本文關(guān)鍵詞：滴灌均勻度合理取值及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 滴灌 均勻度 有限元 優(yōu)化 土壤水分 產(chǎn)量

【摘要】：在滴灌技術(shù)的應(yīng)用與推廣中,如何在降低系統(tǒng)成本的基礎(chǔ)上保證水分利用效率一直是眾多學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)問題。灌水均勻度是指導(dǎo)滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理的關(guān)鍵參數(shù),直接影響到系統(tǒng)成本和作物產(chǎn)量。針對(duì)現(xiàn)行設(shè)計(jì)均勻度取值科學(xué)依據(jù)不足的問題,已有研究對(duì)不同氣候區(qū)代表性作物,通過田間試驗(yàn)探討了滴灌均勻系數(shù)對(duì)土壤水、氮、鹽分分布和作物生長(zhǎng)的影響,指出現(xiàn)有滴灌工程設(shè)計(jì)規(guī)范中的均勻度標(biāo)準(zhǔn)(Cu=0.8)具備可行性并有進(jìn)一步降低的空間。土壤水分再分布對(duì)灌水不均勻有補(bǔ)償作用,同時(shí)作物根系的延展能夠緩解水肥分布不均帶來的不利影響,因此為了將理論上存在的“降低空間”轉(zhuǎn)換為切實(shí)可行的技術(shù)指標(biāo),應(yīng)在綜合認(rèn)識(shí)系統(tǒng)-土壤-作物三者關(guān)系的基礎(chǔ)上,以經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo),針對(duì)不同氣候和作物特征,提出均勻度合理取值的標(biāo)準(zhǔn)。為此,本文以均勻度為研究對(duì)象,通過試驗(yàn)研究、數(shù)值模擬和理論分析的方法,建立了一種滴灌水力計(jì)算模型,提出了不同根系特征的作物的系統(tǒng)均勻度最優(yōu)值;同時(shí)得到了系統(tǒng)均勻度、土壤含水率均勻度和作物產(chǎn)量的定量關(guān)系,保證了系統(tǒng)均勻度選取的安全性;最后對(duì)實(shí)際工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中的一些問題進(jìn)行了探討。主要結(jié)論如下:(1)基于有限元法建立了一種水力計(jì)算模型,局部水頭損失通過當(dāng)量長(zhǎng)度法和局部阻力系數(shù)法添加到模型中,減小了模擬值與實(shí)測(cè)值的偏差,可以有效的應(yīng)用到不同形式的滴灌管網(wǎng)水力解析中,能夠準(zhǔn)確計(jì)算支管單元壓力流量分布、系統(tǒng)均勻度和流量偏差等指標(biāo)。(2)與取土測(cè)定相比,試驗(yàn)中TDR連續(xù)監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)能更好的反應(yīng)生育期內(nèi)土壤含水率均值及均勻度的變化規(guī)律,土壤水分分布特征評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性與測(cè)點(diǎn)位置、測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)、測(cè)定時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)的選取有關(guān);隨著滴頭間距和毛管間距的減小,土壤含水率均勻度升高,同時(shí)提高了氮素和鹽分分布的均勻性;提出的模型能夠衡量土壤含水率均勻度與系統(tǒng)均勻度的關(guān)系,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)較為吻合。(3)土壤含水率均勻度通過影響根系生長(zhǎng)和形態(tài)來影響作物產(chǎn)量,整體上,隨著土壤含水率均勻度的提高,作物產(chǎn)量和水分利用效率均會(huì)提高。當(dāng)均勻度在0.80-0.94間時(shí),產(chǎn)量雖產(chǎn)生顯著差異,但總體保持平穩(wěn),繼續(xù)低至0.79時(shí)產(chǎn)量急劇下降,對(duì)于淺根系密植作物,應(yīng)保證土壤含水率均勻度維持在0.79以上。(4)提出了合理均勻度的選取辦法,根據(jù)根系特征不同,選取密植和非密植兩種典型作物進(jìn)行分析,得到:種植棉花時(shí),系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)均勻度為0.78;對(duì)于橄欖,系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)均勻度為0.86。(5)對(duì)有限元模型進(jìn)行了優(yōu)化,極大提高了收斂速度并保證了計(jì)算精度,應(yīng)用到優(yōu)化設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn),環(huán)狀管網(wǎng)更為靈活可靠,某些情況下均勻度更高,投資更低。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S275.6

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖艷紅,楊運(yùn)清,王哲濱;畜禽群體均勻度的測(cè)定方法[J];黑龍江畜牧獸醫(yī);2000年03期

2 宋紅敦,馮玉龍,武繼民;提高雞群均勻度的措施[J];養(yǎng)禽與禽病防治;2000年05期

3 黃忠;有效提高雞群均勻度的措施[J];養(yǎng)殖技術(shù)顧問;2002年08期

4 孟春蓮;雞群均勻度及其測(cè)量方法[J];養(yǎng)禽與禽病防治;2002年04期

5 李建國,劉會(huì)鳳;如何提高雞群的均勻度[J];河北畜牧獸醫(yī);2004年01期

6 張是,鄭永;不可忽視蛋雞均勻度的管理[J];江西飼料;2004年06期

7 莊志偉;均勻度是成功飼養(yǎng)種雞的關(guān)鍵[J];中國家禽;2004年23期

8 蒲史;;降低穴播器內(nèi)種面可提高下種的均勻度[J];當(dāng)代農(nóng)機(jī);2007年01期

9 劉果;;關(guān)于種雞均勻度的控制[J];養(yǎng)禽與禽病防治;2007年05期

10 徐秉華;;雞群均勻度降低的主要原因[J];養(yǎng)殖技術(shù)顧問;2007年08期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 李桂釗;梁志鵬;蘇瑛;;優(yōu)質(zhì)黃羽肉雞種雞群均勻度的管理[A];安全優(yōu)質(zhì)的家禽生產(chǎn)——第十五次全國家禽學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2011年

2 何葵葵;王玨;;兒科藥師片劑分劑量均勻度調(diào)查[A];2011年浙江省醫(yī)學(xué)會(huì)臨床藥學(xué)分會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2011年

3 張治國;;脈象均勻度探析[A];中華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)中醫(yī)診斷學(xué)分會(huì)第十次學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

4 周晨;董文才;歐勇鵬;;回轉(zhuǎn)體壁面噴氣出流均勻度影響因素分析[A];七屆更迭 三十回眸——第七屆船舶力學(xué)學(xué)術(shù)委員會(huì)全體會(huì)議論文集[C];2010年

5 侯明東;劉杰;張慶祥;甄紅樓;王志光;李保權(quán);金運(yùn)范;朱智勇;陳曉曦;劉昌龍;孫友梅;唐玉華;葉宗海;朱光武;林云龍;蔡金榮;王世金;都亨;;單粒子實(shí)驗(yàn)的束流均勻度測(cè)量系統(tǒng)[A];中國空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測(cè)專業(yè)委員會(huì)第十三次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

6 侯明東;劉杰;張慶祥;甄紅樓;王志光;李保權(quán);金運(yùn)范;朱智勇;陳曉曦;劉昌龍;孫友梅;唐玉華;葉宗海;朱光武;林云龍;蔡金榮;王世金;都亨;;實(shí)踐5號(hào)單粒子效應(yīng)地面模擬:裝置(Ⅳ)-單粒子實(shí)驗(yàn)的束流均勻度測(cè)量系統(tǒng)[A];實(shí)踐五號(hào)衛(wèi)生空間探測(cè)與試驗(yàn)成果學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2002年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 井鑄忠;雞群均勻度的重要性[N];中國畜牧獸醫(yī)報(bào);2009年

2 龔慶;提高種雞均勻度[N];湖南科技報(bào);2009年

3 李長(zhǎng)梅;種鴨均勻度控制有方[N];中國畜牧獸醫(yī)報(bào);2007年

4 滄州河間市畜牧水產(chǎn)局 李長(zhǎng)梅;種鴨均勻度咋控制[N];河北農(nóng)民報(bào);2010年

5 王洪霞;種鴨均勻度的控制措施[N];中國畜牧獸醫(yī)報(bào);2009年

6 ;高均勻度全圓旋轉(zhuǎn)噴頭開發(fā)成功[N];科技日?qǐng)?bào);2004年

7 李玉東;提高種雞均勻度的飼喂措施[N];陜西科技報(bào);2006年

8 太原日升昌藥業(yè)有限公司技術(shù)部 閻崇林;蛋雞產(chǎn)蛋為何推遲下降[N];山西科技報(bào);2002年

9 呂工;熔融高速攪拌混合制粒研究進(jìn)展[N];中國醫(yī)藥報(bào);2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王劍;滴灌均勻度合理取值及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

2 薛盈文;小麥群體均勻度的調(diào)控效應(yīng)及機(jī)理研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 江波;通過調(diào)整曝光鏡頭改善產(chǎn)品線寬均勻度的研究[D];電子科技大學(xué);2014年

2 汪小穎;非織造干法工藝中均勻度自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];東華大學(xué);2009年

3 蔣冬舜;PPAC在單粒子效應(yīng)地面模擬實(shí)驗(yàn)均勻度測(cè)量中的應(yīng)用[D];中國科學(xué)院研究生院（近代物理研究所）;2014年

4 劉操;混凝土噴射機(jī)噴嘴內(nèi)混合流體流場(chǎng)均勻度研究[D];中南大學(xué);2013年

5 葉國斌;振動(dòng)系統(tǒng)加速度均勻度研究[D];電子科技大學(xué);2004年

，

本文編號(hào)：1299037