【摘要】： 微灌,即是按作物需水要求,通過管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的特制灌水器,將水和作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量均勻、準(zhǔn)確的直接輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中的灌水方法,包括滴灌、微噴灌、涌泉灌、滲灌等,由水源工程、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)、灌水器4部分組成。微灌屬局部灌溉,以低壓(工作水頭相對較低)小流量出流為主要特征,一次灌水延續(xù)時間長、灌水周期短、可精確控制水量和灌溉濕潤范圍,并能把水與養(yǎng)分直接輸送到作物根部的土壤中去,節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能效果顯著,易于實現(xiàn)自動化控制管理。 隨著水資源開發(fā)利用率的提高,微灌技術(shù)應(yīng)用推廣面積不斷增加,關(guān)于微灌工程投入主體輸配水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計理論方法層出不窮。盡管如此,還存在著諸多值得研究的問題:優(yōu)化設(shè)計基于既定的管網(wǎng)布置,難以實現(xiàn)整體優(yōu)化;管網(wǎng)布置很大程度上決定于規(guī)劃設(shè)計工作者的經(jīng)驗;微灌工程管網(wǎng)布置形式單一,環(huán)狀管網(wǎng)、樹狀管網(wǎng)和混合管網(wǎng)三大類管網(wǎng)布置形式中,樹狀管網(wǎng)是最常見的管網(wǎng)布置形式,特別是在微灌工程中應(yīng)用廣泛�；谖⒐喙こ坦芫W(wǎng)研究中存在的問題,本論文對環(huán)狀管網(wǎng)用于微灌工程時的水力解析、優(yōu)化設(shè)計及環(huán)狀管網(wǎng)在微灌工程中應(yīng)用投資低于樹樁管網(wǎng)的條件、環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)運行特性等,進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并通過設(shè)計實例進(jìn)行了驗證分析,得出主要結(jié)論如下: 1.微灌工程環(huán)狀灌網(wǎng)水力解析 單環(huán)與雙環(huán)單出水口微灌工程水力解析較為簡單,當(dāng)系統(tǒng)流量、管道布置等確定時,可通過數(shù)學(xué)運算計算管段流量和水頭損失,求解管徑。雙出水口及多出水口管網(wǎng)水力解析復(fù)雜一些,可試算確定。 2.微灌工程環(huán)狀灌網(wǎng)設(shè)計水頭優(yōu)化 微灌系統(tǒng)設(shè)計水頭決定了選用管材的壓力等級,和工程輸配水管網(wǎng)投資基本成正比例關(guān)系,選用0.3MPa的管材比選用0.4MPa的管材節(jié)省25%以上的干管投資費用;微灌系統(tǒng)設(shè)計水頭與運行電費成正比例關(guān)系;當(dāng)管網(wǎng)投資相同或相近時,可選用管徑較大、承壓等級較小的管道以降低能耗。對流態(tài)指數(shù)大于0.571的微灌灌水器,降低工作水頭運行在一定范圍內(nèi)有利于延長毛管鋪設(shè)長度或提高灌水均勻度,減少輪灌組數(shù),提高管道利用率。 3.微灌工程環(huán)狀管網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 對于單環(huán)管網(wǎng),當(dāng)管網(wǎng)布置長寬比LB:LA0.8時,采用環(huán)狀管網(wǎng)布置較為經(jīng)濟,較樹狀管網(wǎng)布置可節(jié)省40%以內(nèi)的干管投資費用;對于雙環(huán)管網(wǎng),當(dāng)LB:LA1時,采用環(huán)狀管網(wǎng)布置較為經(jīng)濟,較樹狀管網(wǎng)布置可節(jié)省55.5%以內(nèi)的干管投資費用。輸水能力相同時,采用樹狀管網(wǎng)布置比采用環(huán)狀管網(wǎng)布置管徑要大一至兩級以上。環(huán)狀管網(wǎng)管道利用率為100%,較相應(yīng)的樹狀管網(wǎng)管道利用率可提高一倍以上;出水口距流量入網(wǎng)節(jié)點的距離最接近環(huán)長二分之一時,環(huán)網(wǎng)總水頭損失最大;最大需要揚程(最大水頭損失)相同時,環(huán)狀管網(wǎng)較樹狀管網(wǎng)需要揚程變化范圍小,即出水口間壓力差較小,系統(tǒng)運行時水泵工況點分布相對集中,利于系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：S277

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2631017