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相似文献
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1.
有风条件下喷灌系统组合均匀度的计算理论与方法研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
喷灌系统组合均匀度是规划设计时的重要技术参数。在无风或微风条件下,可通过室外组合喷洒试验或依据单喷头试验资料用计算方法求得。在有风条件下,目前普遍采用的是以大量观测数据为基础的统计方法,由于试验条件、手段所限以及风的多变性,不但试验结果再现性差、且很难比较精确地求得某些特征风速(如灌溉期间的平均风速、设计风速)下的均匀度。本文提出了一种计算有风条件下喷灌系统组合均匀度的方法,经与实测值比较,表明具  相似文献   

2.
基于弹道理论有风条件下折射式喷头喷灌均匀度研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
为计算有风条件下折射式喷头水量分布及喷灌均匀度,以弹道轨迹理论为基础,依据风速分布模型,建立有风条件下折射式单喷头水量分布计算方法,采用该方法模拟出有风条件下Nelson D3000型喷头倒挂安装方式下水量分布特性,通过与实测资料进行对比,验证了模拟具有较高的准确度,可应用于有风条件下折射式喷头水量分布计算。在此基础上,选用4.76 mm(24号)喷嘴直径,模拟出不工况下单喷头水量分布,计算出组合情况下喷灌均匀度,分析了风速、风向、喷头间距、工作压力和安装高度5种因素对喷灌均匀度的影响,并对蒸发漂移损失进行了分析。结果表明:95%的置信区间下,喷头布置间距对喷灌均匀度的影响最显著,其次是安装高度和喷头工作压力,风速和风向对喷灌均匀度影响不显著。风速、喷头工作压力和安装高度都会对蒸发漂移损失产生影响,其中工作压力影响最大。当选用Nelson D3000型喷头在风速小于6 m/s的环境下喷灌时,应将喷头安装间距固定在2.13~3.04 m范围内。另外,该安装间距范围内,喷头安装高度和喷灌压力增大后,喷灌均匀度增大的效果不明显,因此应采用低压喷灌以降低喷灌系统运行成本;考虑到较高的喷头安装高度会产生较大的蒸发漂移损失,喷灌时还应适当降低喷头安装高度,以提高喷灌水分利用率。  相似文献   

3.
为探索大尺寸半固定式喷灌系统适宜的灌水技术参数,通过田间试验研究不同工作压力、不同喷头间距以及不同风速组合条件下大尺寸半固定式喷灌灌水均匀度。试验结果表明,在推荐工作压力范围内,单喷头的喷灌均匀度系数随着工作压力的增加呈提高趋势;无风环境下,工作压力为425 k Pa时,喷头间距不大于35和39 m时,灌水均匀度可以达到90%和80%以上,喷头间距控制在35~39 m比较适宜;风速在0~1、1~3和3~5 m/s范围内,喷灌灌水均匀度达到75%以上的喷头间距组合分别为不大于39、30和20 m,说明风速在0~1和1~3 m/s范围时,喷头适宜间距分别为39和30 m,当风速超过3 m/s时,风速是影响喷灌均匀度系数的主要因子。大尺寸半固定式喷灌系统适宜的间距为30~39 m。  相似文献   

4.
构建了基于开环控制策略的方形域喷灌系统,以喷头转速一致为评价指标,采用逐级计算方法对管路进行水力计算,以优化方形域喷头组合喷灌配置模式。试验研究了单喷头的水力性能,依据单喷头水量分布对喷头组合喷灌均匀性进行了仿真。通过与2喷头组合喷灌试验对比获得以下结论:在实验室条件下对方形域喷头进行仿真计算获得的均匀度数据与组合试验结果基本一致,因此可通过仿真试验研究变量喷头组合喷灌均匀性;基于S800喷头的方形域组合喷灌,其平均喷灌强度为2.8mm/h,组合喷灌均匀度达77%,达到《喷灌工程技术规范》规定的定喷系统均匀系数不低于75%的要求。  相似文献   

5.
<正> 一、引言 固定式喷灌装置的效率、增产以及经济性主要取决于水量分布的均匀度,而水量分布的均匀度主要受气象条件(尤其是受风向和风力)以及射程的影响。迄今为止,固定式喷灌系统的设计主要依据的是无风条件下(风速≤0.5m/s)检测的喷头的各种参数。在德国东部地区,风速≤0.5m/s是较为罕见的。据估计,日平均风速一般为4m/s左右。 国际上通常采用两种方法来减少风对喷灌均匀度的影响。其一是推荐喷头组合间距的设计尺寸,该设计尺寸考虑到了单喷头湿润面积的减小问题,另一是设计出水量分布不受风影响的喷头。本文以8000/8002型单喷嘴中射程旋转式喷头为例阐述了风向和风力对喷头参数的影响。  相似文献   

6.
用电子计算机计算组合喷灌强度和均匀度   总被引:2,自引:0,他引:2  
喷灌的灌水质量,在喷灌系统中是以实际的多喷头组合喷灌时的组合喷灌强度和均匀度以及水滴打击强度来表征的,组合喷灌强度和均匀度是喷灌系统规划设计中的重要技术指标。本文探讨了用电子计算机计算各种组合情况下的喷灌强度和均匀度。并与实  相似文献   

7.
考虑水滴运动蒸发的喷灌水量分布模拟   总被引:3,自引:0,他引:3  
提出了有风条件下喷头水滴运动与喷灌水量分布模拟方法,并利用Visual Basic 6.0开发了喷灌水量分布模拟软件.该软件在已知单喷头的径向水量分布数据时,可以模拟出不同风速、风向、空气温湿度等环境条件下单喷头或多喷头组合的喷灌水量分布,计算出喷灌系统的组合喷灌强度、喷灌均匀系数和蒸发损失率.以9708A型喷头为例,分别对工作压力为0.20、0.25和0.30 MPa下单喷头径向水量分布以及喷灌系统组合间距为14 m x 14 m和14 m×12 m时的喷灌水量分布进行了模拟,并与实测值进行了对比,结果表明:模拟的单喷头径向水量分布与实测值总体一致,由模拟水量分布推算的喷头流量与实测值的相对误差为0.83% ~8.01%;喷灌均匀系数模拟值与实测值的相对误差为0.69%~6.36%,蒸发损失率模拟值为0.51% ~ 1.75%,小于实测的水量损失率.模拟了不同组合间距下的喷灌水量分布,得到的喷灌均匀系数模拟值与其他软件比较,相对误差在0.11% ~2.44%之间.  相似文献   

8.
针对恒压喷灌系统压力变化的特性,通过试验得到了在不同工作压力及压力的周期变化情况下,ZY-1、ZY-2型喷头组合喷灌强度及均匀度的变化规律。结果表明,不同工作压力下,平均喷灌强度及组合均匀度与压力之间基本成线性关系;在一定的压力变幅下,系统压力的周期变化对平均喷灌强度及组合均匀度的影响较小,在压力周期不变的情况下,不同...  相似文献   

9.
喷灌技术在干旱风沙区的应用研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
喷灌在灌溉技术中具有独特的优势而得到广泛的应用,但因其受风的影响大、蒸发损失多,在风沙区的应用受到了极大的制约。通过对风沙区蒸发和风速分布规律的分析以及风沙区喷灌灌溉试验和喷灌在大田中应用的案例调查,给出了喷灌灌溉水利用效率与风速之间的关系,指出只要很好的利用风沙区蒸发和风速分布规律,避开高蒸发时段和高风速时区,在风沙区进行喷灌仍可获得较高的灌溉水利用效率和灌水均匀度,喷灌在风沙区仍有广阔的应用是前景。  相似文献   

10.
移动式单喷头喷灌机的田间试验表明,如果要保持适宜的喷灌均匀度,随着风速的增大,必须相应地缩小移动的间距。而且当风向与移动方向接近平行时,其移动间距还必须进一步缩小。这里引用一个经验方程来估算移动间距,即在试验喷灌机时,将移动间距作为风速、风向和水压的函数估算之。如果按无风条件下的移动间距进行喷灌,则其水量分布图在有风时是不均匀的。若随之将移动间距变窄以符合大风的条伴,其水量分布图即便在几种风向的条件下,也可能适宜,但是,若风向与移动方向近于平行,则其水量分布图很差。同样,若按有风条件将间距变窄进行喷灌,在风速降低时,其水量分布图也很差。在无风情况下,移动间距为湿润直径的30%至75%,通常获得适宜的均匀度。水量分布不均,使有的地面水量太少,从而降低作物产量;有的地面水量太多,引起深层渗漏,从而导致土壤肥力的损失,能量成本提高,作物产量降低等。均匀喷灌则因土地、喷灌设备、抽水和化肥等费用的增大而显得更为重要。非均匀灌水因深层渗漏而导致水和土壤肥力的损失,使地下水污染,以及某些地面灌水不足和作物减产等。在明尼芬达州中西部,用移动式大流量单咀喷头灌水的耕地面积日益增多,在这个地方喷灌已用于贫瘠而又干旱的地面,播种季节又特别多风。本报告是一篇科研论文,它所叙述的是探讨移动式单喷头喷灌机的性能和大风条件下能提供适宜喷灌均匀度的操作程序。均匀系数(C_u)达0.85以上被认为是适宜的。它可按照克里斯琴逊的公式算出,即:C_u=1-(∑|X_i-|)/(n)………式中:C_u-均匀系数X_i-单个量雨筒在田间测量的灌水深度X_i的平均值n-读数。应用已算出的重叠灌水深度,即可算出不同的移动间距的C_u值。为使各最大移动间距的C_u值达0.85,其最大间距要在每一试验中分别测定之。而且,其最大间距也可根据以前按固定式试验推导出的方程(舒耳等人)(未注明日期)进行计算,並且将它与按移动式喷头数据求得的间距进行了比较,以确定该方程的实用价值,能否作为在不同风速和风向条件下预测移动间距的一般指南。  相似文献   

11.
ZY-2摇臂式喷头组合喷灌技术参数田间试验研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
采用承雨筒测量法,对目前市场上常用的ZY-2摇臂式喷头采用18 m×18 m布置方式在不同气象条件下的组合喷灌主要技术参数开展田间试验研究.结果表明,组合喷灌均匀系数、喷洒水利用系数均在0.8以上,蒸发漂移损失的测试值为0.8%~14.28%.主要集中在4%~10%.构建了组合喷灌主要技术参数与主要气象因素、工作压力的...  相似文献   

12.
不同水质膜下滴灌棉田盐分空间变异特征   总被引:3,自引:0,他引:3  
为评价不同水质膜下滴灌棉田土壤盐分空间分布及变异性,采用EM38-MK2型电磁感应仪对微咸及淡水滴灌田块进行盐分调查。解译模型获得的土壤含盐质量比描述性统计特征表明,微咸水滴灌的积盐程度高于淡水滴灌,但其变异系数相对较小。采用GS+软件拟合最优半方差函数模型,微咸水处理为指数模型,淡水处理为高斯模型,均表现为强的空间相关性;微咸水处理变程大于淡水处理,增加了土壤盐分的空间相依性。Kriging空间插值及变异分析表明,淡水滴灌棉田土壤盐分微域及全域空间变异程度强于微咸水滴灌,二者均存在影响棉花出苗的盐斑。建议用水紧张时,可基于EM38-MK2型电磁感应仪的盐分调查结果,重点淋洗盐斑集中分布区域,以节水增产。  相似文献   

13.
喷灌水量分布动态模拟与均匀性研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
韩文霆  王玄  孙瑜 《农业机械学报》2014,45(11):159-164
为研究压力、喷头组合方式和插值方法对喷灌均匀系数CU和分布均匀系数DU这两个评价指标计算结果的影响规律,利用雨量筒径向间隔为1 m的FY RB-471型喷头无风喷洒试验数据,模拟出了喷头在不同压力下的水量分布情况。在喷头矩形组合方式和正三角形组合方式下,采用线性插值、立方插值、三次样条插值、距离插值和平面插值法计算了不同压力下的喷灌均匀系数和分布均匀系数。结果表明,采用三角形组合方式比矩形组合方式计算的喷灌均匀系数CU高1.56~4.77个百分点,同样,三角形组合方式比矩形组合方式计算的分布均匀系数DU高4.26~9.19个百分点;不同的插值方法对喷灌均匀系数与分布均匀系数的计算结果影响不明显,而压力是影响喷灌均匀系数的一个重要因素。  相似文献   

14.
基于弹道轨迹方程的折射式喷头水量分布计算模型   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对折射式喷头水量分布模拟研究较少的问题,通过高速摄像技术测得了不同工作压力和喷嘴型号下水滴射流速度和射流弧度,构建了折射式喷头水束射流速度及弧度的指数模型,在此基础上基于弹道轨迹方程和水滴蒸发模型,采用Eclipse作为开发工具编写出折射式喷头水量分布的计算程序。该软件能够在已知喷头工作参数及环境条件下,模拟出水滴粒径分布、水量分布、能量分布等指标。采用软件计算出不同工况下Nelson D3000型喷头喷洒水力特性,并依据模拟出的单喷头水量分布数据,以24 m平移式喷灌机为例进行多喷头组合叠加,与实测值进行对比,结果表明:基于3种模型下开发出的单喷头水量分布计算软件模拟出的水滴粒径分布及单喷头水量分布与实测值变化的规律相符,模拟准确度较高。不同间距下多喷头组合叠加时,喷灌均匀度相对误差在0.04%~14.77%,变化规律的差异性较小。该软件能够为移动式喷灌机优化设计提供技术支持。  相似文献   

15.
为了使水力驱动带状喷灌机喷洒均匀度高、受风影响小,能够在作物行间进行喷洒作业,本研究选取不同参数的喷头对其喷头流量、射程、条带宽度及喷灌强度进行试验对比分析,试验结果表明,喷头的喷灌效果与工作压力、喷孔大小、喷射仰角及叶轮之间均存在紧密联系。该结果能够为水力驱动带状喷灌系统的喷头选型及参数设计提供参考。  相似文献   

16.
Field experiments were performed to study the effect that wind shelterbelts has on irrigation uniformity of hand move sprinkler irrigation system located in northwest Kenya. Catch can tests were performed to evaluate the distribution of applied water using coefficient of uniformity and distribution uniformity for plots with shelterbelt and without shelterbelt scenarios. Three medium pressure twin nozzle sprinkler head types were tested to determine their water distribution uniformity at varying wind speed and working pressure and obtained results were statistically analysed. The analysis was used to ascertain the performance of the medium pressure sprinklers under varying wind conditions for the two scenarios. Results indicate that uniformity is improved by wind for wind speeds below 1.4?m/s. Analysis of data from sheltered and unsheltered plots showed a significant difference of uniformity parameters on sheltering with coefficient of uniformity for sheltered plots averaging 84?% compared to 74?% for unsheltered plots. Results indicate that the coefficient of uniformity values were higher than the distribution uniformity values although both had a strong linear relationship with a coefficient of determination above 0.96 in both scenarios. It is concluded that shelterbelts improve sprinkler irrigation performance under windy conditions.  相似文献   

17.
Assessing whole-field uniformity of stationary sprinkler irrigation systems   总被引:2,自引:0,他引:2  
The procedure established in the literature for the evaluation of stationary sprinkler irrigation systems is limited in space and time since it is based on a sample of precipitation taken around one sprinkler during a given period of the whole irrigation event. This procedure also ignores what happens in the soil after water infiltrates. A model of the drop trajectory and of the water distribution pattern is formulated here for simulating precipitation from single sprinklers. The operating pressure determines sprinkler flow and maximum throw. Wind and evaporation distort the distribution patterns. The water distribution of individual sprinklers is overlapped to generate precipitation over the whole field and to calculate a coefficient of uniformity. Field effective uniformity is then calculated by averaging precipitation over the extension of plant roots or water redistribution within the soil profile. Application of the model has shown the impact of system management and design, field topography and wind on irrigation uniformity. Management factors such as lateral operation time or riser inclination may account for a large part of the field precipitation variations. A rough topography may also reduce uniformity significantly. Wind speed is important when it exceeds 1.8–2 m s–1. The allowable maximum pressure loss of 20% fixed as a design criterion seems an overly strict limit when other factors may overcome pressure loss as sources of non-uniformity. The sources of non-uniformity have different scales of variation. Large-scale sources, such as lateral operation time or pressure loss, are not dampened by the crop or soil. Sources of smaller-scale variation, such as wind or inclination of the sprinkler riser, are better compensated by the crop and soil. The application of this kind of model to the design and management of sprinkler irrigation systems is discussed. Received: 9 May 1997  相似文献   

18.
【目的】研究工作压力,喷头组合间距、组合斱式和旋转速度对射流式喷头及多喷头组合喷灌均匀性系数(CU)和分布均匀系数(DU)的影响。【斱法】采用不同工作条件下单喷头和多喷头组合喷灌水量分布的动态仿真代码,对射流式喷头开展了水力性能试验;研究了射流式喷头在不同工作压力及安装高度条件下对喷灌强度、水量分布的影响;建立了水量峰值强度与工作压力的回归关系式;模拟了单喷头在正斱形和三角形组合喷灌下的空间水量分布。【结果】喷头在1.5 m安装高度、100~300 kPa压力条件下,水量峰值集中在5 mm/h附近,标准偏差(STD)为0.23。喷头在100 kPa工作压力,安装高度为1.1、1.3 m的水量峰值强度分别可高达8.9、10.5mm/h。不同工作压力下的单喷头喷灌的DU和CU标准偏差分别为15.5%、9.3%,且DU对压力的变化相对更为敏感。【结论】在实际喷灌工程中正斱形组合喷灌的间距应小于8m,三角形组合喷头之间的间距应布置在8m附近,此时的喷灌均匀度最高,单个喷灌设备覆盖范围最广,成本最低。  相似文献   

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