【摘要】：微潤灌作為當前一種高效節(jié)水的新型灌溉技術(shù)，是一種利用半透膜材料作為主要材料的灌溉輸水管，通過把微潤管埋在農(nóng)作物根系附近的方式，將水慢慢釋放到農(nóng)作物根系的土壤中，被農(nóng)作物吸收利用。由于微潤灌是一種最新的灌溉節(jié)水技術(shù)，目前國內(nèi)外對微潤灌的研究還比較少。本文通過歸納學習國內(nèi)外關(guān)于微潤灌的相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，對微潤管灌進行了一些初步試驗研究。主要研究內(nèi)容分為以下幾個方面:通過室內(nèi)試驗分析微潤管在不同水頭下單位長度的滲水量變化，并分析滲水量隨著微潤管管長的變化；通過室內(nèi)試驗分析不同微潤管埋深以及不同土壤情況下土壤濕潤體的發(fā)展，并分析濕潤體的形狀，各個方向濕潤鋒的大小和土壤含水量變化；通過學習和掌握HYDRUS-2D軟件，利用該軟件模擬微潤灌條件下土壤水分的入滲，并將所得到的模擬值與試驗得到的實測值進行分析和對比。 經(jīng)過分析可以得到以下幾個結(jié)論： 1)微潤管單位長度單位時間的滲水量和累計滲水量與水頭成一元線性關(guān)系，隨著水頭的增大，微潤管單位長度單位時間滲水量也增加。不同水頭下，，微潤管每米滲水量與進水口距離成反比關(guān)系，隨著微潤管管長的增長逐漸減小。在相同的灌溉時間內(nèi)，單位長度微潤管累計入滲量隨著埋深的增大而減小。單位長度微潤管累計入滲量隨著時間的增大而呈一次線性關(guān)系增大。 2)微潤管濕潤體斷面形狀為微潤管為中心的圓形，隨著入滲時間的增加逐漸變?yōu)椴灰?guī)則的橢圓形。濕潤鋒各個方向上運移距離與時間的關(guān)系符合乘冪函數(shù)關(guān)系。濕潤鋒運移距離的大小是砂壤土大于中壤土，并且垂直向下方向上濕潤鋒運移距離差值最大。濕潤體各方向上各點土壤含水量與距微潤管中心距離之間符合二次函數(shù)關(guān)系，土壤含水量隨著距離的增大而降低。 3) Hydrus-2D可以比較好的模擬微潤管在土壤中的入滲情況。
【圖文】：

由深圳市微潤灌溉技術(shù)有限公司研制生產(chǎn)的半透膜滲灌管（該公司將種設(shè)備給作物供水的灌溉技術(shù)稱為微潤灌溉）則克服了地下滲灌的缺陷。溉利用半透膜技術(shù)原理，使微潤管的供水過程與農(nóng)作物的吸水過程在時間一致。微潤管是由半透膜為材料制成的一種圓形軟管。這種微潤管不像微孔那樣管壁上右固定孔距的孔，而是由非常多微孔。孔的密度大于 10 萬個/孔的孔徑非常小，達到納米級，具有半透膜特性。微潤管管壁上的孔的大水分子能夠通過，而像土壤、沙粒等大粒徑顆粒則無法通過。當微潤管管水且具有一定壓力時，水分子就會通過微潤管管壁上的微孔流向管外，流的水分通過埋在土壤毛細管力將水分進一步向土壤外側(cè)運移，使微潤管周達到濕潤狀態(tài)，被農(nóng)作物吸收從而起到灌溉作用。微潤管既是輸水管同時也是給水器，整個管壁都是出水點，將微潤管壤后，微潤管周圍的土壤就開始慢慢濕潤濕。隨著時間的延長，微潤管所分會慢慢向微潤管四周擴散，最后會形成一個以微潤管為圓心的，沿著微設(shè)方向伸展的不規(guī)則圓柱形潤濕體，如圖 1-1、圖 1-2 所示：

圖 1-2 微潤灌溉示意圖Fig.1-2 The schematic diagram of Micro embellish irrigation濕體的大小是可調(diào)的。為了達到充分節(jié)水效果，當農(nóng)作物的根通過減小工作水頭來減小潤濕體大小。隨農(nóng)作物的生長，根系可以增大工作水頭以增大潤濕體直徑，使?jié)駶欝w的總體積增大作物的根系，以滿足農(nóng)作物的需水。灌溉的另一個特點是是，它能使土壤水分達到最佳的水/氣狀態(tài)保持使這一狀態(tài)，使農(nóng)作物在其全生命周期內(nèi)都能處在最佳灌潤灌溉的特點灌溉具有以下特點：連續(xù)灌溉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得以實現(xiàn)；免水分浪費，灌水率高；行過程動力消耗小。
【學位授予單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S275.9

【參考文獻】

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本文編號：2680598