滴灌系統(tǒng)灌水均勻系數(shù)是評(píng)價(jià)滴灌系統(tǒng)灌水質(zhì)量的重要指標(biāo),也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。但現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法僅能反映滴灌系統(tǒng)中滴頭流量的均勻性,未能反映出堵塞滴頭的集中程度和分布位置對(duì)灌水均勻度的影響,使得評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際灌水均勻狀況之間存在差異。為合理評(píng)價(jià)滴灌工程在運(yùn)行過程中堵塞滴頭對(duì)灌水均勻性及作物生長(zhǎng)的影響,本研究以克里斯琴森均勻系數(shù)為基礎(chǔ),建立了堵塞滴頭位置分布均勻性的概念和計(jì)算方法,提出了以堵塞滴頭位置分布均勻系數(shù)和滴頭流量均勻系數(shù)的算術(shù)平均值為指標(biāo)的灌水均勻系數(shù)計(jì)算模型,并分別對(duì)比分析了毛管和灌水小區(qū)兩個(gè)尺度的灌水均勻性評(píng)價(jià)結(jié)果。隨后,再利用HYDRUS-2D數(shù)值分析軟件,從確定采樣點(diǎn)布置方式入手,模擬不同堵塞情況下的土壤水分狀況,分析灌水均勻性與土壤水分分布均勻性之間的關(guān)系,然后以土壤水分分布均勻系數(shù)為依據(jù),對(duì)提出的考慮滴頭堵塞位置的灌水均勻系數(shù)計(jì)算模型進(jìn)行優(yōu)化,最后通過溫室灌溉試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。本研究主要得出以下結(jié)論:(1)克里斯琴森均勻系數(shù)、凱勒均勻系數(shù)等灌水均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)僅能反映滴灌系統(tǒng)中滴頭流量的均勻性,無(wú)法準(zhǔn)確反映系統(tǒng)運(yùn)行過程中滴頭堵塞位置和堵塞滴頭集中程度的變化,也無(wú)法反映整個(gè)灌水區(qū)域作物供水差異的變化。(2)對(duì)于堵塞滴頭位置分布均勻性,可采用與克里斯琴森均勻系數(shù)類似的方法,即在堵塞情況下,以灌水小區(qū)內(nèi)各正常出流滴頭所能控制的灌溉濕潤(rùn)區(qū)域面積的平均偏差為基礎(chǔ)來描述堵塞滴頭位置分布均勻性。(3)取樣點(diǎn)布置方式對(duì)土壤水分分布均勻系數(shù)影響顯著,適宜的取樣間距和深度分別為60 cm和地表下20 cm。(4)土壤水分分布均勻系數(shù)與灌水均勻系數(shù)具有顯著的線性關(guān)系,可以利用土壤水分分布均勻系數(shù)來評(píng)判各灌水均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)的合理性。(5)堵塞滴頭數(shù)量決定了堵塞滴頭位置分布對(duì)土壤水分分布均勻性的影響程度。當(dāng)堵塞滴頭占比維持在10%以下時(shí),堵塞滴頭位置分布對(duì)土壤水分分布均勻性影響較小,Cu、EU等評(píng)價(jià)指標(biāo)均可較為準(zhǔn)確描述土壤水分分布狀況;若占比超過10%,僅考慮滴頭流量均勻性的評(píng)價(jià)指標(biāo)均不能準(zhǔn)確反映土壤水分分布狀況,應(yīng)考慮堵塞滴頭位置的影響。(6)當(dāng)考慮滴頭堵塞位置的灌水均勻系數(shù)UR中克里斯琴森均勻系數(shù)Cu和堵塞滴頭位置分布均勻系數(shù)Ru的比例系數(shù)為8:2時(shí),考慮滴頭堵塞位置的灌水均勻系數(shù)最能反映出滴灌條件下的土壤水分分布狀況。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S275.6
【部分圖文】：

圖 2-1 灌水小區(qū)布置示意圖Fig 2-1 Diagiram of irrigation district（a）集中分布 （b）較均勻分布 （c）均勻分圖 2-2 堵塞滴頭位置分布的局部情況示意圖Fig 2-2 Distribution of clogged emitters under different clogging situation.1 堵塞狀況設(shè)置為全面反映堵塞對(duì)灌水均勻性的影響，本試驗(yàn)在2.1.2試驗(yàn)小區(qū)布置方式的基礎(chǔ)滴頭平均堵塞程度、堵塞滴頭數(shù)量和堵塞滴頭位置分布三個(gè)因素，每個(gè)因素均

（a）集中分布 （b）較均勻分布 （c）均勻分布圖 2-2 堵塞滴頭位置分布的局部情況示意圖Fig 2-2 Distribution of clogged emitters under different clogging situation2.2.2.1 堵塞狀況設(shè)置為全面反映堵塞對(duì)灌水均勻性的影響，本試驗(yàn)在2.1.2試驗(yàn)小區(qū)布置方式的基礎(chǔ)上，考慮滴頭平均堵塞程度、堵塞滴頭數(shù)量和堵塞滴頭位置分布三個(gè)因素，每個(gè)因素均設(shè)置三個(gè)水平，采用完全組合試驗(yàn)，共設(shè)置了 27 種典型的堵塞狀況。因素水平見表 2-2，堵塞滴頭位置分布示意圖如圖 2-2 所示。通過 HYDRUS-2D 軟件模擬，得到上述 27 種堵塞情況下試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)各采樣點(diǎn)處的土壤含水率，計(jì)算出相應(yīng)土壤水分分布均勻度。

考慮滴頭堵塞位置的滴灌系統(tǒng)灌水均勻性評(píng)價(jià)方法2表 2-2 試驗(yàn)因素水平表Table 2-2 Table of experimental design因素 滴頭平均堵塞程度 堵塞滴頭數(shù)量 位置分布水平1 40% 10% 集中分布2 60% 20% 較均勻分布3 80% 30% 均勻分布.2.2.2 采樣點(diǎn)布置方式如圖 2-3 所示。沿毛管方向從第一個(gè)滴頭處，垂直毛管方向從小區(qū)邊界處，開始觀測(cè)點(diǎn)。本研究共設(shè)置三種采樣點(diǎn)布置方式，每個(gè)點(diǎn)位分別測(cè)定地表以下 10、20、30的土壤含水量。（1）毛管方向和垂直毛管方向均每隔 30cm 布設(shè)一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，共計(jì)布設(shè) 3400 個(gè)點(diǎn)，具體布置位置如圖 2-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 牛文全;張若嬋;羅春艷;;考慮滴頭堵塞位置分布的灌水均勻度計(jì)算方法[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2015年06期

2 周廣林;王全九;李云;蘇李君;;Hydrus-3D模型模擬田間點(diǎn)源入滲與水分再分布準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2015年02期

3 范海燕;馬福生;吳文勇;鄭凡東;馬懷宇;涂人猛;;設(shè)施茄子滴灌土壤水分運(yùn)動(dòng)數(shù)值模擬及驗(yàn)證分析[J];中國(guó)農(nóng)村水利水電;2014年04期

4 羅春艷;牛文全;;滴頭堵塞率及堵塞位置對(duì)灌水均勻度的影響[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2014年02期

5 張林;吳普特;朱德蘭;王劍;;基于制造偏差的滴灌系統(tǒng)綜合流量偏差率[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2013年12期

6 張航;李久生;;華北平原春玉米生長(zhǎng)和產(chǎn)量對(duì)滴灌均勻系數(shù)及灌水量的響應(yīng)[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2011年11期

7 王建眾;張文杰;王樹榮;金瑞清;;田面微地形對(duì)滴灌灌水均勻度影響的試驗(yàn)[J];人民黃河;2011年03期

8 李久生;尹劍鋒;張航;栗巖峰;;滴灌均勻系數(shù)和施氮量對(duì)白菜生長(zhǎng)及產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2011年01期

9 李久生;尹劍鋒;張航;栗巖峰;;滴灌均勻系數(shù)對(duì)土壤水分和氮素分布的影響[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2010年12期

10 張林;吳普特;范興科;;多點(diǎn)源滴灌條件下土壤水分運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模擬[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào);2010年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 仵峰;地下滴灌土壤水分運(yùn)動(dòng)特性與系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

2 牛文全;微壓滴灌技術(shù)理論與系統(tǒng)研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 羅春艷;滴灌灌水均勻度影響因素及計(jì)算方法[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2816078