2023年低压条件下滴灌带灌水均匀系数实验研究.doc

低压条件下滴灌带灌水均匀系数实验研低压条件下滴灌带灌水均匀系数实验研究究 吴刚 罗川 【摘要】滴灌是当前各种灌水方式中灌水效率最高、耗水量最小的一种灌水技术，具有节水、增产、提质、高效等优点，已广泛应用于多种粮经作物中。但目前滴灌技术投资相对较高，制约了其应用和推广，降低系统的工作压力能有效降低滴灌工程的成本，因此，低压滴灌是未来灌溉技术发展的重要方向。【关键词】低压;滴灌带;灌水均匀系数 微灌均匀系数是微灌系统设计及衡量系统灌水质量的重要指标，灌水均匀系数有多种表达式或计算方法，包括均匀系数、分布均匀系数、统计均匀度、流量变差率等。在田间，影响灌水均匀系数的因素较多，如灌水器工作压力的变化、灌水器制造偏差、堵塞情况、水温变化、微地形变化、滴灌带长度等。基于此，本文对低压条件下滴灌带灌水均匀系数实验进行了详细的论述。一、滴灌带概述 我国自 1974 年引进滴灌技术。目前，国际普遍流行的滴灌灌水器是一体化滴灌带（管），即滴头和滴灌管结合成一体。这类灌水器安装方便，滴头的水力性能、抗堵性能、调节性能及出水均匀性方面都很强。滴灌带是利用塑料管（滴灌管引）道将水通过直径约 10mm 毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是通过出流孔口非常小入的滴头或滴灌带，把水一滴一滴地均匀而缓慢地滴在作物根部附近的土壤中。滴灌带分为贴片式滴灌带、内嵌圆柱式滴灌管、迷宫式滴灌带、蓝色轨道滴灌带。二、材料与方法 试验选取了 4 种迷宫式滴灌带及 2 种内镶式滴灌带六种常用产品。选取 7 种地形坡度（-1%、-0.6%、-0.3%、0、0.3%、0.6%、1%）、4 种铺设长度（60、80、100、120m）及 4 种进口压力水头（2、4、6、8m）三个因素开展试验研究。试验装置首部为 220L 塑料水箱，将潜水泵置于其中，滴灌带铺设在自制的角铁槽连接件内，每隔 3m 设一调节杆支座，作为镀锌角铁连接件的调坡控制点，通过调整支座高程来控制铺设坡度，以调整滴灌带铺设坡度，水平坡度用自动安平水准仪校核。从滴灌带首端开始每隔 3m 设一固定取水点，压力大小由首部压力表控制，测试时间为 20min，在测试时间完成后将取水点的取水器取下，用量筒测出水量，每个组合重复 3 次，进行均匀系数平均值计算。三、结果与分析（1）滴灌带铺设长度对均匀系数的影响。当 6 个规格滴灌带在 0 坡度、进口压力分别为 2、4、6、8m 时，不同滴灌带铺设长度对均匀系数的影响。在相同压力下，滴灌带灌水均匀系数随着滴灌带铺设长度的增大而降低。随滴灌带铺设长度增加（60120m），灌水均匀系数降低的幅度和各规格滴灌带灌水器流量的大小有关。因此，在低压 0 坡时，滴灌带额定流量越大，随滴灌带长度增加其灌水均匀系数下降幅度也越大。（2）滴灌带进口压力水头对灌水均匀系数的影响。当滴灌带铺设坡度为 0时，滴灌带铺设长度分别为 60、80、100、120m 条件下，滴灌带不同進口压力水头对灌水均匀系数的影响。总体上而言，低压 0 坡度情况下，当滴灌带铺设长度从 60120m 变化时，随着进口压力的增大，各规格滴灌带均匀系数也有所增加，但增加的幅度不同。进口压力相同时，对于同一规格滴灌带而言，铺设长度较小时的灌水均匀系数更高。在滴灌带铺设长度较长时（大于 100m），相同进口压力下，不同规格滴灌带的灌水均匀系数存在显著的差异，这表明在低压条件下，当滴灌带铺设长度较大时，滴灌带的规格类型（或自有属性特征，如额定流量、制造偏差等）对滴灌带的灌水均匀系数存在显著影响，也说明了低压条件下，当滴灌带铺设长度较大时选取滴灌带规格类型的重要性。（3）滴灌带铺设坡度对灌水均匀系数的影响。图 1 给出在滴灌带铺设长度为120m、不同进口压力（28m）、不同坡度时的灌水均匀系数。从图 1 中可知，在不同压力下，坡度从逆坡-1%到顺坡 1%变化时，灌水均匀系数呈逐渐增加的趋势。在滴灌带进口压力为 24m 时，滴灌带铺设坡度对灌水均匀系数有很大影响，坡度从逆坡-1%-0.3%变化时，灌水均匀系数增加且幅度较大，其中 B1 在 2m 压力时，均匀系数差值比率最大到达 20%，最小的 A1 灌水均匀系数差值比率也达到 10.8%，但当滴灌带进口压力大于 4m 时，均匀系数差值较小，最大的 C2 为 6.3%，这是因在较低压力下，滴灌带坡差所产生的水头在滴灌带各点总水头中的比重很大，当坡差较大时，坡差对滴灌器工作压力产生很大影响，就会引起灌水均匀系数较大的变化。滴灌带进口压力在 28m范围，坡度从 01%顺坡变化时，灌水均匀系数随坡度变化不大，主要原因是当压力降低时灌水器出流量也减小，从而滴灌带中的水流量也减小，使水头损失减小，最终导致灌水均匀系数的变化不大。参考文献：1陈昌渠.微灌均匀度参数之间的关系及其应用J.灌溉排水，2015（2）.2冯素珍.低水头滴灌系统研究J.内蒙古农业大学学报，2015（3）.