌溉条件下，痕量滴灌带A在50 h之后出现了流量下降，之后及时进行清水冲洗，平均流量能够恢复到初始水平，因此痕量滴灌带A在发生肥料堵塞后，恢复性能较好；痕量滴灌带B在肥料水试验中平均流量保持在初始水平波动，当其出现流量下降时，通过及时的清水冲洗，流量很快得到恢复，其抗肥料堵塞性能较好，恢复性能较好。
　　（5）通过对痕量灌水器发生堵塞的位置、堵塞率以及工作压力的变化对其灌水均匀度的影响进行研究发现，当痕量灌水器发生堵塞时，灌水器的堵塞率对灌水均匀度有显著影响，一定范围内，痕量灌水器的灌水均匀度与其堵塞率呈反比例关系，堵塞率越大痕量灌水器的灌水均匀度水平越低。工作压力和发生堵塞发生时的位置不同对痕量灌水器的灌水均匀度影响不显著。
　　（6）对于粒径在0.1 mm以下的泥沙颗粒来说，不同泥沙级配对痕量灌水器堵塞造成的影响和泥沙含量有关。当泥沙含量在1.0 g/L以下时，不同泥沙颗粒级配对痕量灌水器堵塞的影响有显著的差异，当泥沙含量在1.0 g/L以上时，不同泥沙颗粒级配对痕量灌水器堵塞的影响较低。粒径在0.03~0.05 mm范围内的泥沙颗粒所占比重较大的泥沙级配b与粒径在0.05 mm以上的泥沙颗粒所占比重较大的泥沙级配d对痕量灌水器造成较为严重的堵塞。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究的目的和意义

1.2 滴灌研究进展

1.3 存在问题

第二章 研究内容与试验设计

2.1 研究内容

2.2 试验方法与试验设计

2.3 技术路线

第三章 痕量灌水器水力性能研究

3.1 痕量灌水器均匀度

3.2 痕量灌水器压力和流量关系

3.3 本章小结

第四章 痕量灌水器抗堵塞性能研究

4.1 痕量灌水器抗泥沙水性能研究

4.2 痕量灌水器再生水堵塞性能研究

4.3 痕量灌水器肥料水堵塞性能研究

4.4 本章小结

第五章 痕量灌水器堵塞对灌水均匀度的影响

5.1 堵塞率对痕量灌水器灌水均匀度的影响

5.2 工作压力对痕量灌水器灌水均匀度的影响

5.3 堵塞发生的位置对痕量灌水器灌水均匀度的影响

5.4 本章小结

第六章 泥沙级配对痕量灌水器堵塞及泥沙沉积的影响

6.1 泥沙级配对痕量灌水器流量的影响

6.2 泥沙级配对痕量灌水器泥沙输出量的影响

6.3 泥沙颗粒级配对痕量灌水器内泥沙淤积量的影响

6.4 本章小结

第七章 结论与建议

7.1 主要研究结论

7.2 存在的问题及建议

参考文献

致谢