在我國使用地下水進行滴灌的大面積井灌區(qū),由于地下水水質(zhì)過硬引發(fā)的灌水器化學堵塞問題嚴重制約了滴灌技術在該類地區(qū)的大規(guī)模推廣和應用。解決堵塞問題的關鍵在于摸清其發(fā)生機理、明確其影響因素�；诖�,本文以硬水滴灌系統(tǒng)為研究對象,探明硬水滴灌條件下灌水器和滴灌系統(tǒng)發(fā)生化學堵塞的一般規(guī)律和基本特征,確定影響化學堵塞發(fā)生規(guī)律的主要內(nèi)部因素和外部因素及其響應機制,利用精細電子顯微技術和物質(zhì)成分分析手段分析灌水器內(nèi)的堵塞物質(zhì)理化特征和動態(tài)變化過程,明確灌水器化學堵塞發(fā)生的動態(tài)過程,揭示硬水滴灌灌水器化學堵塞機理,最終提出了硬水滴灌系統(tǒng)適宜的抗堵塞運行方式。初步得到主要結論如下:（1）明確了滴灌系統(tǒng)化學堵塞過程中灌水器平均相對流量和灌水均勻度隨時間的變化可分為“平穩(wěn)階段”和“下降階段”兩個特征階段。堵塞灌水器的流量下降過程也符合先“平穩(wěn)階段”后“下降階段”的變化規(guī)律。根據(jù)灌水器堵塞過程中流量下降形式將灌水器化學堵塞分為逐漸堵塞、突然堵塞和波動堵塞三類。室內(nèi)自來水配制硬水滴灌系統(tǒng)的堵塞物質(zhì)主要成分為碳酸鈣,而田間試驗灌水器堵塞物中除了化學沉淀還有較多的微小沙粒和生料帶殘渣,灌水器內(nèi)既有化學也有物理堵塞過程... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

完全堵塞的灌水器流量下降動態(tài)過程

圖 2-8 4 種灌水器內(nèi)部堵塞物質(zhì) XRD 分析圖譜Fig.2-8 XRD analysis of 4 kinds of emitters硬水滴灌系統(tǒng)的化學堵塞進行研究，主要得到如下結論：水滴灌會導致灌水器流量下降，發(fā)生堵塞，使灌水器平均相對流量和運行時間的增加而下降，灌水器平均相對流量和灌水均勻度變化曲線段 和 下降階段 兩個階段，4 種灌水器的兩階段分界點基本一致線可通過線性擬合分段描述，不同灌水器的線性擬合斜率不同，可據(jù)統(tǒng)運行期間的運行表現(xiàn)。單個灌水器的流量變化也符合先平穩(wěn)階段后下降階段的特征，灌水器 中流量變化形式：保持穩(wěn)定、小幅下降、大幅下降和回升，根據(jù)灌水的流量變化形式不同，可將灌水器堵塞分為逐漸堵塞、突然堵塞和波器結構類型影響灌水器堵塞類型，壓力補償式灌水器更傾向于發(fā)生波灌水器更傾向于發(fā)生突然堵塞，這是其各自的工作原決定的；迷宮流

、過濾裝置和施肥裝置為楊凌秦川節(jié)水灌溉設備工程有限公司的產(chǎn)品。過濾裝20 目網(wǎng)式過濾器，每月清洗一次。如圖 2-9 所示，36 條圓柱形迷宮式滴灌管平，管間距 50cm。每條滴灌管長約 7m，其上共有 21 個灌水器，灌水器技術參-6 所示。試驗開始前，對整個系統(tǒng)進行徹底沖洗，試驗期間不再沖洗管道系統(tǒng)作時發(fā)現(xiàn) 30kPa 的工作壓力下滴灌效果較好，因此本試驗滴灌系統(tǒng)工作壓力設a。表 2-6 灌水器技術參數(shù)Tab.2-6 Technical parameters of emitter參數(shù)工作壓力/kPa流量/(L h-1)流量偏差系數(shù)/(%)特征方程柱迷宮式灌水器 30 1.75 1.53 q=0.9354h0.5參數(shù)管外徑/mm流道寬/mm流道深/mm流道長/mm柱迷宮式灌水器 16.00 0.80 1.00 144.00：以上參數(shù)通過清水試驗測量獲得。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]滴灌系統(tǒng)灌水器堵塞機理與控制方法研究進展[J]. 李云開,周博,楊培嶺.  水利學報. 2018(01)
[2]高鈣鎂離子地下水滴灌施肥系統(tǒng)堵塞效應[J]. 王天志,王迪,徐飛鵬,李云開.  排灌機械工程學報. 2017(04)
[3]施肥滴灌加速滴頭堵塞風險與誘發(fā)機制研究[J]. 劉璐,牛文全,武志廣,官雅輝,李元.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2017(01)
[4]加氯及毛管沖洗控制再生水滴灌系統(tǒng)灌水器堵塞[J]. 宋鵬,李云開,李久生,裴旖婷.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2017(02)
[5]引黃滴灌器堵塞環(huán)境因子的相關性分析[J]. 杜慧慧,馬太玲,于健,宋耀興.  節(jié)水灌溉. 2016(12)
[6]化學離子對再生水滴灌灌水器堵塞的影響[J]. 郝鋒珍,李久生,王珍,栗巖峰.  節(jié)水灌溉. 2016(08)
[7]基于CFD-DEM耦合的迷宮流道水沙運動數(shù)值模擬[J]. 喻黎明,譚弘,鄒小艷,常留紅,陳立志,范文波.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2016(08)
[8]黃河水滴灌條件下灌水器堵塞試驗研究[J]. 張曉晶,于健,馬太玲,宋耀興,盧俊平,杜慧慧,王凡.  灌溉排水學報. 2016(03)
[9]微灌在中國:歷史、現(xiàn)狀和未來[J]. 李久生,栗巖峰,王軍,王珍,趙偉霞.  水利學報. 2016(03)
[10]不同運行模式下引黃滴灌水濁度與水質(zhì)因子統(tǒng)計分析[J]. 張曉晶,于健,馬太玲,宋耀興,盧俊平,王凡.  節(jié)水灌溉. 2015(12)

博士論文
[1]微咸水滴灌系統(tǒng)灌水器化學堵塞機理及控制方法研究[D]. 張鐘莉莉.中國農(nóng)業(yè)大學 2016

碩士論文
[1]肥液對不同迷宮結構滴頭抗堵塞性能影響試驗研究[D]. 武志廣.西北農(nóng)林科技大學 2017
[2]齒形流道結構對滴頭水力性能影響的試驗研究[D]. 潘雅閣.西北農(nóng)林科技大學 2017
[3]灌水量和滴灌系統(tǒng)水氮施用方式對番茄生長發(fā)育的影響[D]. 劉世和.西北農(nóng)林科技大學 2016
[4]渾水特性及水溫對迷宮流道灌水器抗堵塞性能的影響[D]. 劉璐.中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2012
[5]滴灌灌水器三角形迷宮流道結構抗堵塞性能試驗研究[D]. 陳雪.西北農(nóng)林科技大學 2008
[6]迷宮灌水器內(nèi)固液兩相流數(shù)值模擬[D]. 徐文禮.太原理工大學 2008
[7]迷宮式灌水器流道內(nèi)水沙兩相流研究[D]. 楊曉池.西安理工大學 2006
[8]滴頭水力性能與抗堵塞性能試驗研究[D]. 王建東.中國農(nóng)業(yè)大學 2004



本文編號：3098263